具有触觉和滑觉的传感器及其信号处理电路

该设计完成安装于人体假肢的触滑觉传感器，完成触觉、滑觉信号的采集、转换和感觉信息输出。传感器采用PVDF作为敏感材料。信号调理电路完成信号的放大、滤波。信号采集、处理电路完成触、滑觉信号的分离，阈值判断以及触觉、滑觉的感觉输出（开关信号）。传感器的引线以及为传感器设计的信号处理电路被放置在假肢肢体内，不影响假手的正常动作。     

液压机械手软抓取技术的研究

机械手常要进行抓取作业 ,为了能把物体抓住而不因夹持力过大而对物体造成伤害 ,设计了一种具有压觉和滑觉功能的机器人触觉传感器 ,对机械手抓取物体时遇到的问题及相应的施力策略进行研究 ,设计了一种比例因子可调整的模糊控制器 ,并进行了实验研究 .实验证明 ,使用机器人触觉传感器和模糊控制策略机械手能够进行软抓取作业     

液压机械手软取技术的研究

机械手常枯进行抓取作业，为了能把物体抓住而不因夹持力过大而对物体造成伤害，设计了一种具有压觉和滑觉功能的机器人触觉传感器，对机械手抓取物全时遇到的问题及相应的施力策略进行研究，设计了一种比例因子可调整的模糊控制器，并进行了实验研究，实验证明，使用机器人触觉传感器和模糊控制策略机械手能够进行软抓取作业。     

计算机控制的智能化柔性机械手

该文设计和研制了一种完全可由计算机控制、具有指端触觉传感器的智能化柔性手实验装置,它不仅能像人手一样对触觉和滑觉有敏感的反应,而且利用由接触觉、滑觉信号转变得到的位置命令自动地操纵柔性手。文中的主要贡献是在柔性手指端安装了新型而灵活的触觉传感器,并将传感器的触、滑觉信号转变成位置命令给内部位置控制系统,由对抓握力的控制来实现手指的位置控制。并且由滑觉信号来自动实现位置误差的补偿,响应迅速而准确。经实验证明,该智能化柔性手能顺利完成抓握一定大小和重量范围内的物体的任务,在抓握易破碎的物体时达到了不破不摔的理想抓握状态。     

水质监测传感器数据采集节点的设计和实现

针对水质监测无线传感器网络中实时性和多参数监测的要求,设计并实现用于水质监测的传感器数据采集节点.根据水质传感器输出信号的特点,提出新型的信号调理及检测通路复用的方式,复用的信号通路由自主研发的传感器信号调理电路芯片实现.在软件上设计循环检测中断的方式,结合3G移动网络通信技术,实现了水质监测多参数数据的实时上传.测试结果表明,通过与DO100以及标准溶液进行比较测试,节点能够准确采集温度、DO(溶解氧浓度)、pH(酸碱度)、ORP(氧化还原电位)、EC(电导率)5种水质参数数据,并能够实时上传监测结果至云服务器.     

新型跌落装置3R机械手参数分析与研究

以新型跌落装置3R气动机械手为研究对象,通过分析3R机械手各个关节与连杆间的空间关系,建立相应的D-H运动模型,运用动力学分析角跌落状态3R机械手末端释放试品瞬时加速度,找出满足角跌落瞬间重力加速度的数值范围。运用牛顿-欧拉方程,设计气缸驱动力,利用ADAMS软件进行仿真建模,验证机械手运动平滑稳定状态,从而解决角跌落时由于二次碰撞所引起的试品姿态改变的困扰,为后续跌落试验分析提供了理论依据。     

基于LabVIEW的道路硬度检测系统设计

针对混凝土试块构件的强度测量实验,设计了基于LabVIEW虚拟仪器技术和单片机技术的道路硬度检测系统.系统主要由压力传感器、信号调理电路、单片机及计算机组成.实验表明：系统具有实时数据采集和处理功能,且测试可靠,可为道路硬度数据分析提供有效参考.     

内凹正方角锥反射式光纤传感探头调制特性的数值模拟

针对以往滑觉传感器存在的不足,提出了一种新型的光滑觉传感机理,这种传感机理的最大优点是系统抗电磁干扰,能实现全自动补偿,灵敏度高,探头结构采用了全方位传感和全自动补偿技术,由5根同种光纤构成,在纤端出射光场光强分布公式的基础上,在小角近似下,理论上出内凹正方角锥反射工光纤传感探头调制特性的简明公式,即输出信号与角镜转角成正比的结论,证明了这种传感机理的可行性,并为这种传感器的后续信号处理提供了理论基础,本文给出了非近似条件下的计算机仿真结果,作出了传感器随反射镜调转角变化的模拟图,研究了影响这种传感调制特性的各种因素及初始结构优化参娄,为光纤滑觉伟感器的研制、开发提供理论指导,数值模拟与理论公式相一致的结果说明,内凹正方角工作证反射光纤传感探头用于光纤滑觉传感器是可行的。     

分级倾斜微圆柱结构的高灵敏度柔性触觉传感器

为了满足电容式柔性触觉传感器在可穿戴电子设备、智能机器人、人机交互等领域的精准触觉感知应用需求,基于分级倾斜微圆柱结构提出柔性触觉传感器．传感器在受到外界压强作用时,引起倾斜微圆柱分级变形,导致传感器电容增大．结合仿真和实验研究传感器结构特征对其灵敏度的影响规律,揭示不同结构参数设计的传感器信号输出与加载压强间的关系,优化触觉传感器结构．实验数据表明,所提传感器具有良好的灵敏度(0.44 kPa^?1)和低检测下限(2.6 Pa),响应时间为40 ms,最大迟滞误差为6.7%,在2 400次循环加/卸载过程中展现了优异的重复性和稳定性．该传感器可以拓展为不同尺寸和形状的“皮肤”阵列,实现了机械手精准感知和人体运动姿态监测．     

散打测力靶传感器及其调理电路的设计与仿真

针对散打力度训练记录和量化问题,设计一种基于聚偏氟乙烯压电薄膜的散打测力靶。将聚偏氟乙烯压电薄膜并联成传感器阵列作为测力传感器数据采集端,调理电路选用以基于AD549JH运放的积分电路,将击打力信号转化为电信号进行量化处理。分别对测力传感器模块和调理电路进行仿真测试,测试结果表明,测力传感器能够完成对击打力信号的采集,调理电路可对采集到的信号衰减处理。     

智能光纤浑浊度传感器中微弱光信号调理

弱信号检测是测试系统中的一个难点，就智能光纤浑浊度传感器中的微弱散射光信号的调理过程进行论述，针对检测信号的特点，设计了专门的信号调理电路。     

光纤式触觉传感器及其性能研究

触觉是机械人非常重要的信息来源，给机器人安装适当的触觉传感器，使机器人具有某些触觉功能，可以提高机器人作业的智能化程度，因此，利用光纤外调制机理设计了一种机器人触觉传感器，介绍了传感器的结构和工作原理，对传感器的静态性能和动态性能进行了研究，建立了传感器的数学模型，研究结果表明，这种传感器能够有效地获取触觉信号，可用在机械手上实现无损伤抓取作业。     

直驱电机多信号采集测试系统研究

直驱伺服电机因高精度、高速度的性能是目前机电设备替代传统传动驱动的重要元件,也是伺服驱动技术的发展方向.开发了应用于直驱电机的测试系统,调理电路为多路传感器提供电源、信号接入、调理并送至数据采集系统进行数据处理和记录.该调理电路可被力矩电机(伺服系统)和直线电机(伺服系统)试验台通用,具有不少于16路硬件通道,并可复用接入更多传感器信号.     

磁敏Z元件应用

Z元件磁敏传感器具有体积小、电路简单、易于集成、抗噪力强等特性,其输出信号可以是模拟信号也可是数字信号。位移传感器利用固定在磁铁上的Z元件与平板齿轮的相对运动将位移量的变化转变为磁场的周期变化,变化的周期磁场信号转变为电压的脉冲信号,脉冲的数量与位移量成正比。触觉传感器通过弹性活塞装置把力转化为Z元件与磁铁之间的距离,此距离与磁场强度成反比,而磁场与Z元件输出的电压成正比,使触觉处受力的改变转变为电压的改变。马蹄型磁极与转盘固定,转盘转动时,磁极围绕Z元件转动,使Z元件的电压输出为脉冲信号。     

光纤电压传感器的信号调理电路研究

评述了光纤电压传感器研究的现状,对其系统进行了研究与设计,分析了光纤电压传感器的检测原理及系统构成、信号调理电路的系统结构和光纤收发模块原理.     

基于分布式光纤传感器的管涌监测系统

针对水利工程输水堤坝管涌难以实时监测的问题,结合分布式光纤传感器应变检测灵敏度高及FPGA并行运算快的特点,设计了基于光纤全分布式传感器与FPGA数字解调算法的堤坝管涌实时探测系统。首先利用双Mach-Zehnder干涉组成的光纤全分布式传感应变检测系统感知管涌导致的应变,之后通过计算由应变导致的调制信号到达两光电探测器的时间差确定管涌渗漏点。系统采用频率分选机制在信号调理电路实现信号筛选,评定渗漏程度,由FPGA实现数据采集、滤波、存储及解调,有效缩短了解调时间及定位误差。结果表明,系统可对2公里范围内的管涌渗漏事件进行有效定位报警,定位误差在±8m以内。     

扩散硅压力传感器及变送器参数测试系统

采用具有自校验和信号调理功能的24位ADC，开发设计了一种高精度数据采集系统，该系统对扩散硅压阻传感器的特性参数进行高精度的检测，同时，亦可对热电偶等具有毫状信号输出的传感器进行检测和标定，作者阐述了该测试系统的原理和构成，介绍了软硬件设计。     

六维力传感器标定及其在气动柔性手指上应用

提出了一种精密六维力传感器的标定方法。搭建了实验平台,采用移动滑台搭载测力计对传感器施加外力的方式,得到传感器在不同外力情况下各方向力和力矩输出的电压差值,利用数值分析方法对电压差值和外力、力矩大小之间的关系进行分析,获得了电压差值与外力、力矩大小的关系方程,并应用六维力传感器对气动柔性手指进行了夹持力实验研究。实验结果表明,柔性手指指尖夹持力、所受力矩随气压增加而增大,且指根处受力、力矩均小于指尖夹持力及夹持力所产生力矩,为后续柔性机械手的研究提供了科学依据。     

JCZ型转矩转速传感器输出信号的相位差检测方法

讨论在某汽车变速箱加载测试系统中对JCZ型转矩转速传感器输出信号的处理方法.文中给出相位差检测电路和信号处理算法的方法,分析检测电路中各节点的信号波形和检测电路输出波形.实际应用表明,该方法的测量结果准确、稳定、可靠.     

基于空间谱估计的多局部放电源分辨和定位

提出基于空间谱估计的变压器局部放电源定位方法.利用电磁矢量传感器检测局部放电特高频(UHF)信号,该传感器是一个六元天线阵,能同时检测入射UHF信号的6个电磁场分量.对传感器输出数据进行窄带滤波,应用信息论的最小描述长度准则或平滑秩序列法估计局部放电源数,并应用空间谱估计理论中的多重信号分类算法实现多局部放电源的分辨和定位.通过仿真和实验研究,证明了单个电磁矢量传感器可以分辨并定向追踪3个局部放电源.