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无线传感器网络在结构健康监测方面有着广泛的应用,但由于该领域的传感器数量和种类众多,数据压缩对系统的高效运行起着关键作用。因此,提出了一种基于压缩感知的无线传感结构健康监测方法,对航空铝板的结构振动信号采用高斯随机矩阵将高维信号序列投影到低维空间,获得稀疏采样的线性测量值,实现信号的压缩采样。研究改进的正交匹配追踪算法来实现稀疏信号的重构。实验结果表明,与已有的无线传感结构健康监测相比,采用压缩采样的监测方法具有良好的抗噪性,并能获得较好的数据压缩效果,节省了网络的带宽和能量;通过信号的近似重构(重构误差在±0.13),能实现航空铝板损伤准确识别(误差0.84mm)。 相似文献
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提高IEPE型压电式振动传感器的频率响应测量范围和抗电磁干扰能力是其在航空领域实现应用的关键。本文在理论研究基础上分别从传感器结构、性能和电荷转换电路等方面进行设计,采用ANSYS有限元仿真软件辅助进行功能分析,并对设计传感器进行功能性能验证,研制出一种灵敏度10×(1+5%)mV/g,在5Hz~25000Hz宽频率响应范围内灵敏度偏差±10%以内,并具有良好的抗电磁干扰能力的IEPE型压电式振动传感器,以满足航空发动机较低温度振动测量需求。 相似文献
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提出一种用于在线监测工业设备自身振动信号和工作环境温湿度的低功耗无线传感器的模块化设计方法。该无线传感系统采用低功耗单片机MSP430F5438作为核心控制单元,由振动加速度检测模块、温湿度模块、射频通信模块、串口通信模块及供能模块构成。主要研究了采用高集成单元器件以低功耗运行的工作方式,实现振动信号和工作环境温湿度参数监测的设计方法,以及使监测系统满足低功耗和性能监测要求的系统的各个模块的工作模式(包括时序)和电源管理模式。使监测节点在满足在线完成实时监测以及信号传输等性能要求的基础上,降低系统功耗延长系统节点采用电池供电的寿命要求。 相似文献
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为解决机械设备无线振动监测网络存在的网络容量小、终端续航时间短问题,提出了一种基于 MF TDMA方式的低成本、低功耗网络设备设计方法.该方法使用SI4463作为无线传输通道,采用微控制器对网络频率和时间资源进行动态分配,采用休眠机制保证监测终端的续航能力.该方式组网灵活、网络规模扩充简单,可应用于多种低速无线传感网络中. 相似文献
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震动传感器的系统相位非一致性会对地震波到时时差提取产生很大的误差,严重影响震源定位精度;针对这一问题,提出了一种基于量子粒子群优化算法(QPSO)的震动传感器片上相位补偿器设计方法。首先对震动传感器进行相位标定,获得传感器与参考传感器的相位差;其次设计基于QPSO算法的相位补偿滤波器对相位差进行修正,使其无限趋近于0;最后,将相位补偿滤波器封装成FPGA软核部署于FPGA上,完成对震动传感器的相位片上实时补偿。为了验证该方法的性能,将相位补偿滤波器部署于自研的多通道震动信号采集系统上,对8个相同型号震动传感器进行相位一致性校准。试验结果表明,在震动传感器频响范围内,该方法可以将2.5°内的传感器相位差实时修正至0.0044°以下,实现了震动传感器阵列的相位一致性实时校准。该成果在地下浅层震源定位领域具有较强的应用价值。 相似文献
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针对目前国内用于结构健康监测的无线传感器频带不够宽,不能检测声波信号的现状,提出了一种可以检测声波信号的新型无线压电传感器的设计和制作方法;研究了ZigBee协议栈内容,设计和实现了体积小、功耗低的无线传感器节点和基站的硬件和软件程序部分,并对制成的传感器进行初步测试;试验表明它有较好的精度,频带更宽,可以用于较高频段的结构健康监测,具有广阔的应用前景。 相似文献
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合理的结构参数组合可提高加速度传感器壳体结构的固有频率,保证传感器在振动环境下输出信号稳定.通过建立竖直薄板力学模型,确定影响加速度传感器壳体固有频率的结构因素.基于响应面法思想,利用试验设计的方法,以加速度传感器壳体固有频率为指标,各结构参数为因素,设计二次回归正交旋转组合试验.通过ABAQUS 6.10软件建立各组试验结构参数组合下的分析模型并提取固有频率,最终确定使固有频率维持在较高水平的结构参数组合区间.通过对优化后参数进行验证性试验,表明优化后区间随机结构参数组合下加速度传感器壳体固有频率能够达到10 kHz以上. 相似文献