深海环境对信号采集的影响研究􀀂

传感器是信号采集系统的关键设备,但在水下作业环境的特殊性,因而对传感器提出了特殊的要求.许多在陆地能够使用的传感器,在深海中不能直接使用,必须采取适当的措施,保证信号的正确采集,以压电加速度传感器为例,深入讨论了深海环境对传感器产生的影响.要求对传感器实行保护措施,即压力补偿与压力保护.而为将来水下工程的信号采集系统提供借鉴作用.     

物联网技术在水下作业监控及救援中的应用

研究水下作业监控及救援问题。针对传统的水下作业监测系统中的终端节点不便携带,网络部署和维护成本高,难以自适应采集监控区域内各种水下作业数据和实时预警并实施水下救援等问题,分布式多传感异步网络提出了一种实时水下作业监测及应急救援的物联网技术。以监测分簇为单位构建异步通信网络,部署不同类型的传感器终端节点如温度、湿度、噪声传感器等,基于分布式传输技术针对不同性质的水下作业采集各种类型的水下作业环境和人员定位数据,同时根据监测数据对水下作业人员建立危险预警机制。仿真结果和分析表明,物联网技术对各种类型水下作业实施监测及实现远程数据判读,具有高可靠性的实时预警,并有效地增强了监控网络的生存周期。     

气象炮射检测系统设计

随着人工影响气象事业的发展,目前已将气象炮射作业监测系统、通信系统和决策系统连在一起,使指挥信息的采集、分析、发布和反馈融为一体,提高了人工影响天气作业的准确性和有效性.同时为了对作业效果进行准确评估,本文利用传感技术和自动控制技术设计了一套炮射作业检测系统.该系统主要由以C8051F340单片机、HBR110语音识别芯片为核心,由倾角传感器(SANG1000)、方位角传感器(CANG10)以及其他外围电路组成.文中重点对传感器原理进行了相关理论探讨,同时时硬件和软件的设计上进行了详细阐述.实践表明该系统具有良好的可靠性,较好的满足了设计要求.     

矿山地压监测系统研究

非煤采矿区经过长期作业后,会形成很多采空区域,这部分区域的安全将对矿井安全造成直接影响。针对非煤采矿区作业特点,提出了一种基于位移传感器的新型地压监测系统方案,该方案以单片机为控制核心,使用直线式位移传感器监测矿井顶部压力变化,通过485总线和光纤将压力信息传送至监控中心,以图表和文字表格方式实时显示压力变化值,经过长时间运行,证实达到预期效果。     

水下目标跟踪定位用接近觉传感器

利用超声水下的传播与反射的性质,以MSP430为控制器、配以收发一体化的探头与控制电路,研制了一种新型水下跟踪定位用接近觉传感器,实验表明：该传感器具有体积小、低功耗、实时性好等特点,适用于水下作业,如机械手的目标跟踪定位。     

清洗机器人倾角传感器信号处理研究

针对目前清洗机器人倾角传感器测量精度低、控制算法复杂等缺陷,提出了一种新的倾角传感器信号处理方法,通过Savitzky-Golay平滑滤波技术对传感器采集数据进行滤波预处理,建立了以温度、滤波后准确的传感器数字信号为输入变量的BP神经网络模型,将倾角传感器的测量精度提高到0.91％,实现了对机器人倾角传感器信号的高精度处理.研究结果表明,该方法能有效提高倾角传感器的测量精度,可为清洗机器人准确完成清洗作业提供技术借鉴.     

电磁诱导农用喷雾机器人路径导航系统的设计与实现

针对温室内农药喷洒作业自动化的需求,设计了一种电磁诱导式农用喷雾机器人路径导航系统．采用数字波形合成技术设计实现了基于ARM7单片机的信号发生器系统．研制了机器人位置检测传感器和以霍尔芯片为核心的磁标志检测传感器．利用信号发生器和传感器成功实现了喷雾机器人的导航控制．     

双臂自律移动机器人

联邦德国 KAMSRUHE 大学机器人研究室为开发工业用尖端机器人,以能实行简单的安装作业为目标,已研制成双臂自律移动型机器人。该机器人主要由移动台车、复合传感器、二只机械手、分级控制系统等组成。程序设计是根据作业任务命令实行的,机器人的视觉系统共设有五种传感器,有机械手系统、程序设计系统、分级计算机、机器人体系结构等。机器人的控制体系,采用分级控制结构,     

基于多传感器融合的全地形机器人系统设计

针对因强降雨、堤防溃决、暴雨增水等因素导致的水位突然上升而泛滥和山洪暴发,形成复杂多变灾后的地形环境。设计了以FPGA为控制器的多传感器融合机器人,提高灾后救援效率。该机器人通过GPS为机器人作业划定区域,生命特征仪、力矩仪和空气质量仪等传感器采集环境数据,搭建非线性全地形机器人动态模型,利用六轴陀螺仪和霍尔传感器获取机器人状态,数据经过扩展卡尔曼滤波算法融合以及航迹算法推算后,获得机器人在灾后环境中的实际信息,使得机器人能够按要求进行搜救作业。实验结果表面,多传感器融合的机器人系统,能够在灾后环境完成信息采集与传输,具有较高的稳定性及准确性。     

油井作业中传感器误差补偿方法的研究

为了提高油井作业中压力传感器的测量精度,提出了一种基于粒子群优化BP神经网络的误差补偿方法.利用粒子群算法的全局寻优和收敛速度快的特点,训练网络的权值,能有效地改善BP神经网络传统算法的收敛速度和学习能力.结果表明:这种方法大大提高了压力传感器在油井作业中的测量精度和稳定性,也提高了油田作业的工作效率.     

立体视觉传感器优化设计技术研究

依据几何成像原理建立了对称式立体视觉传感器的参数模型,通过对此模型坐标测量误差及传感器各参数误差传递函数的分析,研究了立体视觉传感器结构参数及其误差传递规律对传感器综合测量精度的影响关系特性,分析了有效视场、坐标测量精度和传感器结构参数之间的关系,给出了立体视觉传感器结构参数的设计原则与方法步骤,对立体视觉传感器的结构进行了优化设计,对比了传统结构和新式结构的优缺点,并在文章最后介绍了实际应用以及达到的精度.     

传感器网络中的传感器管理研究

传感器网络和传感器管理是国际社会的研究热点,但目前针对传感器网络中的传感器管理问题的研究成果很少,文中对这一问题进行了初步分析与探讨,在深入分析传感器网络的基本特性的基础上,给出了传感器网络中传感器管理的一些基本原则,采用分层式传感器网络系统结构,提出了基于任务驱动的传感器管理方案,并详细阐述了方案中各个部分的工作原理,提出了一种基于多智能体技术的传感器管理模型,实现了传感器感知信息的交互和传感器感知动作的协同功能.     

传感器EMC的重要性与研究进展

针对现代信息技术对传感器稳定性、灵敏性及精确度要求日益提高,以及日益复杂电磁环境下传感器面临的电磁兼容性问题,论述传感器电磁兼容性内涵及特点,指出目前开展传感器电磁兼容性研究工作重要性,从传感器电磁抗干扰技术、PCB电磁兼容技术及传感器电磁兼容预估技术三个方面介绍国内外传感器电磁兼容性研究进展,最后对传感器电磁兼容性研究提出一些建议。     

A sensor deployment approach using glowworm swarm optimization algorithm in wireless sensor networks

A wireless sensor network is composed of a large number of sensor nodes that are densely deployed in a sensing environment. The effectiveness of the wireless sensor networks depends to a large extent on the coverage provided by the sensor deployment scheme. In this paper, we present a sensor deployment scheme based on glowworm swarm optimization (GSO) to enhance the coverage after an initial random deployment of the sensors. Each sensor node is considered as individual glowworms emitting a luminant substance called luciferin and the intensity of the luciferin is dependent on the distance between the sensor node and its neighboring sensors. A sensor node is attracted towards its neighbors having lower intensity of luciferin and decides to move towards one of them. In this way, the coverage of the sensing field is maximized as the sensor nodes tend to move towards the region having lower sensor density. Simulation results show that our GSO-based sensor deployment approach can provide high coverage with limited movement of the sensor nodes.     

新型光纤曲率传感器的研究

研制了一种新型的光强调制型光纤曲率传感器,直接以结构的曲率为被测量。通过在传感器的敏感区涂一层石墨来提高传感器的灵敏度,并保护敏感区在安装过程中不被损坏。对该传感器的静态特性进行了实验分析,结果表明：其输出电压与曲率呈较好的线性关系,并具有方向性。基于弯曲光纤端面上各点孔径角的不相同这一理论．提出了该传感器的传感原理。     

一种双目视觉传感器结构参数设计方法

依据三角法建立了对称式双目视觉传感器参数模型,通过对此模型坐标测量误差及传感器各参数误差传递函数的分析,研究了双目视觉传感器结构参数及其误差传递规律对传感器综合测量精度的影响关系特性,给出了双目视觉传感器结构参数的设计原则与方法步骤。     

线结构光视觉传感器结构参数优化分

为实现线结构光视觉传感器的优化设计,建立了线结构光视觉传感器的像面点与被测空间物体上对应点之间的数学模型,该模型反映了空间被测点与传感器结构参数之间的相互关系.然后基于此模型对线结构光视觉传感器的测量误差进行了分析,得出了线结构光传感器各参数与测量精度之间的关系.在对各设计参数综合分析的基础上,提出了线结构光传感器最优结构参数判据,并给出了优化线结构光传感器结构参数的实例.     

一种抗干扰开停传感器的研制

针对现有的开停传感器在强电磁场干扰环境中易发生误判断而导致监控不准确的问题,设计了一种应用磁感应原理、抗强干扰的开停传感器,介绍了该传感器的硬件结构及软件设计,重点阐述了该传感器的抗干扰设计原理,即为设备的开和停设置如下条件:开停传感器上电工作后,初始状态为关,当传感器采样值大于开判断线一定次数后,传感器判定为开;当传感器在开的状态下,采样值小于关判断线一定次数后,传感器才判定为关。试验及应用结果表明,该抗干扰设计避免了瞬间强电磁干扰带来的传感器反复开停及误判断问题。     

气体压力式FBG温度传感器设计

针对基于电信号传输的温度传感器难以在石油、化工、变电站等高危环境中做检测的问题,设计了气体压力式光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器.采用气体压力式结构,在等强度悬臂梁上下表面的中心轴线上各粘贴一只具有相同敏感系数的FBG,分析了该温度传感器的工作原理,建立了其理论数学模型,并组装了传感器.通过对设计的气体压力式FBG温度传感器进行升降温实验测试,得到传感器的静态性能特性:传感器的线性度为3.59％FS,升温过程中灵敏度为10.14 pm/℃,降温过程中灵敏度为9.99 pm/℃.     

聚苯胺-多壁碳纳米管薄膜SAW NO2传感器

将聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物沉积于声表面波(SAW)气体传感器的敏感区,形成敏感薄膜,实现了室温下对不同体积分数NO2的检测.研究表明:这种传感器具有很高的敏感性,良好的重复性和低体积分数检测极限.同时,单一聚苯胺薄膜也做了对比测量,实验结果表明:聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物敏感膜比单一聚苯胺薄膜具有更高的敏感性和更短的...