基于氧化锆的小型化机载氧气传感器设计

飞机通过氧气传感器对氧气系统氧分压值进行实时监测，现有氧气传感器在测量原理、测量精度、外形尺寸等方面难以满足飞机氧气系统氧分压测量需求。文章设计了一种基于氧化锆的小型化机载氧气传感器，无需参比气体，能够满足机载氧分压测量需求。介绍了传感器的测量原理和详细设计方案，搭建氧气传感器测试系统，并对氧气传感器功能、性能进行测试。试验结果表明，传感器设计合理，压力测量范围、测量精度、响应时间、输出稳定时间等各项指标均满足设计要求，可用于飞机氧气系统氧分压测量。     

氧化锆氧传感器的发动机台架测试

氧化锆氧传感器已经广泛地应用于汽车尾气排放反馈控制系统中.我们在发动机台架上对自制的氧化锆氧传感器进行了性能测试.得到并分析了传感器的升温激活时间、响应性能和电动势输出以及在不同波动频率下的波形图.结果表明,其能满足实际应用的要求.     

称重传感器蠕变的模糊补偿方法研

以对传感器蠕变的一种新的补偿方法－－动态模糊补偿法，可实现蠕变实时精确补偿。引入模糊识别的方法来确定载荷的变化状况，利用传感器的输出变化率，判断传感器的蠕变起始点，从而确定作用于传感器上的实际载荷。同时这种方法的精度不受传感器的载荷与环境等影响，简单方便，易于计算机实现及批量生产，避免了繁琐的传感器蠕变模型的建立和实现过程，且精度较好，为传感器的蠕变误差补偿提供了一种崭新的方法。     

基于神经网络的传感器动态补偿算法及DSP实现

为了改善传感器的动态响应特性,对其输出结果进行动态补偿是一个有效方法;讨论了基于自适应神经网络的传感器动态逆建模方法,采用网络分块训练和可变学习因子的方法来提高训练的精度,缩短收敛时间;研究了在加入不同信噪比的随机噪声下应用该模型实现传感器动态补偿的可行性;对典型的压电传感器模型进行了仿真,仿真结果表明补偿后传感器模型的响应速度加快,同时还可以抑制噪声;研制了基于数字信号处理器的数据采集及补偿系统并运用该系统对传感器模拟器输出的数据进行了采集,试验结果表明该系统能够准确的采集存储数据,同时还能够修正由传感器模拟器引起的动态误差。     

不同精度的冗余传感器故障诊断研究

针对高精度传感器硬件冗余成本巨大的问题,提出了不同精度的冗余传感器故障诊断方法．该方法采用动态模型不确定性影响最小化而故障影响最大化的原则,对低精度传感器数据进行预处理,轮流使用一个传感器作为输入,另一个作为输出建立卡尔曼滤波方程组,并通过所得新息进行故障诊断．实验表明,所提出方法能有效抑制低精度传感器的噪声干扰,降低成本以及系统建模复杂性,在传感器故障诊断的工程应用中具有较好的实用性．     

低温氧化锆氧传感器的研究

研究了一种新型氧化锆氧传感器－低温氧传感器。它以氧化钇稳定的氧化锆作电池，以二氧化钌（ＲｕＯ２）代替常规的金属铂（Ｐｔ）作电极，即使工作温度降至３００℃，它仍有较小的电池内电阻和较快的响应速度，其理想工作温度下限比常规氧化锆氧传感器降低了５００℃左右。因此，延长了电池的使用寿命，扩大了该传感器的应用范围。     

用多项式预测滤波消噪的传感器动态特性辨识

在利用传感器进行动态测量时,为了得到精确的测量结果,需要建立传感器动态特性的数学模型,传感器动态特性可以通过系统辨识得到.但是,测量噪声的存在,使得辨识得到的传感器动态特性与实际动态特性存在一定误差,影响到测量系统的精度.为了解决该问题,本文讨论了多项式预测滤波和中值滤波相结合的方法对传感器输出信号进行滤波消噪.然后,利用消噪后的信号,通过系统辨识方法建立传感器动态特性的数学模型.研究表明,采用本文研究的方法可以克服测量噪声对传感器动态特性辨识的影响,并将该方法用于薄膜热电偶的动态特性辨识.     

基于小波变换和DBN的汽车衡传感器故障诊断

称重传感器作为动态汽车衡的核心部件,一旦发生故障将会对动态称重系统造成严重影响.为了准确地对称重传感器进行故障诊断,提出了一种基于小波变换和深度信念网络(DBN)的故障诊断方法.该方法不仅可以有效地判断出传感器信号是正常波动还是故障,还可以通过将DBN模型的预测值代替实测故障值,保证动态称重系统输出的准确性.通过仿真实验证明:该方法能够对故障传感器进行判别与估计,有效提高了动态称重系统的精度.     

磁电式传感器计算机辅助设计

本文介绍了磁电式传感器计算机辅助设计方法，并用VB编制了磁电式传感器硬件材料选型及动态特性研究的软件包程序，研究动态补偿的最佳方法，用计算机模拟了补偿前后动态特性的输出。     

基于小生境遗传算法的多维传感器动态解耦方法

多维传感器的动态耦合是指某一方向的动态输出信号中,含有其他方向输入量的影响,该项误差是影响传感器测量精度的一个重要因素.基于小生境遗传算法,提出了多维传感器动态解耦方法.该方法利用传递函数矩阵分析法的解耦思想,可以根据多维传感器的标定数据,应用系统辨识方法和小生境遗传算法直接求解解耦网络并进行优化,克服了原经典方法中对传感器模型精确已知的要求,具有一定的鲁棒性.仿真结果证明了该方法的正确性和有效性.     

高精度位移传感器动态溯源系统的软件设计

介绍了高精度位移传感器动态溯源系统的组成及原理,详细地阐述了高精度位移传感器动态溯源系统的软件设计,提出了该软件设计的总体结构和实现方案.试验证明,该软件能够满足高精度位移传感器溯源系统的要求,人机界面友好,可操作性强.     

基于传感器动态检测和神经网络的气体识别

提出将气体传感器阵列动态检测与人工神经网络相结合的方法实现气体的识别。设计了用该方法进行气体检测识别的实验系统。该方法具有实验次数少、识别准确度高的优点。实验以4个金属氧化物半导体气体传感器组成的阵列为例,详细讨论了该方法的实验过程及识别结果。通过实验对甲烷、乙醇、丙酮3种气体及其混合气体进行识别,结果表明:该方法的正确识别率达到100%,具有很高的实用价值。     

基于磁致伸缩传感器的液位连续控制系统设计

分析了目前水位控制精度不良的原因,介绍了一种基于磁致伸缩液位传感器的水位控制系统,建立了各功能模块的测量模型,对磁致伸缩液位传感器的电路和超声波除垢系统进行了详细设计,分析了影响传感器精度和稳定性的可能因素;测试结果表明,这种模块化的设计系统,可灵活地线性调整水位等各项电路参数,具有很好的动态特性.     

纳米ZrO2 基烧结型双敏元件的研究􀀂

纳米ZrO2作为一种新型的陶瓷材料已被应用于许多领域.本文主要介绍了低温强碱法制备纳米ZrO2材料,利用纳米ZrO2进行掺杂制作的元件有较好的气、湿敏特性.元件具有响应恢复快、结构简单等特点.作为湿敏元件时元件电容随湿度变化大,温度影响较小.作为电阻型气敏元件时,元件对NH3的选择性高.     

QR分解与GLS改进算法在压力传感器动态性能改善中的应用

将矩形矩阵的正交（QR）分解和改进的最小二乘（GLS）算法相结合,实现传感器的动态建模,运用零极点配置理论改善传感器动态性能。利用传感器动态校准实验数据,首先构造矩形数据矩阵并对矩阵进行正交分解确定传感器模型阶次,继而利用改进的最小二乘算法建立传感器的数学模型,而后运用零极点理论对模型零极点进行重新配置改善传感器的动态性能。实验结果表明：该方法简洁,建模精度高,能够较准确得到反映传感器动态特性的数学模型,且基于该方法的传感器动态性能改善效果明显。     

电容层析成像传感器改进方法评述

电容传感器具有非侵入、相应快、低成本、测量范围宽等特点,在多相流在线检测中具有良好的发展前景。电容层析成像中的传感器检测技术,是其在工业实际中得以应用的关键。近年来在传感器设计方面的研究取得了较大进展。通过传感器检测方式的改进、传感器模型参数最优化设计、传感器有限元场域剖分等改进方法获得的图像重建精度比传统的阵列传感器都有了明显的提高,但又都有其不同的缺点。综合各种方法设计的新型传感器能使图像重建的质量进一步提高。     

热电偶动态响应测试系统

在大型船舶发动机中,高温环境下其齿轮、轴承等部件的温度是发动机运行中必须监控的数据,对于此类动态温度测量,通常选用动态响应时间短的温度传感器进行测量。为实现温度传感器动态响应时间的准确检测,设计了热电偶动态响应测试系统,以检测热电偶动态响应特性,并对影响系统测量精度的因素进行了分析。实验结果表明:动态响应测试系统性能稳定,测试结果准确可靠。     

温度传感器动态校准技术研究

针对温度传感器的动态校准问题,介绍了一瞬态表面温度传感器动态校准系统,以此对Butt-Welded热电偶进行了动态性能实验研究,获取其时间常数为41.6 ms,实验的动态重复性为0.72%,不确定度为0.3 ms。结果表明:系统动态重复性好,测试精度较高。经动态校准获取该Butt-Welded热电偶的动态温度修正值为300℃。研究结果对温度传感器的研究和应用具有一定的参考价值。     

一种基片式光纤光栅应变增敏传感器

针对传统裸光栅直接粘贴式应变传感器应变灵敏度小的缺陷,提出了一种基片式光纤光栅应变增敏传感器,通过设计杠杆增敏结构的封装基片实现对光纤光栅的应变增敏.该传感器具有较大的应变放大机制,其测量精度与稳定性超过了裸光纤光栅.建立了该传感器的理论感知模型,并进行了与有限元仿真分析.由等强度悬臂梁标定实验可得该传感器实际应变灵敏度为6.122 pm/με,与理论结果和仿真结果一致,且线性度达到0.99998.通过动态激振实验对该应变增敏传感器的动态响应进行研究,实验结果表明该传感器能够在0～100 Hz范围内保持一致的增敏效果,能够良好的跟踪动态应变.该传感器在大型机械装备的健康监测与故障诊断方面具有良好的应用前景.