基于二元多项式拟合法的压力传感器输入信号重构

为了同时解决压力传感器输出特性的非线性和温度漂移问题,提出利用二元多项式根据传感器输出信号及其内部温度来重构被测压力.给出了被测压力重构模型的具体形式,以传感器静态特性标定试验数据为依据,利用最小二乘法求解模型系数矩阵,利用单点最大拟合误差、误差平方和模型阶次三项指标进行模型择优.基于重构模型给出了测量电路检测精度估算方法.本方法在传感器静态特性标定数据范围内得到了便于工程计算的一致表达式,同时解决了传感器的非线性和温度漂移两个主要问题,计算所用数据量大大小于插值法.某型硅谐振压力传感器的应用验证了本方法的合理性和有效性.     

基于数据融合技术改善传感器输出特性

介绍了多传感器数据融合的概念、原理及特性,并以振筒式压力传感器为例,通过采用二传感器融合算法,降低传感器对温度等非目标参量的交叉灵敏度,改善传感器的输出特性。     

基于BP神经网络的振动筒压力传感器的温度补偿

介于振动筒压力传感器在航空领域有广泛的应用,本文以某基于振动筒压力传感器的大气数据系统为基础,研究了振动筒压力传感器的输入-输出特性,并对影响其输出特性的主要因素进行了深入分析,得到了振动筒压力传感器的温度特性曲线.提出了一例利用BP人工神经网络对振动筒压力传感器静态输出特性进行修正的新方法.计算机仿真和试验结果表明:该方法能够有效改善传感器的输出特性,并且速度快、精度高、鲁棒性强,便于用硬件实现,具有较高的推广应用价值.     

SnO2 纳米传感器的灵敏度􀀁温度特性曲线拟合研究

对三次样条函数在纳米传感器输出特性曲线拟合中的应用进行了理论分析,应用软件Matlab6.5结合实验数据对掺杂苯的SnO2纳米传感器的灵敏度-温度特性曲线进行了拟合,结果表明三次样条曲线函数的拟合曲线光滑且精度高,相对误差在-0.2%～ 0.3%以内.     

压力传感器的支持向量机非线性回归建模

压力传感器的输出特性易受到环境因素,尤其是温度变化的影响。针对该问题,提出了利用支持向量机(SVM)对压力传感器输出特性进行非线性补偿的校正模型。校正模型利用SVM的回归算法来逼近非线性函数的特点,通过建立压力传感器输出特性与其实际电压值之间非线性映射关系的校正模型来实现压力传感器的校正。实例表明:该方法能有效地减少温度变化对传感器输出的影响,且校正后的压力传感器具有更高的测量精度和温度稳定性。     

声表面波压力传感器的温度补偿

基于声表面波传感器(SAW)理论基础,研究了SAW压力传感器的输入-输出特性。并对影响其性能的主要因素———温度进行了理论和实验分析,得到了SAW压力传感器的温度特性曲线。在非线性补偿方法的基础上,采用反向传播(BP)神经网络对其进行温度补偿,达到了减小误差、提高测量准确度的目的。     

基于神经网络的光纤光栅电流传感器的温度补偿

分析了光纤光栅电流传感器的温度特性,表明传感器的输出受环境温度的影响大且很难消除。利用神经网络具有可以逼近任意非线性函数的特点,提出了用人工神经网络对光纤光栅电流传感器进行温度补偿的方法,实现传感器输出特性的非线性校正。通过Matlab语言编程仿真实验表明,该方法可以有效地消除温度的影响。     

压阻式压力传感器实时自校正方法研究

目前的传感器误差校正方法,由于都是以传感器初始标定数据作为依据,从而随着使用时间的增加,传感器参数发生变化,其校正误差会逐步增大。针对这种情况,研究了用多基准恒流源模拟标准压力自动对传感器进行标定得到实时输出特性曲线,并据此求得测量压力。实验结果表明:该校正方法切实可行,若采用4个基准源校正,可在一定的温度和压力范围内实现0.15%的精度。     

一种新型薄膜压磁电感式压力传感器的研究

为提高压力传感器温度稳定性,对一种利用Fe基非晶态合金压磁效应的薄膜压力传感器进行了可行性研究.论述了这种传感器的结构、工作原理、输出特性以及主要参数的选择.通过负压标定试验,分析了传感器的静态特性以及温度对输出的影响.试验结果表明,设计的传感器最大静态误差为1.17%,最大灵敏度为0.737 4 mV/ kPa,温度零点漂移为0 936%F.S/℃.另外,传感器结构简单,工作可靠,在低压力检测时,温度稳定性高.     

压力传感器动态测量方法的研究

介绍一种获得压力传感器动态特性指标的方法,可以利用周期压力波激励压力传感器,测得压力传感器的频率响应,然后,利用计算机采集输出电压,通过软件处理滤波的方法,就可以获得压力传感器的频谱特性。测量结果证明:这种测量方法可以很方便地获得传感器全频程的动态特性,为进一步设计改善压力传感器的动态性能提供实验数据。     

基于二次曲面拟合的二维传感器数据处理技术研究

针对温度、湿度传感器在测量系统中相互干扰所导致的测量误差问题,提出了基于二次曲面拟合理论的数据处理模型,实验以温湿度集成传感器为例,采用传感器标定系统对二维传感器进行多点温度、湿度标定,基于二次曲面拟合方程对数据进行处理,结果表明:该方法有效地提高了温度、湿度传感器的测量精度,具有很高的实用价值。     

基于混合优化算法的压力传感器温度补偿

针对压阻式压力传感器存在温度漂移,其测量精度受温度影响很大的问题,使用最小二乘拟合方法与RBF神经网络共同建立压力传感器温度补偿模型.针对低温和高温区域使用RBF神经网络进行补偿,对中间线性区域使用最小二乘拟合方法进行补偿.同时为了提高RBF神经网络拟合效果,使用进化算法和下降梯度算法优化RBF神经网络参数.实验结果表明,本文使用方法与单纯使用RBF神经网络或最小二乘拟合方法进行温度补偿,具有更高的训练效率和温度补偿效果,能够提高压力传感器在各种环境下的测量精度和工作可靠性.     

压力传感器静态校准模型研究

介绍了压力传感器静态校准模型及方法的最新研究.由于传统的模型及方法已不能满足现代科学对数据精度与曲线匹配性高的要求,需要采取一种有效的、低误差的改进校准方案.而且随着传感器特性的深入研究,曲线的匹配程度对传感器非线性特性的依赖性逐渐增强,因此改进以往的线性数据拟合是很必要的.使用虚拟仪器软件LabWindows/CVI与Matlab结合设计的软件易于使用,建议在校准部门推广使用.     

用矩阵运算实现曲线拟合中的最小二乘法

介绍了一种用矩阵运算实现曲线拟合过程中的最小二乘法的方法 ,避免复杂的求偏导过程 ,使得曲线拟合计算变得十分容易 ,在仪器仪表和传感器标定中有很好的应用价值。文章最后并有举例说明。     

可穿戴下肢外骨骼足底压力检测系统设计与研究

可穿戴下肢外骨骼能够柔性跟随人体运动的前提是足底压力检测数据符合人体步态特征,因此研究外骨骼足底压力检测系统具有重要意义。针对现有穿戴式下肢外骨骼系统压力传感器输入输出存在非线性误差,不能准确检测足底压力变化的缺点,选择电阻式压力传感器,通过理论计算确定曲线拟合方法可行性,并将曲线拟合方法引入足底压力检测系统设计中。研究结果表明,该方式采集数据特征明显,曲线拟合的系统线性度较小,可靠性高,适用足底压力检测系统。     

基于多项式统计的舰船传感器偏差估计算法

现代舰艇配置多部用于探测作战任务目标的传感器,因此必须估计距离、方位和俯仰的探测参数偏差。大部分已有算法需要从传感器获取额外信息,比如滤波增益和关联协方差矩阵。本文提出7阶多项式拟合和假设检验的新算法,使用K-S检验、卡方检验和t检验方法统计分析估计传感器系统偏差。通过比较不同传感器的航迹数据,该算法可获得多种传感器的探测精度和偏差,并提供传感器间偏差异常定位。最后,通过仿真数据和无人机测量数据验证本文所提算法的有效性。     

基于最小二乘的正交距离拟合方法研究

对点云进行拟合以获得信息模型是许多工程应用领域的一个核心问题,其目的是根据设计模型和规范的要求,高精度地对三维部件、工件进行检查、检核。在最小二乘原理的基础上,阐述了一种新的拟合方法--几何正交距离拟合,运用这种方法的算法处理标准几何体测量数据,并与一般代数拟合方法处理结果进行比较,分析了同一几何体运用不同方法对拟合结果的影响。得出在测量点误差较大的情况下和进行曲线曲面拟合时,几何正交距离拟合方法优于一般代数拟合方法。     

边缘识别的二维正交多项式拟合及结构变形检测

数字图像中边缘附近的灰度是沿边缘方向和跨边缘方向二维变化的,以前边缘识别的多项式拟合大多采用跨边缘方向的一维拟合。介绍一种采用二维正交多项式进行边缘识别的新方法,由于二维拟合更符合边缘附近小区域内像素灰度二维变化的实际,因此拟合结果优于一维拟合。在进行拟合时,利用正交多项式的正交性将优化方程对角化,避免求逆或解方程,没有多项式拟合优化方程的病态问题,采用高阶多项式拟合可以提高拟合精度。对生成图像的边缘识别结果表明,二维正交多项式拟合识别边缘的精度和稳定性较好。简支梁模型试验表明,采用正交多项式边缘拟合方法检测梁的静变形,图像变形检测精度在0.1像素之内,适当选择图像采集设备和采集范围,点检测精度与传统检测方法的精度相当,边缘检测属线状高密度检测,检测范围远大于传统方法。     

电涡流传感器在铝箔厚度测量中的应用

采用双频激励的低频透射式电涡流传感器在线测量铝箔厚度,同时,检测了铝箔表面温度,从而实现了多参数检测。为了减小传感器的非线性误差,消除铝箔厚度及其表面温度间的交叉敏感对其厚度检测所带来的影响,采用免疫算法实现多参数数据拟合。实测结果表明这种数据拟合消除了铝箔表面温度对铝箔厚度测量的影响,提高了检测精度,测量范围达到1～100μm,分辨力达到0.01μm。