基于PVDF的振弦式次声波传感器设计

针对当前用于次声波检测的次声波传感器存在的一些不足,设计一种基于PVDF的振弦式次声波传感器,建立了振弦、弹性元件、压电薄膜的数学模型,设计了调理电路,并对该传感器进行测试和验证。结果表明:该传感器具有能对次声波进行全方位接收、量程可调、灵敏度高、误差小等优点。     

频率量转换数字量的集成电路设计技术

传感器在各领域有着广泛应用,为了测试传感器输出的频率值,在传感器与计算机之间需要一种可以将频率量转换为数字量的专用集成电路。介绍了输出为频率量的传感器测试基本原理,设计了基于这种传感器而研制的专用集成电路,介绍了其电路功能,电路逻辑结构,电路核心器件逻辑设计及功能验证。     

电阻应变式力传感器低频冲击频率测量电路设计

针对采用压电式力传感器、冲击力传感器测量冲击频率存在成本高、安装不便等问题,设计了一种电阻应变式力传感器低频冲击频率测量电路。该电路根据电阻应变式力传感器的工作原理,首先采用放大电路将传感器输出信号放大,然后运用电压比较电路产生方波信号,最后采用单稳态触发电路对方波信号整形,从而得到标准的方波信号。实际应用表明,该电路工作稳定,测量精度较高。     

基于广义阻抗变换电路的电阻-频率传感信号的表征

提出了将电阻信号直接转换为频率信号的电路。基于广义阻抗变换(GIC)电路,可以将传感器的电阻转换为等效电感或电容,并形成谐振电路,实现了频率偏移信号对电阻式传感器敏感信号的表征。通过对气体传感器仿真和实测进行对比,分析了高频下的寄生效应并进行修正。通过调节电路参数,增大频率对电阻变化的灵敏度。最后采用商用传感器对甲醛进行实测,结果表明:该传感器可以简便地将电阻变化转换为频率信号,并应用到物联网中进行无线传感。     

面向食品质量检测的低功耗射频pH传感器设计

设计了一个检测食品质量的由两片纽扣电池供电、可持续工作30天左右的低功耗射频pH传感器.此传感器由一个由氧化铱(IrOx)电极和氯化银(AgCl)参比电极组成的pH电极、电压转换频率电路和无线通信电路三部分组成.电压转换频率电路将pH电极产生的灵敏度为-49.6 mV/pH的电压转换成灵敏度为-4.073 kHz/pH的频率信号,然后无线通信电路将频率信号调制后传送到阅读器.本文中用此传感器对储藏在5℃下的猪肉持续监测200 h,对储藏在30℃下的牛奶持续监测26 h,实验结果证明射频pH传感器可以用于食品pH随食品质量变化而变化的食品质量检测.射频pH传感器和阅读器系统可以实现准确、方便、长期的无线食品质量检测.     

一种基于锁相技术的冰传感器电路设计

谐振频率的稳定性是结冰信号传感器实现高准确度测量的关键技术。针对振管振动频率的稳定性问题 ,设计了一种基于锁相环技术的自激式的激励和检测电路。实验表明 ,该电路可以满足结冰信号传感器对频率测量的要求     

一种可测量简谐振荡频率的振动频率传感器

以压电式加速度传感器和信号处理电路为核心,研究了一种可以测量简谐振荡频率的振动频率传感器,给出了该频率传感器核心控制电路的设计方法。仿真和实验表明该频率传感器能实时、准确地测量出以简谐规律振荡的振动频率,测量误差小于±2.3%。     

一种微电容式传感器检测电路的分析与改进

介绍了一种本实验室开发的集成传感器,它实现了敏感电容和接口电路在一块芯片上的集成.重点分析了它的接口电路,基于施密特触发器构建,实现敏感电容值以及参考电容值与频率值的转换,通过对两频率求差来抑制各种共模干扰.对样片进行了测试,输出频率与理论值有较大的偏差.通过分析,给出了测试结果发生偏差的原因.最后,给该电路设计了启动电路,改进了CMOS开关控制电路,重新对电路的结构进行了设计,实现了与实验室新一代传感器的集成.     

基于脉宽调制的传感器读取电路设计与实现

设计了一种新型的传感器信号读取电路,该电路将传统的脉宽调制PWM(PulseWidthModulation)电路进行改进,对PWM信号采用占空比和频率同时调制而不是单一的占空比调制,在信号传输过程中,该电路可将两路电压输入信号调制到一路PWM信号上,通过对输出PWM信号进行解调可还原两路输入信号的电压值.实验结果表明,该电路输出PWM信号占空比和频率分别与两路输入电压信号呈良好的线性关系,电压转换精度分别达到0.34%、0.26%.此外,该电路具有抗干扰能力强、转换精度高和成本低的优点,非常适合传感器信号的调理和读取.     

发动机振动传感器的研制

阐述了手持式内置微型差动式电荷放大器和频率补偿电路一体化的发动机振动传感器。使用ispPAC可编程器件制作自适应频率补偿电路,展宽了频带,拓宽了手持式传感器的应用范围。实验表明:该传感器具有灵敏度高、测量范围宽、温度误差小等特点,该传感器已投入现场应用,使用效果良好。     

A flexible layered control policy for resource allocation in a sensor grid

The paper proposes a flexible layered control policy for sensor resource allocation in a sensor grid. In order to allocate sensor resources in the system to maximize the sensor grid utility, different controllers are deployed at three levels: a job-level controller, an application group controller, and a sensor grid system controller. At the lowest levels, job-level controllers perform fast, frequent, local adaptation for optimizing a single sensor grid application at a time, while, at the highest levels, sensor grid system controllers perform less frequent control actions to optimize all applications. Sensor grid system control considers all sensor grid applications in response to large system changes at coarse time granularity. Sensor grid system control exploits the interlayer coupling of the resource layer and the application layer to achieve a system-wide optimization based on the sensor grid users’ preferences. Job-level control adapts a single application to small changes at fine granularity. The layered control system uses a set of utility functions to evaluate the performance of sensor grid applications and groups. The control system chooses control actions that would result in a higher level of utility. In the simulation, a performance evaluation of the algorithm is carried out.     

无线传感器网络节点实现模型

无线传感器网络是集成了嵌入系统、无线通信、分布计算、检测技术,由大量无线微型传感器节点组成的新型网络。无线传感器网络节点是构成无线传感器网络的基础。分析了无线传感网络节点的信号处理过程,对比研究了基于微处理器和基于现代信号处理在系统可编程的两种无线传感网络节点的实现模型。采用现代可编程实现的无线传感网络节点模型体积小、功耗低、速度快。基于微处理器的节点具有极大的灵活性。     

航天伺服电位计式位移传感器阻值影响分析

航天伺服电位计式位移传感器是一种广泛应用在军工,航空航天等领域的传感元件,主要用于伺服系统的信号测量和反馈, 其性能直接影响伺服系统控制精度。随着航天技术的日益发现,箭弹总体对于伺服系统的控制精度的要求越来越高。为了提高电位计式位移传感器的输出精度,对电位计式位移传感器的自身各项阻值指标线性度.不对称电阻和引出电阻进行数学建模,得出了传感器各项阻值定义之间的关系。通过对传感器各阻值指标指标,外界环境条件以及传感器结构,材料对传感器的输出精度造成误差影响分析,给出工程应用建议,提高了传感器的工作可靠性,对伺服推力矢量系统的发展具有重要意义。     

新型高精度水位传感器性能测试系统

设计了一种新型的谐振式水位传感器性能的测试系统,系统的最终目标是测得被测传感器的特性曲线,并以此来判断传感器的性能达标情况。系统以ADμC812作为主控制器;硬件电路主要包括水位高度压力值测量电路、谐振频率的测量电路及气室进气口开闭的控制电路。系统的核心在于采用了一种新型的频率测量方法及数值处理方法来到得传感器的特性曲线,本系统彻底消除了传统传感器检测仪的低精度、高误差的特点,大大提高了系统测量的可靠性和精准度。     

多尺度传感网络失效节点检测系统设计

对多尺度传感网络中的失效节点进行准确检测与定位,实现故障节点的高效检测,保障传感网络的可靠运行。提出一种基于多传感器量化融合跟踪滤波检测的失效节点检测算法,并进行检测系统优化设计。构建多尺度传感网络的节点分布实体对象模型,进行失效节点检测系统总体设计和技术指标分析。设计基于多传感器量化融合跟踪滤波检测的失效节点检测算法。进行系统的硬件设计,包括A/D模块设计、时钟电路设计、程序加载电路设计、传感器通信模块设计和系统电源模块设计。在ARM Cortex?-M0平台上进行检测系统软件开发。系统仿真结果表明,该系统进行多尺度传感网络失效节点检测的准确度较高,提高了传感器网络的寿命周期。     

基于深度学习的传感器故障数据分析系统设计

传统传感器故障数据分析系统硬件及程序设计不够兼容,存在实时性差,分析结果不够精准的问题。据此,提出基于深度学习设计了一种新的传感器故障数据分析系统,由传感器、ARM数据处理器、主电路板、FODI数据处理器、集成采集接口板、故障数据传感器、多转质感器、场效应传感器、GKCL储存器组成系统的硬件结构,ASVH248的最大特点就是分辨率高,能够有效提高系统显示的清晰度。分别设计了故障数据采集程序、数据处理程序和数据存储程序。为了检测系统的有效性,由采集程序采集传感器内部数据,处理程序对数据结果进行分析,存储程序负责记录分析后的结果。设定对比实验,结果表明,基于深度学习设计的传感器故障数据分析系统分析结果精准度提高了15.28%,实时性更强,使用价值更高。     

面向对象Petri网的网络传感器管理系统建模

传感器资源管理是一个复杂的系统工程，特别是在分布式传感器网络中，传感器种类繁多，使用一般的Petri网建模方法很难对系统作一形象描述。本文提出了一种应用面向对象Petri网对该系统进行建模的方法，并针对网络传感器管理特点，构造了网络传感器管理系统模型。     

基于传感器网络的危险品运输监测系统

针对目前的危险品物流监测系统存在的问题和缺陷,设计了一个由GPS、温度传感器、湿度传感器以及压力传感器的监测系统,提出了适用于远程危险品监测的实用方案.阐述了利用传感器网络技术、GPRS网络技术等物联网技术实现对物流监测系统的智能化的实时监测、数据的无线传输以及危险系数超标预警的功能,并分析了较传统监测系统的优势.上述技术的应用提高了信息的采集效率,增强了货车监测系统的实时性和准确性.     

Development of a sensor system for collecting tactile information

This paper presents the development of a sensor system for collecting tactile information. An active sensing system using the piezoelectric effect and the pyroelectric effect of a PVDF (Polyvinylidene fluoride) film is proposed. The active sensing is designed with human motions for tactile perception in mind. First, as the pretest, the distinction examination of six fabrics with different textures is carried out through human tactile perception. Next, the proposed sensor system is assembled. The sensor is composed of a PVDF film and a soft rubber. The surface of the sensor can be heated through temperature control. The sensor is attached on the tip of a robot finger driven by a piezoelectric bimorph strip and the root of the finger is mounted on a linear slider. Two kinds of active sensing are introduced. First, the heated sensor is contacted with an object and pyroelectric output signals are collected in order to obtain the information on tactile warmth. Next, the heated sensor is slid over the object and piezoelectric output signals are collected in order to obtain the information on feelings of vibration. Through the discussion about each sensing, three indexes representing features of the collected data are extracted and proposed as the sensor outputs for the evaluation of tactile sensation. The measurement using the sensor system is done on the samples used in the distinction examination. Comparison with the results shows that the sensor system extracts features on feelings of vibration and warmth.