表面等离子体共振传感器组成部件光学特性的研究

在研制表面等离子体共振传感器的过程中,有效掌握组成部件随外部环境的性能变化具有非常重要的意义.根据经典的Kretschmann耦合模型,针对表面等离子体共振传感器的组成部件进行了研究,分析传感器各个组成部件的折射率在不同入射光波长和环境温度下变化的规律,根据获得的数据给出了相应的拟合公式,获得了组成部件参数变化对传感器探测性能的影响程度,以期用以试验结果的正确修正.     

分布式异类传感器网Hough变换航迹起始算法

为解决异类传感器网异步采样条件下的航迹起始问题,提出分布式异类传感器网Hough变换航迹起始算法.该算法利用多传感器多采样周期测量建立候选目标集,用极大似然法估计候选目标的状态;采用Hough变换建立参数空间直方图,并对参数空间直方图聚类实现航迹探测;建立目标初始方位角直方图和目标速度直方图,分别对两个直方图聚类实现目标探测;找出与目标相关的测量,利用这些测量估计目标的状态.仿真结果表明,该算法能有效实现航迹起始.     

基于温漂补偿的高温电涡流位移传感器

介绍能够工作于20~500℃高温环境下的电涡流位移传感器.通过对传感器探头材料的选择与结构的改进,使传感器探头能够适应环境温度的剧烈变化;利用恒频调幅电路与峰值检测电路,完成位移信号至电压信号的基本转换;通过在传感器输出级加入温度补偿电路,分别针对灵敏度与电压基值进行补偿,实现了对温度影响的有效抑制.在设计的实验硬件系统中对传感器的输出特性进行测量,实验结果验证了该电涡流位移传感器在20~500℃的温度环境内具有良好的灵敏度与线性度,并且具有有效的温漂抑制特性.     

流动相似律在气流式倾角传感器中的应用

气流式惯性传感器因其独特的优点引起大家的关注,但是环境温度不可避免地对气流式传感器性能有影响,会产生严重的温度漂移。它不仅局限了传感器的应用范围,而且还影响了传感器性能的进一步提高。本文通过数值模拟的方法,研究了环境温度变化时气流式倾角传感器腔体内的流场变化,分析了流场变化对传感器性能的影响机理,并利用相似理论讨论了一种新的消除环境温度影响的解决办法。结果表明,可以通过设计的补偿电路改变热源温度使流场保持相似来消除环境温度的影响。     

光纤光栅位移传感技术研究

介绍了一种光纤光栅传感器的在曲面空间位移测量方面的应用.随着外界应力的变化,光纤光栅的Bragg中心发射波长将发生相应的移动.利用此特性,提出并实现了一种精密的用光纤光栅作为敏感元件测量曲面空间间隙位移的方法,获得了光栅Bragg波长偏移量与曲面间隙位移量之间的曲线关系,其灵敏度可达3.5013 nm/mm,最后对实验结果进行了分析.     

空间目标可见光反射特性的研究

为提高空间对抗能力,提出了空间目标可见光反射特性控制的方法,在空间目标表面设计过程中尽量避免漫反射,采用镜面反射方式,同时目标本体采用多面体结构设计.以地基可见光探测为例,选择高度为250km圆轨道上的圆锥体目标和高度为900km圆轨道上的圆柱体目标为对象,分析了地基可见光遥感器对其探测能力与几何位置的关系.由空间目标可见光反射特性的研究得到结论,在多面体结构空间目标的表面设计中采用镜面表面设计,使可见光遥感器对它的探测能力明显降低,且由探测到的目标光谱特征无法判断目标的真实外形,从而达到控制空间目标可见光反射特性的目的.研究对未来空间目标的外形设计控制具有一定指导意义。     

基于矢量传感器的高分辨频率估计算法研究

基于子空间分解的ESPRIT算法常用在阵列处理中对目标进行DOA估计．如果将空间的位移变成时间的延迟，单个矢量传感器可以实现高分辨率的频率估计．将ESPRIT与矢量传感器相结合，研究了高分辨率频率估计算法，建立了矢量传感器的数据模型，推导了矢量传感器的空时阵列流形，通过对协方差矩阵进行子空间分解，求得目标信号的频率估计值．仿真计算研究了不同信噪比、采样频率和数据长度条件下该算法的性能．结果表明基于矢量传感器的算法比基于声压传感器的算法具有更高的频率估计精确度．     

基于模糊神经网络融合技术的智能火灾预警系统

根据当今火灾探测的现状和实现火灾早期探测的需求,将多传感器数据融合技术应用在火灾预警系统中.选择多个传感器对火灾过程的多参数进行监测,特别对火灾发生初期产生的异常信息进行全面监控,弥补了采用单一传感器的不足,扩展了时间上和空间上的监测范围.系统采用基于模糊神经网络多传感器融合技术,增强了系统报警输出的灵敏度和可靠性,实现了提前预警的目的.     

二进制无线传感器网络目标定位的解析算法

对于二进制传感器网络目标定位跟踪问题时,最常用的直线拟和算法是基于传感器位置的统计信息进行计算,需要目标通过的一定数量传感器才能给出较精确的解.提出了一种利用传感器位置信息和目标穿过传感器探测区域的时间信息的解析算法.该算法能够在目标穿过2个传感器时给出4组解供选择,在目标经过3个或4个传感器时,能够给出最终解的判定.文中对该算法进行了仿真验证,表明相对于目前最常用线性拟和算法,具有对目标经过的传感器数量要求低、解算精度高等优点.     

机载噪声耦合式增益自动补偿微波辐射计研究

通过2个耦合器将固态噪声源信号分别馈入到接收信号和射频开关端口，辐射计可在较大的范围内动态探测到被测目标小量微波辐射信号变化. 利用增益波动自动补偿技术，提高了设备的长期稳定性和灵敏度. 较好地解决了辐射计在环境温度剧烈变化下系统的稳定性问题，实现了机载条件下对云中过冷水的探测. 测试结果表明，仪器灵敏度范围在0.14~0.18K，主要技术指标能够满足测量要求. 与地面雷达和其它航空遥感仪器相比，它具有直接测量的局部区域准确性高，取样代表性好的特点.     

神经网络数据融合在位移传感系统中的应用

温度漂移误差是位移传感系统的主要误差之一.为了提高位移传感器输出的精度与稳定性,可以把位移传感器的输出与温度传感器的输出进行数据融合.提出一种基于RBF网络(径向基函数神经网络)的多传感器数据融合方法,把位移传感器和温度传感器的输出送入融合中心,通过RBF网络的学习训练,得到稳定的位移输出.实验表明:在相同的温度波动情况下,位移传感器的输出稳定性比原来提高了约4倍.该方法在位移传感系统减小温度漂移的应用中十分有效.     

深部巷道围岩破裂模型试验变形量测研究

针对地质力学模型试验内部变形难以精确量测的难题,以深部巷道围岩破裂模型试验为基础,在模型中布置了布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器,对巷道围岩内部的应变和位移进行监测,并布置了电阻应变砖进行对比分析.研究成果表明:1)电阻应变砖、布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器测得的围岩内部变形规律基本一致,将光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器应用于模型试验的内部变形量测是可行的;2)光栅尺位移传感器精度可达到0.001 mm,且具有制作简单、稳定性强、不易损坏等优点,在模型试验中具有广泛的应用前景;3)3种量测手段均揭示出深部巷道围岩内部变形呈现波峰与波谷交替变化,这与模型断面出现的破裂区与非破裂区交替破裂现象相吻合.     

BP算法在位移传感器测量精度方面的应用

在较高精度位移测量中,需要对位移传感器的输出进行温度补偿。采用BP(Back Propagation)网络的多传感器数据融合方法,把位移传感器和温度传感器的输出作为网络的输入向量送入融合中心,通过BP网络训练,然后将标定样本送入训练好的神经网络,得到比较准确的位移输出。为克服传统BP网络算法收敛慢、容易收敛到局部最小点的缺陷,采用BP多层前馈神经网络改进算法对传感器特性进行补偿,用MATLAB仿真所得到的结果与原有的实验数据相比较,在相同的温度波动情况下,位移传感器的输出误差比原来的减小了3倍,而且大幅度地节省了时间。     

对霍尔传感器组件测量线性度的改进

针对霍尔传感器组件测量位移量与输出电压量线性度较差的问题进行了分析研究,并提出了有效的改进方案,通过反馈随动控制的方法对霍尔传感器的输出电压进行归零调整,以反馈量的变化来反映实际的位移变化情况,从而很好的解决了电压量对位移量的线性跟踪问题.     

Tremor suppression strategy of the tremor suppression robot

Based on the development of the performance of magnetorheological damper,the tremor suppression strategy that uses angle displacement sensor and force sensor to sense the information of the tremor and ...     

基于象限探测器的光纤位移传感器的研究

利用象限测量器研制了一种新型光纤位移传感器,并利用该传感器测定了钢丝的弹性模量,实测值和标准值吻合较好．该传感器能广泛应用于微小位移、形变等的高精度测量．     

磁敏Z元件应用

Z元件磁敏传感器具有体积小、电路简单、易于集成、抗噪力强等特性,其输出信号可以是模拟信号也可是数字信号。位移传感器利用固定在磁铁上的Z元件与平板齿轮的相对运动将位移量的变化转变为磁场的周期变化,变化的周期磁场信号转变为电压的脉冲信号,脉冲的数量与位移量成正比。触觉传感器通过弹性活塞装置把力转化为Z元件与磁铁之间的距离,此距离与磁场强度成反比,而磁场与Z元件输出的电压成正比,使触觉处受力的改变转变为电压的改变。马蹄型磁极与转盘固定,转盘转动时,磁极围绕Z元件转动,使Z元件的电压输出为脉冲信号。     

用于较大水平位移测量的电阻应变式位移传感器

针对目前位移传感器很难直接测得木结构或木构件在转动中产生较大绝对水平位移的问题,研制了量程为±500 mm的电阻应变式位移传感器（WD位移传感器）,应用正交试验法分析WD位移传感器的影响因素,并对其进行设计与制作,拟合了传感器在不同量程下应变位移的分段函数关系,通过计算得出了WD位移传感器的6种静态参数指标。试验结果表明,WD位移传感器克服了传统电阻应变式位移传感器量程小的问题,解决了木结构或木构件发生非直线运动很难直接测得绝对水平位移的问题,且各静态参数指标良好。     

热释电效应与超声衰减结合的离体温度估计

针对不规则介质引起的超声信号方向改变对超声测温的影响,提出结合热释电传感器和衰减系数温变性的超声测温方法. 构建并论证由超声、待测体和热释电传感器组成的测温模型. 设计制作具有高吸声特性的传感器,评价该传感器的超声信号的响应性能. 结果显示,传感器的输出电压与到达的超声功率成正比,功率灵敏度为3.117 mV/W,测量误差小于2.5%. 通过估计离体猪肉组织温度验证测温方法的准确性,传感器的输出信号时域能量与组织温度的相关性达到0.975 5,该方法估计的温度与热电偶测量值基本一致,估计误差小于3.95 °C. 实验结果表明,利用热释电传感器与超声能够测量出组织的温度的变化.     

Effects of temperature change on elastic behavior of steel beams with semi-rigid connections

Based on the nonlinear displacement-strain relationship, the virtual work principle method was used to establish the nonlinear equilibrium equations of steel beams with semi-rigid connections under vertical uniform loads and temperature change. Considering the non-uniform temperature distribution across the thickness of beams, the formulas for stresses and vertical displacements were presented. On the basis of a flowchart for analysis of the numerical example, the effect of temperature change on the elastic behavior of steel beams was investigated. It is found that the maximal stress is mainly influenced by axial temperature change, and the maximal vertical displacement is principally affected by temperature gradients. And the effect of temperature gradients on the maximal vertical displacement decreases with the increase of rotational stiffness of joints. Both the maximal stress and vertical displacement decrease with the increase of rotational stiffness of joints. It can be concluded that the effects of temperature changes and rotational stiffness of joints on the elastic behavior of steel beams are significant. However, the influence of rotational stiffness becomes smaller when the rotational stiffness is larger.