基于压电加速度传感器的振动测量系统研究

为实现对振动的有效测量,构建了压电加速度传感器的振动测量系统;对压电加速度传感器的力学模型及基本原理进行了有效地分析,并采用灵敏度比较法标定传感器,提高了整个测试系统的测量精度和可靠性;并应用了信号处理中的相关滤波原理;测试系统由压电加速度传感器、高速数据采集卡及Labview2010软件开发平台构成;软件功能主要有信号采集、历史数据读取、数据滤波、时频域分析等;搭建了工程实际测振的实验模型,并根据其频谱特性判断内部缺陷;实验结果表明,该测振系统运行稳定,操作简单,具有很好的可扩展性及可移植性,能实现准确、高效、实时的振动测量。     

应变式二维加速度传感器的研究与仿真

轴承振动二维加速度信号对其状态监测和故障诊断具有重要研究意义。采用圆柱形等截面梁为弹性元件,结合二轴应变测试方法,提出了应用于轴承状态监测与故障诊断的应变式二维加速度传感器新结构。在建立应变式传感器振动加速度方程的基础上,分析了结构参数对传感器固有频率和灵敏度的影响,并利用有限元方法对传感器的动态响应性能和测量精度进行了数字仿真分析,获得了动态响应曲线和测量精度曲线。仿真结果表明:新型应变式二维加速度传感器具有良好的测量精度和低频特性,以及维间非耦合性、结构简单、成本低廉、易于加工装配等优点。     

多传感器信息融合技术及其在油品含水率检测中的应用

传感器大都存在交叉灵敏度，而存在交叉灵敏度的传感器，其性能不稳定，测量精度较低。多传感器信息融合技术就是通过对多个参数的监测并采用一定的信息处理方法达到提高每一个参量测量精度的目的。文中采讨了曲面拟合法与神经网络法及其在油品含水率智能检测系统中的应用。     

MEMS高精度双轴倾角传感器的设计

本文主要介绍了一种角度检测用MEMS双轴倾角传感器.采用MEMS加速度传感器测量倾角的原理进行应用开发,通过三维转台角度测试,其具有体积小、性能稳定、精度高等特点.     

基于PIC16F685的低功耗倾角测量仪的设计

针对目前倾角测量仪测量精度差、功耗较大等缺点,设计了一种新型的倾角测量装置。该低功耗倾角测量仪以PIC16F685单片机为主控芯片,利用ADXL345数字式传感器三轴加速度测速计测量倾角,采用LCD液晶显示所测数据。通过优质算法使倾角测量仪的测量精度大大提高,使精度误差在±0.5°之内,并且功耗较低,在实际应用中效果较好。     

基于MEMS加速度传感器的线阵式长跨度连续位移测量系统设计与实现

随着MEMS加速度传感器技术的发展与大规模应用,为多维度位移测量提供了技术手段.根据MEMS加速度传感器所具有的高精度、高可靠性等技术特点,设计了一种空间结构呈线阵分布规律的、由多个MEMS加速度传感器组成的长跨度位移传感器,为大坝、边坡等大型结构体的水平位移或沉降位移监测提供了一种全新的自动化测量系统.     

运动感觉系统加速度在线测试

为了保证飞行模拟器的动态操纵性能,运动感觉系统的参数需要进行测试。基于先进的MEMS技术的双轴加速度计ADXL202,设计了运动感觉系统实时加速度在线测试系统,分析了该系统软硬件设计的特点,讨论了测量的误差和系统抗干扰问题。在实时加速度测试系统中,数据需要从测试仪传送到主机上,为了提高控制的实时性及接受端对数据的反应速度,利用VC++7.0下的Active控件和RS-232串行接口,实现了在WindowsXP环境下,单台PC机与多台传感器的串行通信,并能实时获取各传感器的数据采集。将分立的各传感器组合成一个运动感觉加速度测试系统,经测试后投入实际使用,整个测试系统运行稳定、操作灵活方便。研究结果表明,该加速度传感器具有良好的精度,而且还具有自校准、抗干扰性强、稳定等特点,适合在飞行模拟器检测中应用。     

基于MEMS器件的电子罗盘系统设计

研究了一种基于MEMS加速度传感器、三轴磁阻传感器和MSP430F169单片机的数字电子罗盘测量系统。介绍了航向的测量原理、航向角表达式以及系统的整体框架,重点阐述了系统的硬件电路设计和误差补偿方法,使罗盘系统精度最大误差从41.5°提高到了1.5°左右。     

基于加速度传感器的电梯多参数检测仪设计

轿厢运动参数、振动舒适度、制动性能参数、异常振动频率、倾斜角等多个参数的现场检测对确保电梯安全稳定运行具有重要意义。传统模拟量输出型加速度传感器由于体积大、集成度低,较难实现电梯的多功能、多参数检测需求。基于微机电系统三轴加速度传感器和高性能单片机,开发了电梯多参数检测仪。该检测仪包括三轴加速度无线测量模块和智能终端应用程序。现场应用表明,该检测仪可实现电梯速度及加速度测量、轿厢振动舒适度测量、自动扶梯梯级和扶手带振动舒适度测量、电梯制动参数测量、异常振动源追溯等功能,可广泛应用于电梯安装、维保、检验、抽查、事故调查等测试场合。基于微机电系统加速度传感器的仪器设计思路可为类似机电类设备的安全检测提供有效参考。     

光电传感器在陀螺修正随动系统中的应用

光电传感器的应用实现了陀螺修正随动系统的高精度，克服了机械摩擦力矩、加速度引起的误差，提高了陀螺的稳定性。     

高频响小体积三轴加速度计设计与实现

设计了一种基于微机电系统(MEMS)技术的高频响三轴加速度计,内部集成滤波电路和放大电路,实现了传感器与变换器的一体化.电路设计简单可靠,功耗低,稳定性好.电路板的结构采用刚挠结合印制板的设计,保证了传感器输出的高精度和低噪声特性.整机结构体积小巧,刚性好,3个方向的频率响应均可以达到5 kHz,实现了一个测点3个方向高频加速度参数的测量.通过性能指标校验和实验验证,证明传感器具有测量精度高、热灵敏度漂移小、横向效应低等优点,可应用于航空航天等领域.     

基于MEMS技术的复合型智能传感器设计

把微机电系统(MEMS)技术的加速度敏感元件和微处理器有机结合,借助智能算法,设计了一种多功能的复合传感器,可同时测量运动物体的的振动、冲击和倾斜角度。试验表明:该传感器能够足够同时精确地检测运动物体的振动、冲击和倾斜角度信息,用于汽车中时,能够及时检测汽车的动态信息与车体的姿态。     

基于CAN总线的智能传感器节点设计与应用

针对基于RS—485总线的岩土工程数据采集系统实时性差、可靠性与错误检测能力低的问题,设计了基于CAN总线的智能传感器节点与岩土工程监测系统通信。详述了智能传感器节点硬件和软件设计。通过对基于CAN节点的位移计在工程安全监测上的应用,结果表明：基于CAN总线智能传感器节点具有工作稳定、性能可靠、精度高等特点。     

MEMS高温温度传感器的研制与测量精度研究

航空发动机智能化及其他机械系统的智能化需要原位集成制造的传感器,为此研制了发动机涡轮叶片原位集成高温传感器.该高温传感器采用MEMS微制造工艺将厚度在微米量级的微小传感器原位集成在航空发动机涡轮叶片表面,利用微技术制造的传感器和标准的热电偶进行了一系列的高温测量试验和一系列细致的高温温度表征测量研究.该微制造工艺攻克了两项技术难关:曲表面的光刻技术和高温绝缘层的制作技术.涡轮叶片表面原位集成的微传感器不仅可以原位测量高达800℃的环境温度,并且具有很高的机械强度,可以承受高达40 g的振动和100 g的冲力.研究还表明,在高温测量环境下,高温测量精度和高温环境下的温度场(高温温度的空间分布与升温时间迟豫)密切相关.由于高温环境温度场的差异,可以产生高达10%的测量本征误差.     

基于电容传感器的塑膜厚度检测系统的研究

采用非接触式电容传感器、电涡流传感器组合系统获取检测信号,利用基于LabVIEW软件平台的计算机实现对塑料薄膜进行在线检测的工作原理,整个系统由测试单元、电机驱动单元、数据采集与处理单元组成.由于测试单元采用了电容、电涡流组合传感系统,信号的后续处理由基于LabVIEW软件平台的计算机自动完成,加速了测量过程.采用本系统取代传统的千分尺测量方法,可以使塑料薄膜厚度测量以完全智能的、实时的、非接触的方式进行精确测量.最后,通过比较组合测量系统与千分尺测量的测试结果,证明了该系统具有较高的精度,良好的可靠性与可行性.     

面向微小卫星的红外静态焦平面地球敏感器设计

红外地球敏感器是卫星姿态控制系统中的一个重要部件,基于光机扫描技术的传统红外地球敏感器存在体积大、功耗高、精度低的缺点,无法满足微小卫星对姿态敏感器的要求。针对以上不足,提出了一种基于红外焦平面成像技术的地球敏感器的实现方法及相应的地面标定测试方法。该设计的地球敏感器具有结构简单、体积小、功耗低的特点。从地球敏感器的工作原理出发,提出了整个敏感器构架,并完成整个系统的软硬件设计。在标定测试方法中建立了敏感器仿真测试模型,并搭建实验测试平台对敏感器其精度进行标定。测试结果表明此地球敏感器具有0.1°的测量精度,能很好地满足微小卫星姿态系统的精度要求。     

智能转速传感器设计

为了实现涡扇发动机的智能控制,针对传统传感器测量精度不高,易受外界环境干扰的问题,设计了一种通过测量发电机电压信号获取发动机转速的智能转速传感器,利用动态分频法进行了软件设计,并设计了软硬件抗干扰方案。实验结果表明,该智能传感器实时性好,测量精度高,抗干扰能力强,适用于涡扇发动机的分布式控制系统。     

传感器在我国选煤厂的应用

介绍了各类传感器在我国选煤厂主要选煤工艺如跳汰、重介选煤、浮选和煤炭称重、配煤调度中的应用和优缺点,提出了新型传感器要朝着智能化、多功能化、高精度化的方向发展。     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计

为了满足煤矿瓦斯监测的需要,开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯,避免了普通传感器需进行A/D转换的复杂性,提高了测量精度;采用无线传感器网络,克服了有线传感器网络的局限性,避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。文章详细介绍了系统的硬件和软件设计,并给出了测试结果。