多路传感器系统的自补偿和自校准技术的研究

分析了多路传感器系统的自补偿和自校准技术的发展趋势，并根据国内测试校准动态压力传感器的要求，对自补偿和自校准技术加以研究，而提出了适合应用的解决方案。     

基于微振动台的传感器位置偏移自校准系统设计

MEMS传感器放置位置的准确性对部分高精密系统的精准检测至关重要。据此,本文提出一种基于微振动台的传感器位置偏移检测与自校准系统。并采用MPU6050模块实验论证器件位置偏移对其输出性能的影响。为了实现器件位置偏移定量检测与校准,建立基于MEMS微振动台的传感器位置偏移检测与自校准模型,有限元仿真分析传感器位置偏移,对器件输出性能的影响。仿真结果表明：当传感器在微振动台中心位置时,机械灵敏度和电容分辨率分别提高了1.31%和1.25%。放置偏移后,器件其灵敏度和电容分辨率呈现线性下降,通过建立器件位置偏移与输出性能下降的对应关系,为后续的信号处理算法补偿传感器输出结果,实现器件性能校准提供了一种便捷实用的设计方案。     

温度自补偿型光纤Bragg光栅土压力传感器设计

针对传统土压力传感器长期稳定性差、抗电磁干扰能力不强以及组网难度大等问题,根据传感器与土介质的匹配原则,设计了一种光纤Bragg光栅（FBG）温度自补偿土压力传感器,可实现温度和土压力2个参量的同时测量.对传感器灵敏度系数、匹配性等参数进行了理论分析计算.根据分析结果,加工封装传感器并对其进行了压力校准和温度自补偿性能实验.实验表明：传感器的输出波长分别与温度和土压力均呈线性关系,压力灵敏度系数为272.19 pm/MPa,输出分辨率为0.36％,线性相关度为99.989％;温度灵敏度系数为21.16 pm/℃,线性相关度99.998％,在0～40℃范围内具有良好的温度自补偿能力,其性能参数符合工程应用要求.     

无重叠视域视频传感器外部参数自校准算法综述

视频传感器外部参数自校准,即确定视频传感器的坐标和转角,是实现视频传感器网络应用的重要前提.不同于有重叠视域的视频传感器网络,无重叠视域的视频传感器网络中的视频传感器之间没有可以共享的、可以辅助求解它们的外部参数的信息,所以实现无重叠视域视频传感器外部参数自校准更加富有挑战性.本文回顾了国内外学者在无重叠视域视频传感器外部参数自校准方面的研究工作,着重对目前已有的算法进行了详细的分类和介绍,最后从多方面综合评述了各种算法的性能.     

用自平衡电桥法补偿压力传感器灵敏度温漂

本文就压力传感器的灵敏度温漂问题进行评述,分析了灵敏度产生的原因并提出利用自平衡电桥法解决灵敏度湿漂的补偿方法。     

基于电感式触控传感器的激励信号源频率自校准方法研究

传统的机械开关由于机械结构的限制、寿命有限等缺点,已逐渐被触控式开关所代替。常见的触控开关技术有电容式、电感式、电阻式以及光学式等,其中电感式触控开关因其抗干扰性强,能更好地应对金属盖板的结构设计等诸多优势,可应用于更多智能产品交互场景的设计。电涡流式传感器是电感式触控开关的技术核心,因此,该文从电涡流传感器原理出发,采用谐振测量法实现对位移变化量的有效测量,分析了传感器的灵敏度问题。由此提出一种激励信号源频率自校准实现方法,利用这种自校准方法实现对激励信号源频率校准以提高电感式触控传感器的灵敏度。     

气象观测用气压传感器误差自校准系统设计

针对用于气象观测的气压传感器手动误差调整方式通用性差、效率低等问题,设计了用于目标传感器误差调整的误差自校准系统;研发的传感器误差自校准软件配合自主设计的传感器多通道转换器与压力控制器、气压标准器,可同时完成8个通道气压传感器的误差自动调整任务;实际测试中,系统在1小时内完成了8通道传感器的误差自动调整,经过调整后的各通道传感器的误差绝对值均未超过0.05 hPa,远小于传感器出厂的最大允许误差±0.25 hpa及规范要求的±0.30 hPa误差范围,提升了传感器误差调整工作效率的同时,有利于提高气压观测数据质量。     

智能型自校准压电射流陀螺

本文介绍了压电射流陀螺静态自校准方案,即利用力矩电机、光电编码器、单片机组成精确测速系统并给出标准信号,以校准压电射流陀螺零位误差、灵敏度误差,并通过多传感器信息融合技术改善非线性误差、降低温漂、时漂,提高压电射流陀螺的综合性能.新研制的智能型自校准压电射流陀螺有望在末制导炮弹滚转控制系统和惯性稳定控制系统中得到应用.     

基于神经网络的MEMS红外热电堆自校准响应分析

为克服MEMS红外热电堆原有自校准响应分析方法存在的考虑参数单一、故障覆盖率低、校准精度低等缺点,全面考虑多个相关参数影响,采用RHPNN神经网络提高其故障覆盖率,再用小波神经网络提高校准精度,最后用FPGA实现了该算法。与传感器结合实验结果表明,本方案故障覆盖率达到92%,自校准后的测温绝对误差降到0.03 K。     

多功能自确认传感器

提出了多功能自确认传感器.这种传感器具有多功能传感器和自确认传感器的特点,它可以检测多个物理量,对自身工作状态进行在线评估,并以给出测量值的不确定度;它具有故障自诊断功能,当发生故障时对输出数据进行重构,实现数据恢复.探讨了多功能自确认传感器的关键技术及发展方向,最后介绍了一种测量温度、湿度和甲烷气体浓度的多功能自确认...     

基于自建模技术的电容土壤水分传感器研究􀀂

基于自建模技术研究了一种快速传感、低成本、高可靠性的土壤含水量传感器.土壤水分的快速传感受土壤类型影响很大,利用自建模技术,能有效地降低传感器受土壤类型的影响,将该模型内置于传感器中在农村得到广泛应用.     

两轮自平衡智能车系统设计

针对智能汽车竞赛中的电磁组参赛要求,提出了两轮自平衡智能车系统的设计方案。主控芯片采用飞思卡尔公司的MC9S12XS128,选用加速度传感器检测车模的倾角,陀螺仪检测车模的角加速度;通过控制两个电机的加减速实现车模的自平衡控制。阐述了卡尔曼滤波法在陀螺仪和加速度传感器信号融合方面的应用,提出了针对闭环速度控制的PI算法。实验表明：该处理方法实现简单,能够准确、快速地实现车模的自平衡控制。     

嵌入式多任务软件混合自容错机制

分析安全关键应用对嵌入式系统自容错能力的需求,进而研究嵌入式系统中关键任务状态的形式化描述方法及任务故障的自监测机制。在此基础上,提出一种基于策略的嵌入式多任务软件混合自容错机制。在该机制中,软件系统在监测各任务实体运行时状态的基础上,可依据不同方法对故障任务进行自恢复处理,并尽量保证系统主要功能的可靠性与稳定性。实验结果表明,该机制有助于从嵌入式软件方面提高嵌入式系统的可靠运行能力。     

Self Localization Method Using Parallel Projection Model for Mobile Sensor in Navigation Applications

This paper presents a novel self localization method using parallel projection model for mobile sensor in navigation applications.The algorithm estimates the coordinate and the orientation of mobile sensor using projected references on visual image.The proposed method considers the lens non-linearity of the camera and compensates the distortion by using a calibration table.The method determines the coordinates and orientations with iterative process,which is very accurate with low computational demand.We...     

Self‐calibration three‐dimensional light field display based on scalable multi‐LCDs

Approach to achieve self‐calibration three‐dimensional (3D) light field display is investigated in this paper. The proposed 3D light field display is constructed up on spliced multi‐LCDs, lens and diaphragm arrays, and directional diffuser. The light field imaging principle, hardware configuration, diffuser characteristic, and image reconstruction simulation are described and analyzed, respectively. Besides the light field imaging, a self‐calibration method is proposed to improve the imaging performance. An image sensor is deployed to capture calibration patterns projected onto and then reflected by the polymer dispersed liquid crystal film, which is attached to and shaped the diffuser. These calibration components are assembled with the display unit and can be switched between display mode and calibration mode. In the calibration mode, the imperfect imaging relations of optical components are captured and calibrated automatically. We demonstrate our design by implementing the prototype of proposed 3D light field display by using modified off‐the‐shelf products. The proposed approach successfully meets the requirement of real application on scalable configuration, fast calibration, large viewing angular range, and smooth motion parallax.     

LON网节点的即装即用

介绍实现ＬＯＮ网节点即装即用的一种程序设计方法,从一个典型的例子出发介绍了设计的整个过程。     

基于自供电的无线传感器网络MAC层协议研究

针对自供电的无线传感器网络,提出了一种新的MAC层协议DFSA（动态帧时隙ALOHA）,该协议对能量进行系统管理。仿真结果表明在具有能量收集能力的传感器网络中,DFSA能够充分利用节点的能量收集能力,实现网络能量充分利用,在保证较高的传输效率下获得最高的信道利用率,同时提高了数据传输的可靠性。     

一种导弹电动舵机系统的自适应控制方法研究

舵机系统是导弹系统的重要组成部分,其性能的优劣直接影响整个导弹系统的性能.提出一种基于Liapunov稳定性理论、传统控制和自适应控制相结合的导弹电动舵机复合控制方法,充分结合经典控制器结构简单、稳定性能好、可靠性高和自适应控制抗干扰能力强的优点.利用Matlab/Simulink进行建模仿真.仿真结果表明:该控制方法能够有效地克服导弹飞行过程中舵机参数变化对系统性能的影响,具有较强的鲁棒性.     

一种基于主动视觉的线性自标定方法

基于主动视觉的摄像机自标定是摄像机标定的一个重要分支，通过控制摄像机做严格的运动，可以发现一些比较简单的算法，本文提出了一种新的基于主动视觉的摄像机自标定方法，通过控制摄像机作3次不共面的平移运动．可以线性标定摄像机的五个内参数．大量的仿真实验表明该算法精度很高，且鲁棒性很强．