核电厂地震矢量和自动停堆系统的设计与实现

针对核电站地震停堆系统单轴地震报警的设定阈值偏保守的问题,提出了一种基于矢量和阈值报警的地震自动停堆系统。通过水平矢量和阈值报警,消除单轴报警判别误差。采用纯硬件结构实现地震加速度信号的采集、滤波、绝对值转换,通过模拟乘法器进行矢量和计算。对电路细节进行了分析,给出了电路元器件参数选择和信号转换的传递函数。系统经过性能测试和核安全级设备取证试验验证,达到了核级设备性能指标。     

基于ZigBee协议的无线传输地震监测系统

介绍了ZigBee协议无线传输地震监测系统的结构,阐述了MEMS加速度传感器的性能和ZigBee模块传输组网方式,实现了ZigBee协议传输地震数据。试验结果表明,系统运行稳定,能获取可靠地震波形数据。     

机载传感器加速度状态下可靠性检测系统研究

针对机载传感器加速度状态下性能检测问题,设计并实现了一种机载传感器不同加速度状态下可靠性检测系统。该系统基于离心运动提供加速度原理和RS485通信技术,设计并实现了离心机数据采集系统。实验结果表明,设计的离心机实验平台可靠稳定,能够实现飞机加速度模拟,以及在0-10G不同加速度条件下的传感器输出信号高速采样检测,传感器标准样本临界状态检测准确率达到100%,有效保证传感器在飞机运行过程中的正常工作。     

换流站地震监测系统的研究

为了加强对云南新松换流站的防震减灾保护措施，避免地震造成重大安全经济损失，需要进行地震实时监测，为此设计一款地震监测系统，通过对布置在换流站交流场、滤波场、直流场及自由场等区域13个型号为AC-23加速度计的地震信号实时采集和算法处理，当地震信号超过设定0.01ｇ触发阈值及以上时依据结果进行地震应急处置并发送地震报警， 地震监测系统可进行长期稳定可靠的正常工作，能应用于重大工程地震监测领域。     

高铁地震预警系统的研究

地震灾害对高铁的安全运营威胁颇大,为有效降低地震灾害对高铁安全运行的破坏,尝试研究一地震预警监控系统进行地震远程监控。本研究采用地震预警监控系统实时采集加速度传感器信号的同时进行滤波和P波捡拾等算法,实现地震识别和震级计算。经由实验证明,该地震预警监控系统能实现地震的实时监控和地震报警输出,可有效降低由地震灾害对高铁造成的危害[1][2]。     

定位导航空投救援无人机的设计

基于空投救援活动的需求,设计一台能平稳飞行的户外微型无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)。无人机以APM飞控芯片(Ardu Pilot Mega,APM)作为核心,能够提供一个适应能力强、抗干扰能力稳定的飞行控制平台。飞行器芯片内部采用了多传感器融合技术,如气压传感器协同控制来实现空中稳定飞行。同时,飞行器采用了单片机构建的空投救援模块,来实现空投救援任务。其中,空投救援模块采用热释电传感器捕捉人的信号,从而实现空投外设电机触发转动,释放空投物资。试验结果表明,飞行器现阶段可以完成垂直起降、直航、左右偏转、空投以及GPS返航等功能。     

低温漂过载加速度传感器

过载加速度传感器,是采用了最新的MEMS技术与微电子技术研制的一种新型硅压阻加速度传感器,集加速度敏感元件、信号放大、饱和控制及温度补偿等于一体,对传统的电桥放大电路和温度补偿电路进行了改进,使得传感器温漂更小且具有可编程补偿温度和增益调整等功能.     

基于cRIO的多通道数字强震记录仪

利用先进的自动化测试测量技术构建高动态范围、高时间精度及高可靠的多通道数字强震记录仪,对地震信号进行全天候实时监测和多重复杂的数据触发存储及实时传输,集成强震报警功能及miniSEED数据实时传输功能。     

FBG高铁地震预警和轨道监测系统组网研究

根据地震预警技术、FBG应力监测技术和FBG加速度传感器特点,指出光纤传感技术是未来地震预警的应用趋势,分析了FBG加速度传感器的基本结构原理,并对地震相关参数的估计方法作了介绍,提出一种基于FBG的高速铁路轨道监测系统和基于FBG地震加速度传感器的高铁地震预警系统的融合组网方案,实现二网合一,简化布网。     

FBG高铁地震预警和轨道监测系统组网研究北大核心CSCD

根据地震预警技术、FBG应力监测技术和FBG加速度传感器特点,指出光纤传感技术是未来地震预警的应用趋势,分析了FBG加速度传感器的基本结构原理,并对地震相关参数的估计方法作了介绍,提出一种基于FBG的高速铁路轨道监测系统和基于FBG地震加速度传感器的高铁地震预警系统的融合组网方案,实现二网合一,简化布网。     

基于双金属膜片结构的海底地震勘探光纤加速度传感器研究

针对全光海底地震检波器技术的特殊应用需求,设计了一种基于双金属矩形膜片的缠绕式光纤加速度传感器。利用弹性力学理论对光纤加速度传感器的加速度灵敏度和一阶共振频率的特性进行了分析,制作了光纤加速度传感器样品并对其性能进行了测试。结果表明,本文加速度传感器的灵敏度为45dB re∶0dB=1rad/g,一阶共振频率在820Hz左右,与理论分析值很好吻合。在10～400Hz工作带宽中,交叉去敏度约为30dB。测试系统中,使用的相位生成载波(PGC)解调算法的最小相位检测精度为10-5 rad/Hz1/2,因此理论能探测的最小加速度信号为56ng/Hz1/2。由于采用全金属结构,本文类型光纤加速度传感器能够更好地满足海底永久布放检波器的特殊要求。     

三分量全保偏光纤加速度传感器的研究

报道了三分量全保偏光纤加速度传感器的实验研究结果。传感器由6个弹性柱体共同支撑1个质量块构成三分量结构,由3个迈克尔逊全保偏光纤干涉仪共用一个光源组成。光学部分采用全保偏光纤干涉仪结构,消除了干涉光束偏振态随机变化引起的信号衰落,采用光频调制相位载波解调信号处理技术,消除了相位随机漂移引起的信号衰落,从而实现了对加速度信号的稳定检测。传感器的工作频带为5~500 Hz,加速度灵敏度达到660 rad/g,系统最小可测相位差为10-5rad,最小可测加速度达1.5×10-7m/s2,工作频带内加速度灵敏度变化小于2 dB。三轴加速度灵敏度和频率响应曲线与理论分析的结果基本一致。     

基于CPLD实现脉搏信息采集及处理系统

文中主要研究并设计了人体脉搏信息采集及处理系统,设计中采用PVDF压膜式脉搏传感器[3]和Altera公司的MAX II EPM1270处理器,该脉搏传感器具有灵敏度高、性能稳定可靠等优点。传感器采集的脉搏信号经过低噪声放大和高速AD转换,最后通过UART串口输出。CPLD通过UART异步通信方式实现对脉搏信号的采集,并对人体脉搏进行计数。当人体每分钟的脉搏数低于60次或者高于120次时系统能驱动蜂鸣器实现报警功能,同时液晶1602显示当前的脉搏次数。     

基于cRIO的多通道数字强震记录仪

利用先进的自动化测试测量技术构建高动态范围、高时间精度及高可靠的多通过数字强震记录仪,对地震信号遗行全天候实时监测和多重复杂的数据触发存储及实时传输,集成强震报警功能及miniSEED数据实时传输功能.     

基于激光干涉法的谐振式高加速度振动传感器校准技术研究

校准是保证振动传感器测量结果准确和可靠的重要手段。针对传统中频校准装置无法提供高加速度振动激励以及高加速度振动量值无法溯源的问题,开展基于激光干涉法的谐振式高加速度振动传感器校准技术研究。基于谐振原理建立谐振式高加速度振动发生装置,实现高加速度振动发生;建立外差激光干涉法绝对振动校准系统,通过对外差激光干涉信号的直接采集和解调,实现了高加速度振动测量和校准。实验结果表明,该系统能够在140-2929 Hz频率范围、100-10000 m/s²加速度范围内实现振动传感器的灵敏度幅值与相位的有效校准。     

智能传感器SHT11及其在便携式温湿度检测仪中的应用

介绍了新一代单片全校准温湿度传感器SHT11．采用CMOS芯片技术与传感器技术结合在一起构成了高集成度、小体积的数字式温湿度传感器，对传感器的性能参数、信号输出、非线性及温度补偿、I^2C的接口方式、便携式温湿度检测仪中的应用进行了研究。研究结果表明：该传感器具有稳定可靠，体积小，量化误差小，响应速度快，适用面广的特点。     

新型三维压电加速度传感器的设计

利用三维加速度测量的特点,研制了一种新型压电式三维加速度传感器。该传感器基于压电式,采用严格圆球型的惯性质量块和严格对称的压电陶瓷片,从而实现了三维加速度的测量。初步的实验结果表明:该传感器性能稳定,3个方向上灵敏度可达到3.0×10-3V.m/s2,其体积小、测量精度高、价格较低、灵活可靠,有重要的应用价值。     

门窗监控远距离转发报警器

<正> 在防盗保安领域中,采用门窗传感器触发的报警系统具有稳定可靠的使用性能,几乎不会误报,因而应用极为广泛。本文介绍的门窗监控远距离转发报警器,则是将上述报警系统的功能加以扩展的装置。它由门磁触发的自动多路发射部分和数码显示现场地址的无线接收报警部分组成,发射与接收均采用270MHz无线电编码传输技术,工作稳定可靠,特别适合在距办公室、值班室或距卧室较远的、需要进行防盗     

基于ＭＥＭＳ红外热电堆传感器阵列的智能手势识别系统

本文提出了基于MEMS红外热电堆传感器阵列实现智能手势识别的方案,针对性设计出MEMS红外热电堆传感器阵列的信号调理电路,实现信号的高效处理。进一步地,基于单片机中加载的的卷积神经网络模型,对处理后的信号进行高精度识别与分类。测试结果表明,该系统对于四种静态手势的识别准确度达92.00 %,并且能够实现通过识别手势来控制多级外设运作的功能。本系统还采用蓝牙技术,实现了系统与移动终端之间的数据交换,实际最大通信距离可达15米,符合非接触测温场景的需求。最后还开发了相应的移动终端小程序,提高了人机之间的可交互性,进一步拓宽了该技术的应用场景。     

并联式六维加速度传感器动力学模型研究

为实现六维加速度的测量,设计一种能实现六维加速度测量的传感器原型.加速度传感器以六自由度并联机构作为弹性机体,以压电陶瓷作为敏感单元,建模过程中充分考虑了传感器中心质量块坐标系、传感器外壳坐标系及参考惯性系之间的关系,在运动学分析的基础上基于Kane方法建立了该传感器的数学建模,得到了包含六维加速度信号的2阶非线性微分方程组,利用数值计算法完成六维加速度的计算.在激振试验台上的测试结果显示,与给定输入的加速度信号相比,六维加速度的测量误差约为0.2％,实验表明并联式六维加速度传感器数学模型的正确性及测量方法的可行性.