基于FDR原理的自动灌溉系统设计

利用土壤的介电特性测量土壤含水量是一种快速、简便、可靠的方法。根据频域反射(FDR)法测量原理,电磁波在土壤中的传播频率可用来测试土壤的介电常数,从而得到土壤容积含水率,设计出了一种基于FDR原理的自动灌溉系统,介绍了FDR测量原理,阐述了自动灌溉系统的软硬件构成,土壤水分传感器测得的土壤水分含量信息,经信号处理,输出为0~5V电压信号,经A/D转换送至AT89S52单片机进行判断处理,根据输出数值的大小控制电磁阀的通断时间,从而实现自动灌溉和节水灌溉的目的。试验表明:该系统工作稳定,控制准确,反应灵敏,满足自动灌溉要求。     

光波导加速度传感器中3dB耦合器设计

光波导加速度传感器是一种实用型加速度传感器,目前广泛应用制备光学加速度计的迈克尔逊、马赫—曾德等干涉仪的核心部件都包含3 dB耦合器。3 dB耦合器的设计对光波导加速度传感器的检测精度尤为重要。介绍了所设计的光波导加速度传感器的工作原理,设计了3 dB耦合器波导的结构和参数,并用光学模拟软件OptiBPM对3 dB耦合器进行模拟。结果表明:所设计的3dB耦合器具有良好性能,符合设计要求。     

含温度补偿的便携式土壤水分测定仪研制

针对现有土壤水分测定仪的不足,研制了一种新型的便携式土壤水分测定仪。传感器快速测量出土壤温、湿度数据,GPS自动获取时间、经纬度信息,数据既可临时保存在仪器的存储芯片中,又可通过GPRS/GSM将数据及时发送到后台数据库和手机用户。通过温度补偿和野外验证实验得出,温度补偿项为Δy=0.0002 t3-0.011 t2+0.444 1 t-6.423 2,仪器所有功能运行正常,测量绝对误差为-3.64%~3.82%,平均绝对误差为2.24%,精度较高,适合在地方农技和水利部门推广应用,有助于农业水利信息化水平的提高。     

基于数字式红外传感器的姿态测量盲区补偿法

单轴红外姿态测量系统在测量小型无人机姿态角时存在盲区,通过增加一组与原轴线相垂直的红外传感器,形成双轴姿态测量系统,对盲区进行补偿。两组红外传感器一定有一组位于倾角可测区域,通过测试目标轴的输出温差的大小,判断位于可测区域的轴线,可实现对目标轴姿态角的解算。首次采用数字式输出红外热电堆传感器设计实现了180°无盲区的姿态角测量模块,经过测试,其静态误差小于2°。     

无线无源声表面波传感器研究进展

声表面波（SAW）传感器是一种无线无源传感器,在无源传感、适应恶劣环境等许多方面具有普通传感器不能实现的优点.阐述了声表面波器件的原理和结构特点,并对射频信号收发、信息处理等关键技术进行详细论述,综述了近些年国内外的相关研究现状,并进行了总结与展望.     

基于环状电极的电容式润滑油磨粒检测系统设计

摩擦副非正常磨损时将产生直径为几十微米的大金属磨粒。采用阻抗类方法检测磨粒时,要求传感器具有较高的灵敏度。为此,设计了差分结构的环状极板电容式传感器。应用电容/数字转换芯片AD7746将传感器的输出直接转换为数字信号,省去了前端复杂的信号调理电路,简化了设计,并且有效地降低了寄生电容和杂散电容的影响。实验表明:系统分辨率可以达到0.125 fF,极大提高了系统灵敏度。     

机车车载漏电流数字传感器研究与应用

介绍一种机车车载漏电流数字传感器的研究与应用,在模拟漏电流传感器的基础上,经数字化改进而实现.硬件设计采用ARM平台,在分析系统原理的基础上,完成了硬件系统和软件架构的设计,完成了单线和双线的模拟实验.经模拟实验验证检测准确、反应快速,通信采用CAN总线安全可靠.在实际测量中,验证了模拟实验的正确性,设计可行.     

基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统设计

介绍了一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测仪的设计,阐述了该系统的工作原理和系统设计方案。该系统以DDS芯片AD9833为核心设计激励源,采用24位高精度A/D转换器CS5532实现数据采集,通过RS—232实现上位机和下位机的通信。在煤炭阻抗数据预处理中,采用剔除疏失误差技术,并设计了基于LabVIEW的上位机数据库管理系统。实验证明:该仪器便于携带,低功耗,能够准确识别煤炭的掺杂情况,同时具有操作简单、稳定可靠、方便管理等特点。     

MEMS气体流量传感器的简易流量测试装置

为了完成所研制的MEMS气体流量传感器样品的流量测试与标定,设计制作了一种由标准流量发生器和传感器信号读出与数据采集电路组成的简易流量测试装置。标准流量发生器由注射器和可更换的砝码组成,利用不同的砝码配重,在注射器出气口产生合适的恒定气体流速。通过理论分析和Ansys有限元数值仿真,验证了简易标准流量发生器的可行性。传感器信号读出与数据采集电路基于内建多路A/D转换器的单片机实现,具有传感器加热电阻器的恒温控制、流量信号的数字检测和显示的功能。采用该简易流量测试装置对自行研制的MEMS气体流量传感器进行了流量测试与标定,获得了待测器件的标定参数、传感器流量测量的绝对误差和相对误差。     

一种无线传感器网络链式传输分簇路由协议

由于周围环境对无线传感器网络(WSNs)的影响,在布设到特殊环境下时会产生信号的衰减与损耗,导致通信不畅。针对此问题,提出一种以LEACH路由协议为基础适应特殊环境(长直空间)的新型路由算法。本算法采用链式传输,即从内部逐一将信号传输给距空间最外端且距基站位置较近的簇头,克服了内部节点死亡过快的问题。同时簇内采用链式传输并且改进簇头阈值与成簇半径,减小了能量消耗,提高了稳定性,克服了LEACH算法的不足。