Adaboost集成BP神经网络在传感器阵列检测系统中的应用

针对目前常见的多元有害气体检测问题,设计并搭建了一种基于传感器阵列和集成 BP神经网络相结合的传感器阵列检测系统。在该系统中采用集成BP神经网络对传感器阵列的三种混合有害气体的响应信号进行回归分析。为了提高集成BP神经网络的预测准确性,又利用Adaboost算法对集成BP神经网络进行了优化。结果显示：该系统能够准确地检测气体组分,通过Adaboost算法对集成BP神经网络优化后,预测的平均相对误差小于2%,能够有效解决气体传感器的交叉敏感问题,提高传感器的选择性。     

微型应变传感器的设计与制造

把压敏电阻敏感元件、温度补偿电路和高电平放大器,在硅片上采用集成技术制成微型应变传感器,它有电压及频率两种形式的输出。给出了该传感器的设计、制造和测试结果。这种传感器也可以做压力传感器使用,不过在设计几何布局和制造处理上略有不同。     

基于混沌理论的模数转换器设计

介绍了触角传感器的地位以及模数转换器在信号采集系统中的关键作用;说明了利用混沌理论设计A/D转换器中的数学依据;基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计了A/D转换器,该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低、工作可靠等优点.用该A/D转换器设计了模拟式阵列触觉传感器信号采集系统,实验结果说明该方法是可行的.     

集成触觉传感器阵列

触觉传感器可以探测到被接触物体的状态、图象、硬度等信息,是机器人操作和控制的基础。本文介绍了触觉传感器的信息构成、集成触觉传感器的阵列结构及信号处理系统,指出了在集成触觉传感器研究中亟待解决的问题。     

基于极化和复用的SAW传感器阵列

针对谐振型声表面波(SAW)温度传感器难以灵活构建较大规模传感器阵列的问题,结合天线技术,基于极化和复用的思想,通过频分、时分、空间角度分集和极化,研究实现较大规模的SAW传感器阵列的方法。并通过实际测试,实验结果表明:在略微增加发射天线数目的代价下,阵列规模迅速增大,阵列中的传感器元能得到有效辨识。实验结果验证了设计方法的可行性。     

集成压阻压力传感器及其发展

一、前言集成电子学十多年的迅速发展对现代社会各领域已产生深远的影响。以微型计算机为基础的测量控制系统的出现及其在各个领域中的广泛应用的同时,也促进了集成化传感器的飞跃发展。多年来,国内外都集中了较大精力将硅集成电路技术应用于传感器的设计与制造。集成压阻式压力传感器是目前航空测试技术中较为先进的一种传感器。其优越性不     

一种用于管道地面标记的阵列式MEMS矢量声传感器仿真研究

针对目前对管道内检测器标记难和测量精度差的现状,提出了一种新型单片集成阵列式矢量声传感器。克服了现有矢量声传感器在油气管道内检测器方位估计中判断信号方位的不足,消除了左右舷模糊的问题。通过用ANSYS软件对阵列式矢量声传感器结构进行仿真,得出该阵列式矢量声传感器的灵敏度为2.05 mV/Pa,一阶模态为438 Hz,固有频率为438 Hz。最后根据分析得出阵列式矢量声传感器在管道内检测器方位估计中的定位角度公式。     

可视化仿生传感器阵列研究进展

基于交叉响应原理的可视化仿生传感器阵列以其材料制备方法多样、检测结果精度高、应用范围宽等优点成为传感器系统构建新方法。在简述了可视化传感器阵列设计原则的基础上,详细阐述了指示剂取代法、主客体复合物以及微纳米技术在其敏感元件构建方法中的应用,剖析总结了可视化仿生传感器阵列敏感材料制备中的问题,并对未来发展进行了展望。     

混沌开关电容A/D转换器的设计与应用

基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计了A/D转换器,该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低、工作可靠等优点。用该A/D转换器设计了模拟式阵列触觉传感器信号采集系统,仿真结果说明该方法实用可行。     

纳机电探针阵列与压阻式传感器集成技术研究

给出了纳机电探针阵列与压阻式传感器集成一维阵列器件结构及工作原理;通过理论计算得到该结构的一些主要的特性参数,计算结果与ANSYS模拟结果相符合;并运用微纳机械加工技术制造出该器件。该器件将加热电阻器、压阻式传感器和硅基针尖集成于在同一超薄微细悬臂梁,通过楔形开孔的机械切断,避免了加热电阻器高温处的PN结在高温下失去电隔离作用。室温下测得该器件加热电阻器的阻值为500～600Ω,压阻式传感器的力敏电阻器的阻值为6～8kΩ。     

用于环境检测的电子舌研究

介绍我们在用于环境检测中的电子舌方面的研究研制的几种新型的离子传感器,包括基于表面光伏技术的集成离子传感器、光化学原理的集成光学离子传感器阵列,其特点是采用硅微加工技术实现微结构离子器件的研制.介绍了电子舌中采用的信号处理和模式识别技术和我们研制的新型的用于海洋环境检测电子舌仪器.最后给出了电子舌用于环境检测的一些实验结果.     

混沌开关电容A/D转换器的设计与应用

基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计了A/D转换器,该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低、工作可靠等优点.用该A/D转换器设计了模拟式阵列触觉传感器信号采集系统,仿真结果说明该方法实用可行.     

片上协同网络和电磁协同效应感知的智能传感器

为了提高传感器的功能集成、扩展应用类型和保障电磁兼容,提出了一种基于片上协同网络和电磁协同效应感知的智能传感器.针对传感器节点的复用性、多用型和高效系统执行力,设计了单节点部署阵列式多传感器、多核和多天线设备的片上协同网络,并通过动态映射解决了片上通信和阵列设备间电磁干扰问题;在分析符号出错率、电磁协同效应的硬件发生率的基础上,通过逻辑协同控制传感器片上网络中的电磁协同效应,设计出了具有动态分层差异特性自适应控制符号传递和融合处理的智能传感器.实验结果表明:所设计的智能传感器数据采集误差小于0.1％,并带来了25％的工作延迟增益,不仅提高了数据精度而且改善了实时性.     

基于混沌电路设计阵列触觉传感器的采集系统

基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计A／D转换器。该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低及工作可靠等优点。实验结果说明，用该A／D转换器设计的模拟式阵列触觉传感器信号采集系统是可行的。     

一种柔性三维力触觉传感器阵列的实现方法

介绍了一种可安装在曲面上,对三维力进行检测的柔性三维力触觉传感器阵列的实现方法.首先采用MEMS技术制备三维力触觉传感器阵列,再将多个三维力触觉传感器单元分别通过倒装焊技术集成在已加工好的柔性电路板基底上,实现了传感器与信号处理电路的互连和传感器阵列(4×4)的柔性化.采用信号选通的多路信号采集方法简化了传感器阵列的信号处理电路.测试结果表明,柔性触觉传感器阵列可弯曲变形90°以上,检测三维力的分辨率达到0.1 N.     

伪逆BP神经网络在汽车尾气检测中的应用

为了准确、快速、高效地检测汽车尾气中各气体的质量分数,结合传感器阵列和神经网络技术,设计了一种汽车尾气检测系统.为了提高神经网络模型的拟合和预测能力,提出伪逆BP集成神经网络模型:利用伪逆法求得不同BP神经网络集成的最优权重系数,再通过加权平均法集成BP神经网络.利用伪逆BP集成神经网络模型对传感器阵列信号进行回归分析,结果表明:该模型的预测相对误差均小于5％,对比传统Adaboost-BP集成神经网络模型,该模型实现更简单,收敛更快,收敛精度和预测精度更高.     

微热板阵列式集成气体传感器的芯片电路设计

针对加热测温一体化集成微热板阵列气体传感器的需要,以微热板加热性能测试参数为依据,提出了一种基于微热板气体传感器阵列的单片集成方案。该方案包括由四个微热板构成的传感器阵列,加热驱动单元和信号采集单元。采用Hspice软件对加热驱动电路和信号采集电路进行设计,并进行了芯片电路系统的仿真。仿真结果表明实现了微热板的独立控温和信号的采集,验证了该方案的可行性和正确性。     

最小二乘法在电子鼻动态信息融合中的应用

基于集成气敏传感器阵列和多传感器信息融合技术的电子鼻系统,可用于气体/气味的定性定量识别.电子鼻走出实验室的关键是高效的识别算法和简化的实验装置.本文提出最小二乘法在简化的电子鼻系统中的应用模型.利用线性最小二乘法拟合传感器阵列的动态响应曲线,建立电子鼻系统的知识库并进行智能识别.利用该方法并结合气体传感器阵列在不同温度条件下的动态响应信号,对雪碧、酷儿和绿茶三种饮料样本进行定性识别,仿真验证结果表明该方法的识别准确率达到100%.     

电容层析成像传感器改进方法评述

电容传感器具有非侵入、相应快、低成本、测量范围宽等特点,在多相流在线检测中具有良好的发展前景。电容层析成像中的传感器检测技术,是其在工业实际中得以应用的关键。近年来在传感器设计方面的研究取得了较大进展。通过传感器检测方式的改进、传感器模型参数最优化设计、传感器有限元场域剖分等改进方法获得的图像重建精度比传统的阵列传感器都有了明显的提高,但又都有其不同的缺点。综合各种方法设计的新型传感器能使图像重建的质量进一步提高。     

微悬臂梁传感器以及读出电路的单片集成

提出了一种基于SOI技术的微悬臂梁传感器集成化方案,并从传感器信号调理电路的设计和集成化工艺设计方面论证了该方案的可行性。微悬臂梁传感器集成化系统主要包括惠斯通电桥阵列以及微悬臂梁传感器的信号调理电路。信号调理电路部分包括温补电流源、时分多路选择器和两级仪用放大器。测量的结果证实了我们单片集成的可行性。