外压式弹性圆筒耐高压光纤光栅压力传感器

设计了一种以金属弹性圆筒为衬底的高压光纤布喇格光栅压力传感器．在温度为16~60℃,压力为0~52MPa的范围内测试了传感器的特性,计算了性能参数及温度修正因子．结果表明,该传感器性能稳定,重复性好,线性调谐范围为4.066nm,压力灵敏度为0.0782nm/MPa,压力解调的波长分辨率为1.56pm．温度修正后压力测量的相对误差由5.2%减小为0.25%．采用双重密封设计,避免了流体或气体的渗漏,通过选择不同弹性模量的材料、内径和壁厚,可调整传感器的量程和灵敏度．     

镍薄膜电阻作为多功能传感器的温度敏感元件

为解决铝萍膜和银萍膜电阻率小、热敏电阻灵敏度低、耐腐馈性差、工作低等问题,提出镍薄膜电阻可以作为温度敏感元件集成在压力传感器上,对镍薄膜热敏电阻的制备方法、温度敏感特性进行了分析与实验研究,并将其集成在耐高温压力传感器上,对制备的压力-温度多功能传感器进行了测试,结果表明传感器可在室温至200℃温度压力传感器上,对制备的压力-温度多功能传感器进行了测试,结果表明传感器可在室温至200℃温度范围工作并达到较高精度,可以推广使用。     

光纤光学相干膜盒压力传感器设计

设计了一种新型光纤膜盒压力传感器,应用频率扫描光纤相干测距法感知波纹膜片位移量,从而得到压力测量值。设计的压力传感器应用单模光纤空间滤波特性进行测距,实现了对非光滑金属膜片表面的直接测距;压力膜盒通过退火工艺消除焊接产生的残余应力,改善了迟滞特性。实验结果表明,设计的压力传感器不仅比指针式膜盒压力表拥有更高的精度和灵敏度,同时又拥有光纤传感器远距离测量和抗电磁干扰的特点。对其中一种尺寸的压力传感器进行了标定,给出了压力与距离的特性曲线以及零点温度漂移曲线,其迟滞仅为0.2%,非线性度为0.7%。     

SOI压力传感器封装工艺研究

针对高温环境下各种气体和液体压力的测量要求，应用微机电系统技术研制了一种新型的SOI（Silicon on Insulator）压力传感器，并设计了一种耐高温的封装结构．采用有限元方法详细地分析了贴片材料对传感器灵敏度、应力分布及可靠性的影响．分析数据表明，贴片材料的杨氏模量和厚度对传感器的灵敏度和可靠性有较大影响，合理选择贴片材料可优化传感器性能．在分析的几种焊接材料中，AuSn焊料是一种性能优良的焊接材料，比较适合用于SOI耐高温压力传感器的封装工艺中．通过对研制压力传感器样品性能的测试，结果表明：该传感器测量精度达0．5％，测量压力量程为30MPa，测量介质温度为200℃．     

用金属膜片-SOS元件制作的低压传感器

利用金属膜片感受被测压力并将其转换成集中力,再通过传压杆将集中力传递到ＳＯＳ元件上,从而实现了比ＳＯＳ元件量程低的压力测量．基于此原理,用０．３ＭＰａ量程的ＳＯＳ元件,研制成了０．０３ＭＰａ量程的压力传感器．实验结果与理论分析吻合很好     

具有温度补偿的高精度单参量光纤传感器理论分析

分析了几种具有温度补偿的光纤应变传感器测量应变的误差来源及缺点,由此加以推广,提出了具有温度补偿的高精度单参量光纤传感器的思想,根据椭圆纤芯离双折射光纤的温度,应变,径向压力,静水压力的灵敏度公式和双折射与波长的关系曲线,从理论上证明了具有温度补偿,结构简单,高精度的光纤应变,压力传感器的可行性,并对其优点进行了讨论。     

小波神经网络在压力传感器温度补偿中的应用

介绍了小波神经网络的模型、算法和分类,在此基础上研究了其在压力传感器温度补偿方面的应用,给出了该网络实现温度补偿的训练过程及结果,根据实验数据得出了相关结论,并指出了应用时存在的问题和今后的研究方向．     

微波炉的智能控制系统设计

介绍了基于MCS-51单片机的微波炉智能控制系统．该系统采用温度传感器检测食物的温度，采用压力传感器检测食物的质量，通过模糊推理自动推算加热时间，实现微波炉系统的智能加热，从而避免了因操作者经验不足、设定时间不准确而造成的烹调失败．测试表明，该系统具有操作简单，控制精确的特点．     

高精度压力传感器中温度补偿技术研究

半导体的温度特性会使压阻式压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移,是造成压力传感器测量误差的主要因素.对于高精度压力检测系统,温度漂移已成为提高其系统性能的重要障碍,在环境温度变化较大的应用领域更是如此.在分析多种温补方法优缺点的基础上,提出了一种结合多项式曲线拟合和三次样条插值的温度补偿方法,可以较好地提高测量压力...     

一种新型反射式光纤压力传感器的设计分析

将应变式压力传感器的弹性膜片与一种光纤位移检测装置相结合构成了一种反应式光纤压力传感器,阐述了其设计思想,并给出了一个设计实例。该互补偿型传感器可以消除环境温度、光源输出功率波动及光路损耗变化等因素的影响。     

多路传感器同步输出测试系统的实现与研究

介绍了一种解决多路传感器长时间同步输出测试的系统,该系统具有同时处理30路电压或电流型传感器输出信号和2路环境同步检测温度传感器输出信号的能力.通过经多路模拟量采集卡送入计算机,实现对上述传感器进行老化测试和稳定性分析.系统对多路采集数据的实时数据进行处理、过程曲线显示和基于稳定性数学模型进行分析处理等.实验证明,该系统具有高效、智能、抗干扰性强、直观、易操作等特点,可以解决批量传感器温度老化和批量标定的需求.     

神经网络数据融合在位移传感系统中的应用

温度漂移误差是位移传感系统的主要误差之一.为了提高位移传感器输出的精度与稳定性,可以把位移传感器的输出与温度传感器的输出进行数据融合.提出一种基于RBF网络(径向基函数神经网络)的多传感器数据融合方法,把位移传感器和温度传感器的输出送入融合中心,通过RBF网络的学习训练,得到稳定的位移输出.实验表明:在相同的温度波动情况下,位移传感器的输出稳定性比原来提高了约4倍.该方法在位移传感系统减小温度漂移的应用中十分有效.     

Research on fault mode and diagnosis of methane sensor

To improve the reliability of coal mine safety monitoring systems we have analyzed the characteristics of a methane sensor, an important component of the monitoring system of production safety in a coal mine and studied the main type and mode of faults when the sensor was used on-line. We introduced a new method based on artificial neural network to detect faults of me-thane sensors. In addition, using the output information of a single methane sensor, we established a sensor output model of a dy-namic non-linear neural network for on-line fault detection. Finally, the fault of the heating wire of the sensor was simulated, indi-cating that, when the methane sensor had a fault, the predicted output of the neural network clearly deviated from the actual output,exceeding the pre-set threshold and showing that a fault had occurred in the methane sensor. The result shows that the model has good convergence and stability, and is quite capable of meeting the requirements for on-line fault detection of methane sensors.     

面向航空发动机多传感器并行预测模型的设计与实现

为了准确预测航空发动机工作时传感器数据的变化趋势,有效监控航空发动机的工作状态,该文就发动机高压压气机转子转速、燃烧室燃油喷嘴压力、涡轮后温度等数个航空发动机主要传感器数据,使用滑动窗口算法截取子序列构建数据集并对其进行标准化。提出了一种基于Seq2Seq的面向航空发动机多传感器数据预测神经网络模型(AMSDPNN),并对该网络进行优化,最终实现了对航空发动机多传感器数据的预测。实验表明,相较于其他传统数据预测模型,该模型有着更好的预测效果,其均方误差值为0.1%,同时提前320 ms实现了对航空发动机传感器数据的预测。     

污水处理出水BOD区间预测建模

生化需氧量(BOD)是评价水质的重要指标,也是污水处理过程中直接控制的参数.为了提高污水处理质量,需要寻找BOD的有效测量方法.本文给出一种新的BOD软测量方法,可以实现其保证估计.采用主元分析方法选取BOD预测的主要辅助变量.利用径向基函数神经网络的逼近能力,将其用于污水处理出水BOD软测量建模.径向基函数神经网络的中心被确定之后,考虑到建模误差有界,使用参数线性集员辨识算法得到网络输出权值的集合描述.在污水处理系统运行过程中,所建立好的软测量模型可以预测出水BOD的上下界.此外,建立多个软测量模型,并将多模型测量结果进行融合以降低单一模型所给结果的保守性.实验结果表明本文方法的有效性.     

线性双折射温度特性对光学电流互感器影响的理论分析

用理论分析和计算机仿真的方法分析了线性双折射的温度特性及其对光学玻璃电流互感器输出特性的影响．结果表明：当温度均匀分布时,传感头与周围介质相互作用产生的应力线性双折射是影响系统灵敏度的主要因素;当温度在-40～40℃范围内变化时,线性双折射使系统灵敏度变化可达1％．该研究结果可为光学玻璃电流传感器研究者提供参考．     

基于BP算法的光纤传感器非线性位移补偿研究

针对光纤位移传感器应用中存在的非线性问题,提出了以神经网络为补偿环节,结合传感器构成的一种非线性补偿模型.基本思想是采用BP算法,以传感器的输出作为神经网络的输入样本.传感器的输入位移为神经网络的期望输出,通过调整神经网络权值使神经网络的输出与期望值近似,实现位移测量的非线性补偿.实例仿真结果表明该方法有效提高了精度,是一种有效的传感器非线性补偿方法.     

光纤光栅传感网络对桥桩结构的健康检测

基于对实验桥墩应变点分布的有限元法分析,设计了相适应的光纤Bragg光栅(FBG)传感网络。传感网络根据土层结构分10层布置,每层包括8个FBG应变传感器和1个温度补偿器。对桥墩进行自平衡静载荷实验,分12次完成,每次加载2350kN并持续2h,FBG传感网络实时监测不同载荷下桥墩桩结构的应变分布。监测结果表明:与传统的载荷-位移(Q-S)曲线方法相比,FBG传感网络在桥墩承载实验中能全程反映整体桩结构的变化,实现对桥梁的健康安全检测。     

A Sensor Failure Detection Method Based on Artificial Neural Network and Signal Processing *

ＡＳｅｎｓｏｒＦａｉｌｕｒｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋａｎｄＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｉｎｇＮＩＵＹｏｎｇｓｈｅｎｇＺＨＡＯＸｉｎｍｉｎ（钮永胜）（赵新民）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＡｕｔｏｍａｔ...     

信息融合技术在矿井安全监测系统中的应用

为了能够准确的判断矿井内环境的安全状况,利用信息融合技术设计了一套矿井安全监测系统.该系统主要由传感器节点、数据处理单元、地面监控单元和融合算法等几部分构成.传感器节点由温度传感器、瓦斯传感器、CO传感器和风速传感器组成,完成对井内各项数据的采集并将数据传送给数据处理单元;数据处理单元以CC2530芯片为控制芯片,对采集到的数据进行处理,并通过ZigBee技术实现无线传感器网络节点的数据传输;算法部分基于反向传播(BP)神经网络的融合算法,利用MATLAB实现的训练样本对实际数据进行融合,完成对实际情况的判断,最后做出决策.MATLAB仿真结果显示,融合后的结果与实际情况吻合,为矿井的安全监控提供更好的保障.