基于有效证据理论及数据融合技术的道路交通事件检测

本文研究基于感应线圈和视频数据融合的交通参数检测方法,分析了感应线圈与视频这两种异质传感器的信息互补关系,对D-S证据理论进行改进,并利用其对感应线圈和视频的检测信息进行融合,用以提高交通事件检测的可靠性和响应速度。     

质子磁场传感器类方形线圈结构参数设计

为提高质子磁场传感器输出信号幅度和信噪比,论文提出了一种针对质子磁场传感器的类方形电感线圈结构。在传感器腔体内径限定的约束条件下,以感应电动势幅值最大化为目标,对类方型线圈和圆形线圈的结构参数进行优化设计,计算线圈尺寸参数;根据计算结果,利用COMSOL软件建立线圈等效仿真模型,得到线圈内部磁场参数,结合实际制作的线圈电感量,理论计算得出类方形线圈接受的感应信号幅度比圆形线圈高1.59倍的结论;对比实验结果表明类方形线圈感应信号的幅度是圆形线圈的1.43倍,且感应信号的信噪比提高了3.1dB。     

采用RLC激励的EMAT圆柱探头设计参数分析

电磁超声换能器(EMAT)的线圈探头是激发和接收检测信号的传感器,为获得满足检测需要的具有一定频率和幅值的超声信号,需要对线圈探头进行合理的结构设计,以提高检测效率。在介绍RLC脉冲激励源原理的基础上,提出了空心圆柱线圈探头,并针对探头在激励和换能过程中的双重作用,详细分析了线圈探头的各种参数对激励信号源和检测效能的影响,为采用RLC脉冲放电激励的线圈探头设计提供了理论和实际指导。依据分析结果,设计了探头线圈和实验检测系统,证明了理论分析的正确性。     

磁致伸缩液位传感器检测信号影响因素分析及实验研究

磁致伸缩液位传感器作为液位测量装置,其检测信号对磁致伸缩液位传感器性能产生直接的影响,因此检测信号影响因素分析对优化传感器的性能至关重要。本文从检测线圈结构和脉冲电流参数对检测信号的影响进行讨论,建立了基于检测线圈的等效电路模型,使得在确立线圈结构参数时有了理论依据;观察检测信号波形变化趋势,得到感应信号随影响因素的变化曲线,从而得出液位传感器最优参数。优化后的液位传感器,提高了检测信号的抗干扰能力及其稳定性。该研究结果为磁致伸缩液位传感器的优化设计提供理论基础与指导。     

柔性矩形涡流阵列传感器裂纹检测性能研究

针对飞机金属结构广布疲劳损伤的检测需求,介绍了一种柔性矩形涡流阵列传感器,通过有限元模型分析了其裂纹响应特性,并搭建模拟裂纹检测系统.通过试验研究了传感器的裂纹检测特性,优化了裂纹检测频率.研究表明:当裂纹"扩展"进入感应线圈的检测范围时,输出信号的幅值开始快速增加,若以各感应线圈幅值信号开始快速增加的"拐点"作为特征量,就可实现裂纹长度的定量检测;当归一化激励频率为0.3时,传感器的裂纹检测能力达到最优.     

一种新型非晶态合金磁场传感器的设计与优化􀀁

本文介绍了一种新型的非晶态合金磁场传感器的设计与优化。此传感器基于脉冲感应原理，采用双线并绕反向串联的双线圈结构，并通过加入负反馈线圈和偏磁线圈来改善传感器的特性，使其线性度、灵敏度和动态范围都有了较大的提高，在磁场检测领域具有一定的实用价值。     

航空发动机滑油系统金属屑末在线监测技术

针对航空发动机滑油系统中金属屑末在线监测难、检测灵敏度低的现状,基于电磁感应原理,理论推导出了金属屑末通过传感器线圈引起的感应线圈输出电压的表达式,仿真分析了金属颗粒通过传感器时的输出电压,并通过相敏检波(Phase Sensitive Detection, PSD)技术对传感器感应线圈采集到的信号进行解调处理,以提高传感器的采集灵敏度。实验验证了在使用频率为80 kHz、幅值为±10 V的正弦激励信号对13 mm管径进行监测时,传感器对铁磁性金属颗粒的检测灵敏度为80μm,对非铁磁性金属颗粒的检测灵敏度为350μm;为感应式金属屑末传感器的设计提供了理论和技术支持,为航空发动机滑油系统中的金属屑末在线监测提供了技术保障。     

磁弹耦合扭转波位移传感器输出电压理论研究

磁弹耦合位移传感器感应线圈电压是由应力波引起的磁化强度变化决定的,而应力与偏置磁铁处的材料磁导率密切相关,因此磁导率与磁化强度变化率的确定是建立输出电压模型的关键.根据铁磁材料的弹性力学理论和磁机耦合模型,确定了扭转波运动方程;建立材料等效场分布模型,并结合麦克斯韦方程和磁化强度进动方程,确定波导丝磁导率;根据磁机效应的Jiles-Atherton理论,建立了波导丝弹性形变感应磁化强度模型.根据磁导率及磁化强度模型,并借助电磁感应定律构建了感应线圈的输出电压模型.利用实验平台验证了接收线圈匝数和激励脉冲的脉宽、频率对输出电压的影响,为磁弹耦合位移传感器的研究提供了理论依据.     

一种推挽驱动的微型磁传感器设计

利用MEMS工艺,设计并制作了一种梳齿推挽驱动的微型磁场传感器.在器件工作时,磁传感器的谐振振子工作在收缩或扩张的模态,进而引起谐振振子上的双层铝线圈包围面积发生变化,即回路线圈中的磁通量发生变化.根据电磁感应原理,将会在线圈的两端产生正比于磁场强度的感应电压.推挽驱动结构设计增加了谐振器驱动力,提高了磁传感器的灵敏度.实验结果表明:磁传感器在大气环境下的灵敏度为0.846 99 mV/T,非线性度为-0.265％.由于传感器采用差分检测电路,减小了磁传感器的零偏电压,零偏输出电压仅为0.0019 mV.     

多线圈磁电感应的逆压电式FBG磁场传感器

将光纤Bragg光栅(FBG)的传感检测技术、直流发电机内部结构的磁电感应原理及压电陶瓷的逆压电效应相结合,研制了一种多线圈磁电感应的逆压电式FBG磁场传感器.设计中采用多线圈磁电感应,输出电流的变化变小,测量均匀磁场的多线圈磁电感应的逆压电式FBG传感器的灵敏度和准确率都能显著提高.对设计的磁场传感器进行了正反行程的重复性测试,并进行对比分析.测试结果表明:该磁场传感器的灵敏度为0.1128 pm/Gs,迟滞为6.61％FS,重复性误差为6.29 ％FS.     

脉冲磁场传感器频率特性分析与拓宽频带方法

在针对电磁脉冲毁伤效能的研究中,提出一种采用线圈型磁场传感器的方法来测量电磁脉冲。根据线圈型磁场传感器测量脉冲磁场的基本原理,分析了其工作时的等效电路和频率特性,根据探测线圈归一化传递函数分析负载电阻对测量频率范围的影响,在此基础上就如何拓宽探测线圈的工作频段,提高传感器响应的灵敏度和稳定性进行了讨论,并提出相应的改进方法,并通过实验进行验证。     

便携式智能金属探测仪的研制

介绍了用于交通部门对旅客安全检查的金属探测仪设计.传感器探头由激励线圈和磁敏元件组成,输入的方波脉冲使激励线圈周围产生交变磁场,当靠近金属物时,金属内产生的涡流磁场使原激励线圈的磁场变化,位于激励线圈中央的磁敏元件将其转换为电信号,在单片机控制下进行放大处理.实测结果表明:该探测仪能检测到50cm以内的各类小块状金属物,且具有实时检测、记录、显示、存储、查询等功能,断电后能长期保存检测的记录数据.     

电涡流间隙传感器的温度补偿

电涡流间隙传感器具有无接触测量、动态响应快和适应性好等特点,应用领域十分广泛,缺点是温度漂移较大。介绍了电涡流传感器工作原理,并分析了温度漂移的主要因素。建立了检测线圈的数学模型,通过温控试验证明了数学模型的正确性;利用差分方式抵消了检波电路参数的温度漂移,提高间隙信号输出的稳定性。通过试验对检测线圈和检波环节补偿电路进行验证,得出温度-检测线圈输出电压曲线,将补偿前和补偿后试验结果进行对比,满足JJG 644-90标准要求,温度漂移小于12.1%,证明了补偿方法的有效性。     

高速磁浮列车悬浮间隙传感器线圈结构的分析设计

以分子电流学说为基础,提出了一种电感式传感器的等效检测模型,并据此分析了高速磁浮列车间隙检测传感器检测线圈的结构形状与齿槽效应之间的关系,提出了一种能够减弱齿槽效应的线圈结构,并通过实验验证了其有效性.     

ACFM探测线圈的结构优化及试验测试

采用数值分析的方法,提出了全新的ACFM数学简化模型,推导出裂纹上方的电磁场解析解,进而对BX探测线圈结构进行了优化设计,并从试验的角度验证了优化设计的有效性.研究结果表明:随着BX探测线圈高度尺寸的增加,探测线圈的提离敏感度呈下降趋势,同时探测线圈的感应电动势得到提高,有利于对提离干扰的抑制和对微弱电磁场的提取.     

一种模拟地感线圈工作方式的视频检测算法

实时的城市交通智能监控对于交通信息收集、规范化交通管理及城市规划等方面具有重要的意义。目前国内外道路监控系统中主要采用两种工作方式,即地感线圈方式和视频检测方式。本文以车辆闯红灯为例,结合这两种方式的特点提出了一种模拟地感线圈工作方式的视频检测算法,自动排除许多人为和自然因素的影响,确保了车辆检测的准确性,为有效的抓拍闯红灯的违章车辆及避免误拍提供了可靠保障。     

飞机轮毂裂纹检测涡流探头的设计与实现

为了实现对飞机轮毂根部疲劳裂纹的无损检测,设计了一种放置式线圈探头,该探头由1个检测线圈和1个参考线圈组成,利用电桥电路实现对微弱裂纹信号的差动放大检出。信号调理电路采用正交锁相放大对输出进行正交分解,得到包含信号幅值和相位信息的两路直流分量作为裂纹检测的特征量。根据数值仿真得出的结论指导实际探头的设计,对轮毂试件的检测结果表明:该探头能够很好地实现轮毂根部具有一定曲度的表面上小裂纹的检测,且灵敏度高。     

高速磁浮列车悬浮间隙传感器检测线圈的设计

本文分析了高速磁浮车悬浮间隙传感器齿槽效应的产生和影响,提出并设计了由两个串联线圈组成的新型检测线圈,通过实验验证了新型线圈能够有效地降低齿槽效应。     

一种用于盘孔裂纹检测的差动式涡流探头的设计与实现

为了实现对某型发动机篦齿盘均压孔的原位、无损探伤,设计了一种差动式的涡流检测探头,探头由一个激励线圈和两个感应线圈组成,由于检测线圈结构上的对称性使得探头对盘孔周边的表面裂纹敏感,同时对激励线圈和检测线圈匝数比的优化设计也能有效增强输出的差动信号,降低干扰。信号调理电路采用正交锁相放大对输出进行正交分解,得到包含信号幅值和相位信息的两路直流分量作为裂纹检测的特征量。对篦齿盘均压孔标准试件的检测结果表明该探头能够很好地实现盘孔周边微小裂纹的检测,灵敏度高。同时,这种差动式的探头结构同样也可用于其它盘孔的裂纹检测。     

磨粒监测电感式传感器设计

磨损微粒是机械设备磨损的重要信息载体,基于电感测量原理和磨损颗粒的检测要求,提出了电感式传感器的设计。检测线圈是该传感器的核心部分,提出了设计准则,并采用有限元分析方法,探讨了传感器内部磁场的分布情况和线圈几何参数的关系,确定了线圈长径比等参数,研究结果表明该传感器可以大致区别磨损颗粒的粒度大小和材质。