机器人分布多传感器系统的设计

提出一种应用于自治机器人的开放结构分布多传感器系统并具体介绍了视觉输入输出模块和超声波测距模块的实现.以单片机为核心的各传感器接口模块并行处理各传感器信号,并通过双口存储器与上位处理器通信.视觉输入输出模块实现三路模拟视频信号的采样输入和一路模拟信号的输出;超声波测距模块实现16路测距信号的采样输入.所设计的多传感器系统已成功地应用于自治移动机器人的实验研究中.     

基于虚拟仪器的传感器实验平台的设计与实现

阐述了虚拟仪器在传感器实验中应用的优势与可行性,讨论了如何利用虚拟仪器设计传感器实验。针对传统测试实验平台的功能单一、操作复杂、扩展性差等方面的问题,提出了在CSY传感器系统综合实验台的基础上,开发基于LabVIEW的虚拟仪器传感器实验系统。并以电机转速测量为例,详细分析了测试原理,给出了基于虚拟仪器的传感器实验系统的设计方案、硬件配置及测试实现途径。结果表明,该实验系统操作简单,人机界面友好,测量精度高。     

FBG传感器应变标定方法

为了提高光纤光栅应变传感器测量精度,针对光纤光栅传感器工程应用情况,提出了一种光纤布拉格光栅(fiber bragg grating,简称FBG)传感器应变特性标定方法。通过理论分析和实验标定了封装式光纤光栅应变传感器的灵敏度系数,对传感器理论与实验灵敏度系数误差进行了分析。实验结果表明,该方法简单、易行,用于光纤光栅传感器使用前的标定,可以提高基于光栅光栅传感器的测量精度和准确性。同时,该方法为光纤光栅传感器的工程推广应用奠定了基础。     

一种活塞式光纤流体差压传感器数学模型与实验分析

对一种活塞式光纤流体差压传感器进行了数学建模与实验分析。首先,基于强度调制原理,提出了一种新型双活塞光纤差压传感器结构,阐述了其工作原理;再建立了该传感器的强度调制模型,并在理论模型的基础上,对传感器进行了仿真研究,得出了传感器在不同结构参数r、NA、d_0、L、A_1、k取值下的Δp-H曲线;最后,应用自制实验平台进行了气体压差检测实验,分析了传感器的检测性能。实验结果表明:传感器的输出值与压力差Δp之间存在较好的线性度与灵敏度,不同结构参数取值会对传感器的线性度与灵敏度产生不同的影响。在检测气体压差时,传感器输出电压随着压差的增大而增加,且具有近似线性关系。研究表明,传感器理论模型与实验结果趋势相同,传感器能够满足流体压差的检测。     

双Fabry-Perot干涉腔型光纤声发射传感器

设计了一种新型的双Fabry-Perot腔光纤传感器用于材料损伤引起的声发射信号检测。基于低细度Fabry-Perot腔多光束干涉原理,建立了光纤Fabry-Perot传感器检测声发射信号的数学模型。分析双Fabry-Perot腔正交点稳定工作机制,设计并制作了具有双Fabry-Perot腔结构的光纤声发射传感器来保持传感器正交点的稳定性。通过模拟AE信号检测与热应力干扰实验对设计的传感器进行了实验验证。实验一通过冲击振动与折断铅笔芯产生两类模拟声发射信号,使用商用的压电传感器和光纤传感器进行对比实验,结果表明光纤传感器能够成功检测到两类模拟声发射信号,灵敏度为12.9nm,带宽达到30kHz。实验二对传感器进行工作点稳定测试,结果表明双F-P腔的控制机制能够保证传感器工作在正交点,解决了传感器输出信号衰减的问题。     

农业工程实验室开放的实践与对策

开放实验是当前高校实验教学改革的突破口．开放实验对实验教学思想、教学内容、教学方法提出了新的要求。结合农业工程实验室开放的实践,阐述了实验室开放的必要性。分析了实验室开放过程中出现的问题和原因,并对实验室开放和管理提出了一些建设性意见。     

电容称重传感器的研制

文中着重介绍了一种电容称重传感器。文章从原理、结构设计、电路设计对该电容传感器进行了分析论述,并且提供了相应的实验数据。对实验数据从非线性、重复性、滞后性等方面进行了误差分析,该电容式传感器突出优点。此电容称重传感器具有一定的实用价值。     

静电传感器电极片及屏蔽罩有限元仿真

该文主要研究优化静电传感器的结构,不同的结构参数会影响静电传感器的电场分布,从而影响实验结果。首先利用有限元分析软件ANSOFT建立静电传感器数学模型,通过研究传感器电极片的轴向长度、径向长度、屏蔽罩的厚度和长度对电压输出的影响,得到了不同结构下的灵敏特性。最后,通过重力实验验证了仿真结果的正确性,为优化传感器结构及后续实验提供了理论依据。     

粮食水分在线测量传感器

研制了一种基于电容测量的粮食水分含量在线测量传感器。提出了一种新的传感器结构并给出了数学模型,通过理论分析和ANSYS仿真实验给出了传感器的结构参数;同时,介绍了传感器信号调理电路的软件、硬件设计。实验测量结果表明:粮食(小麦)水分含量在10%~18%时,传感器测量精度优于0.5%。传感器具有RS-485总线通信接口、体积小、粮仓内布放简单等特点,适用于粮仓在线测量。     

一种平面超薄型电磁感应式角位移传感器

为了解决传统的铁基材料磁场式时栅齿槽加工效率低、手工绕线一致性差和传感器厚重的问题,文中结合时栅传感器的测量原理,开展了一种平面超薄型电磁感应式角位移传感器的研究。该传感器通过采用PCB工艺技术进行了超薄型结构设计。通过开展仿真实验和精度实验,验证了传感器结构方案的可行性。精度实验获取了0°~360°内传感器的原始误差,结果表明其原始测量误差在±80″以内。该传感器的实现将有利于低成本的超薄型时栅角位移传感器的研发。