水环境重金属检测系统的硬件研究

重金属作为极度危险的污染物质,是判断水质优劣的重要指标。本文研究了水环境重金属传感器的检测原理与内部结构,设计了系统的硬件电路部分,包括恒电位仪电路、电流电压转换电路、放大电路、单片机模块、A/D转换模块、D/A转换模块以及显示部分,经过测试表明硬件电路稳定性良好。对传感器系统进行了Zn离子与Cu离子的标定实验,测定了标定曲线,结果验证了系统的稳定性与可靠性,表明所设计的系统可以满足日常生活中水环境重金属检测工作的要求。     

磁敏角位移传感器及测频接口

本文探讨了磁敏角位移传感器测量系统的构成、原理和数据处理方法。该系统多数采用A/D模拟转换接口,这种接口方式误差较大,成本高,对电源要求高。本文讨论的测量系统采用测频接口取代A/D接口,这样可以消除传统方法带来的量化误差,大大提高了变换精度,本系统对于各种数字式传感器都具有普遍的实用价值。     

便携式胎动计数器的研制

在便携式胎动计数器的软、硬件设计中，针对孕妇腹部胎动信号成分复杂、信躁比较低的特点，在A/D转换前，用硬件电路对信号隔直、放大、滤波；A/D转换后，在单片机内采用滤波技术和微分、积分技术对信号进行预处理及特征提取，然后用贝叶斯分类器进行模式识别，其正确识别率达84.35%.     

基于SPCE061A的智能温／湿度调节系统设计

设计了一种智能温湿度调节系统。该系统以SPCE061A单片机为控制核心,通过外部温湿度传感器采集相应的数据,由A/D端口将采集的信息输入单片机进行处理。首先阐述了系统的总体结构,叙述了系统工作原理,最后给出了系统软件设计。     

压电式加速度传感器信号采集系统设计研究

本文设计了一套信号采集系统,这个系统基于压电加速度传感器低频信号的原理。并对压电加速度传感器信号进行了调理工作如放大滤波,同时以TLC0831(来自TI公司)为A/D转换器,并以单片机GMS97C2051(LG公司)为微处理控制芯片,并分析了各个硬件模块。     

基于线阵CCD的数据采集系统的设计

本文介绍了线阵CCD图像传感器TCD1252AP在数据采集系统的构成及设计方案,并且设计了驱动脉冲电路,同时还给出了CCD输出信号的处理电路与D/A转换电路,并且利用单片机AT89C51对数据进行采集。     

一种盆栽土壤湿度监测与提醒系统设计

该文设计了一个土壤湿度监测与提醒系统,主要由单片机、湿度传感器、模式选择、显示及报警模块几部分组成。系统采用集成了A/D转换模块的单片机为系统的控制核心,将土壤湿度传感器实时监测输出的数据进行处理,系统具有显示及语音报警功能。盆栽植物生长过程土壤水分测控系统是在总结国内外研究现状的基础上,通过采用土壤湿度传感器和单片机控制装置设计出一套适用于盆栽植物生长过程中土壤水分的监测系统,该系统可解决人们种植盆栽植物过程中存在的问题,同时又具有系统成本低、实用高等优点。     

基于单片机的多维力传感器静态标定系统研究

介绍了基于单片机的多维力传感器标定系统,设计了数据采集、处理系统的硬件结构及软件流程.硬件部分主要包括:单片机、DMA、A/D转换芯片及通信模块等.系统运行过程中,主程序依次调用各个子模块对采集的实验数据进行分析处理.     

基于单片机的电子秤的方案设计

质量是测量领域中的一个重要参数,常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远距离、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大变化。作为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量秤,成为测量领域的主流产品。本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用C语言进行软件设计,硬件则以应变片式电阻传感器为主,测量0～3kg质量的物品,并有阈值报警的功能。称重传感器输出的电量是模拟量,数值比较小达不到A/D转换接收的电压范围,所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。然后,A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。其数据显示部分采用LED显示,成本低且能很好地实现所要求的功能。     

提升机监测系统无线数据采集装置的设计

本文所设计的无线采集装置应用于一套提升机载荷监测系统。无线数据采集由三个部分组成,分别是张力传感器、MSP430系列单片机和无线传输模块。本装置最大的特点为节能。采用了节能芯片MSP430系列单片机,从硬件上降低了能耗。当提升容器靠近井底时,近距离再激活无线模块,从而激活采样电路进行A/D转换。张力传感器的电能控制也是即用即开,在电路设计上进行了节能优化。这样既提高了电能利用率,有提高了张力传感器的使用寿命。当转换结束后,MSP430和无线模块都休眠,从而在算法上实现优化节能。     

电流型电子式电压互感器的温度稳定性研究

针对一种电流型电子式电压互感器(EVT)的温度稳定性进行了分析,指出高压电容器和一次侧信号处理单元中的积分电路是影响其温度稳定性的主要环节. 设计了利用正、负温度系数数值相等的多个电容单元串联组成高压电容器的温度补偿方案,有效地改善了高压传感部分的温度稳定性;提出利用热敏电阻对积分电容的温度特性进行补偿的方法,减小了温度变化给积分电路带来的误差. 依照IEC60044-7的要求,对研制的110 kV电流型EVT样机进行了温度影响准确度试验,试验结果表明设计的温度补偿方案有效,互感器在-40 ℃～+70 ℃温度范围内,满足0.2级测量准确度要求.      

汽车仪表专用信号发生器设计

本设计根据汽车传感器的工作原理,模拟汽车的脉冲信号,开发研制的一种测试汽车仪表的专用信号发生器。主要是基于AVR高速单片机而研发的,软件设计中利用查表的算法保证了脉冲信号均匀变化的稳定性,使模拟的脉冲信号不间断的输出,从而实现模拟汽车传感器的功能。     

双线圈结构电涡流位移传感器的设计

根据电涡流检测原理,采用双线圈结构设计电涡流位移传感器探头,并结合由信号源、直流电源、信号处理和显示等模块构成的测量电路进行实验.实验结果表明,双线圈电涡流位移传感器具有输出信号稳定、抗干扰能力强、测量精度较高、电路简单、成本低等特点.     

基于RBF神经网络的温度传感器故障诊断

采用RBF神经网络进行温度传感器故障检测,利用TE （Tennessee-Eastman）控制系统中的温度传感器的输出信息建立动态神经网络温度传感器输出模型,并利用该模型进行在线的故障检测,仿真结果表明该模型有很强的抗干扰性,同时还有较好的收敛性和稳定性.     

基于D-S证据理论的多传感器多特征目标识别

 传统多传感器环境下的目标识别方法主要有两种：利用多传感器获得的数据进行数据融合、利用每个传感器信号的特征向量进行特征融合。但这两种方法均存在目标识别精度不高的问题。针对这一问题,本文提出了一种基于D-S 证据理论两次组合规则的融合方法。该方法在提出多传感器目标识别系统模型的基础上,运用D-S 证据理论对单传感器的多特征信息进行数据融合;根据传感器接收信号信噪比来确定传感器可信度,将该可信度作为D-S 证据理论组合规则中的证据权值,以此来完成目标识别。本文提出的方法综合考虑了传感器的多特征信息和传感器的可信度,克服了传统的D-S 证据理论对证据冲突处理能力有限的缺陷。实验结果表明,该方法具有较高的正确性和有效性,提高了目标识别的精度。     

基于神经网络的室内外场景识别方法

针对目前室内外场景识别方法所面临的低精度、低可靠性和低稳定性的问题,提出了一种基于神经网络算法的高精度室内外场景识别的方法.该方法利用智能手机内置的光传感器、磁传感器和全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)模块采集训练数据,根据卫星数量、高度角、信噪比数据在室内外具有不同的特性,将场景划分成不同的区间并结合室内外的地磁数据与光照强度数据构成场景识别的特征,最后将不同时间的特征数据输入神经网络模型进行训练室内外场景识别模型.大量的测试实验结果表明,基于神经网络的室内外场景识别方法在不同的场景下识别准确率可以达到96％,能有效地识别室内外场景,具有较强的稳定性,可为室内外无缝定位系统的构建提供参考.     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统

针对现有高压输电杆塔姿态监测系统存在监测方式单一、监测精度低、无法实时监测和提前预警等缺点的问题,提出了一种基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统。系统采用STM32F103C8T6嵌入式单片机搭配微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)陀螺仪倾角传感器实时采集杆塔姿态数据,使用远距离无线电(long range radio, LoRa)局域网通信技术完成杆塔监测区域内多节点的数据交互与汇总,并通过窄带物联网专网将汇总后的数据上报至OneNET云平台以实现在线监测杆塔倾斜状态。同时为提高倾角传感器的测量精度及稳定性,针对零偏不稳定性、速率斜坡和角度随机游走白噪声建立随机漂移误差模型,通过引入Softmax函数完成自适应调节反馈功能,动态调整测量噪声协方差矩阵和过程噪声协方差矩阵来优化卡尔曼滤波算法,以提升在角速率变化较快的情况下卡尔曼滤波器的跟踪性能。杆塔姿态监测系统经过测试,具有输出数据精度高、功耗低的优点,工作稳定可靠,能够实时监测高压输电杆塔的姿态和完成预警等功能,对预防高压输电杆塔倾斜、倒塌,维持电力系统的安全运行有一定的...     

一种新式焊条偏心监测仪的设计

本文从焊条偏心测量传感器的微型化入手 ,用电涡流传感器替代传统的电感式传感器 ,利用测量电路的输出电压与焊芯至传感器端面间距离的线性关系 ,将焊条的偏心量转换成高频载波电信号 ,并配置了相应的显示电路和报警电路 ,使焊条生产中出现的焊条偏心能及时得以发现 ,为实现焊条涂压机偏心调整的自动化奠定了基础。     

钢丝绳断丝探伤传感器的研制

本文在实验和理论分析的基础上,讨论了Hall元件在钢丝绳断丝电磁无捐探伤中的应用特点,探讨了提高探伤精度的技术措施,并据此研制了采用多个Hall元件组合探伤的、具有随动定心探头及多通道信号输出的钢丝绳断丝电磁无损探伤传感器。