BOSCH 传感器特性研究及信号调理电路的设计􀀂

在柴油机电控喷油泵中所采用的传感器是德国BOSCH公司的一种位移式传感器,它是电控喷油泵闭环控制系统中齿条位置反馈元件.本文针对该传感器进行了特性测试,并通过实验研究确定了喷油泵内齿条与传感器位置的物理零点,最后对传感器的信号调理电路进行了设计.     

驻极体声传感器信号采集系统研究

介绍了驻极体式声传感器的基本性质和工作原理,采用目前国际上流行的超低功耗MSP430F149单片机作为微控制器,设计了一种超低功耗、便携式的驻极体式声传感器信号采集电路系统,对采集的声音信号进行了声音复现,并应用通信数据显示软件对声音复现波形进行了分析,复现的声音具有很好的保真性。该声音采集系统具有很好的可扩展性,对于不同变量,传感器信号的采集与处理具有一定的互换性和通用性。实验结果表明:系统休眠时平均功耗约为3.73 mW;写FLASH操作时功耗为137.25mW,满足了系统的低功耗要求。     

应用传感器检测铣削过程中产生的声发射信号

采用压电传感器对铣削过程中产生的声发射信号进行了检测，对传感器的安装位置和安装方法进行了试验研究．结果表明：传感器安装的位置和方法不同，对所接收到的声发射信号各不相同．利用很值和有效植二参数的检测可判断传感器所采集的最佳声发射信号．     

驱动信号对电容式传感器特性的影响分析

在电容检测中,交流电压驱动常常是测量电容变化的必要手段。驱动电压引起作用于可动电极上的静电力,从而影响到可动电极的运动。因此,交流电压的静电驱动势必影响测量的范围和精度。本文详细地分析了由交流电压引起的静电驱动力对微机械结构表态位移特性的影响,并以电容式加速度传感器为例,分单边驱动和双边驱动两种情况,推导出可动电极的运动微分方程。运用近似和图解的方法分另在特殊和一般的情况下求解方程,得到静电驱动电     

声表面波温度传感器的信号检测方法与实现

声表面波温度传感器的传感信号是在外界无线射频信号激励下输出的瞬态衰减信号,当传感器的谐振频率与激励信号频率相同时,传感器输出的传感信号功率最大。根据传感信号的特性提出了在给定频率范围内进行频域扫描的信号检测方法,依据该方法实现了用于信号检测的读写器的软硬件设计,分析了该读写器的性能,并将其应用于工程实践中。     

基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统

将声表面波传感器与信号无线保真(WIFI)技术相结合,提出了一种基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统.该系统由声表面波传感器、信号调理电路、处理器、WIFI模块和无线接收终端组成.声表面波传感器混频后的信号经过信号调理电路后,转换为处理器可计频的低频方波信号,并通过WIFI模块将采集到的信号无线发送到接收终端.通过一个输出信号范围在100 kHz~350 kHz声表面波传感器信号采集系统的实现,对该系统的结构、性能进行了验证和测试.实验结果表明,该系统可以实现测试范围内信号的采集、发送和无线接收,系统输入信号与无线接收终端接收信号之间的平均绝对误差为0.843 kHz,最大相对误差为0.51%,无障碍环境有效采集范围约为100 m,有障碍环境有效采集范围约为50 m.     

微声传感器在低空飞行器信号采集系统中的应用

提出了一种基于微声传感器阵列的低空飞行器信号采集方案.为满足无人值守,不间断、长时间工作的要求,采用集成化的设计思想设计了体积小、低功耗的声信号采集电路,并在此基础上提出了一种能满足恶劣环境使用要求的微声传感器封装方法,设计了微型防护咪头.进行了机场实地采集试验,该声信号采集系统在机场进行了实地数据采集实验,并使用MATLAB软件将采集到的数据进行了分析对比,结果表明本文设计的微声传感器在低空飞行器信号采集系统中的应用效果良好.     

无线声表面波传感器信号的数字正交检波处理

提出了采用数字式正交检波技术得到I、Q通道的方法，以此来测量相位，获取传感信息，很好地解决了在无线声表面波传感器测量系统中测量时间差精度低的问题，在检波过程中，采用了Hilbert变换法，简单易行，且运算量小，精度高，通过实验仿真和误差分析，表明该方法性能良好，与传统的正交波器相比，测量精度大大提高，此外，还分析了数字正交检波方法的实现中ADC对结果的影响。     

传感器信号虚拟分析平台

采用虚拟仪器技术,辅以多参量数据采集模块化硬件,设计了基于微机的多传感器信号虚拟分析平台。该系统为多传感器信号的实时数据采集、信号分析与处理提供了良好的工作平台和方便的测试工具,具有交互性好、可扩充性强、灵活方便、精度高、频带宽等特点。     

信号检测中的新型传感器

本文在介绍智能传感器、微传感器、多功能传感器和多参数传感器等倍受关注的新型传感器原理的基础上,结合国内外最新动态,研究了新型传感器在信号检测中的应用,指出在信号检测中存在的问题,给出了未来新型传感器的发展趋势.     

无线传感器网络非线性方程声音目标定位算法

无线传感器网络基于声音能量的目标定位法中,非线性方程定位算法运算速度较快,占用资源小,但测量噪声使得方程容易出现无解的情况。论文从去除噪声的角度,采用增加采样次数和选择声音信号最大值求解的方法进行了改进,解决了方程法经常无解的缺点,实现了针对单目标的方程法定位估计。该方法易于实现,当网络中节点数较多时,只需通过一个方程组求解,保持了运算速度快的特点,仿真结果表明当节点数不多时该算法也能达到较好的估计准确度。     

一种表面波液体密度传感器的实验研究

本文介绍了一种新型的表面波（ＳＡＷ）液体密度传感器结构,并对其进行了理论分析和初步实验。结果表明：与传统的液体密度传感器相比,这种传感器具有结构简单,测量精度高,需用试样少等特点,具有广泛的应用前景。     

通信约束下的水声信号分布式检测融合算法研究

针对水声传感器网络中大延迟、低可靠通信约束下的水声信号分布式检测问题，提出了一种基于时间窗口的自适应融合算法．传感器节点依据声纳接收机的特性计算局部判决并发送给融合中心节点．融合中心节点在时间窗口内，基于已收到的局部判决在线自适应地调整融合规则，从而由最优融合算法得到最终判决．通过仿真，讨论了时间窗口的选择问题以及融合算法的性能．仿真结果表明，新算法具有很高的实用性，能够在动态变化的水声通信条件下保证整个系统高效运行．     

多分量非平稳声信号时频分析

为了准确提取信号所包含的主要频率分量,对多分量非平稳声信号进行了时频分析。利用短时傅立叶变换将多分量非平稳声信号由时域变换到时频域,根据谱图提取信号的主要频率分量。分析结果表明：多分量非平稳信号的各主要频率分量及其时频域特性参数可以准确提取。短时傅立叶变换是提取多分量非平稳声信号主要频率分量的有效方法。     

动态目标极化特性的仿真方法

研究对动态目标极化特性优化测试问题。针对动态目标极化特性存在连续变化难于实时识别问题,对雷达目标的航迹和姿态进行建模,采用了几类描述动态目标极化散射特性的特征参量,研究了目标运动对极化特性的调制影响,最后结合目标的运动轨迹,进行了动态目标极化特性测量的仿真,验证了仿真方法的正确性,得到的极化特征量,为目标分类识别系统提供了依据。     

交流电力功率智能传感器中信号处理的相关性分析

基于相关性分析,提出了一种适合于交流电力智能传感器的功率测试方法,并将其与传统的定义法进行了分析、比较,指出在不增加任何额外硬件开销和计算量的情况下,相关性分析法能有效抑制采集信号中干扰的影响,从而简化系统、降低成本、提高实时性等测试性能.试验表明,相对于定义法,相关性分析法可减少约2倍用于分析的采样点数,干扰幅值的要求从小于信号幅值的3%可放宽到信号幅值的12%.     

岩体声发射信号波形变化特征分析

文章通过对室内和现场采集到的岩体声发射信号波形分析,寻找到岩体在外界因素影响下从稳定状态发展变化到破裂阶段的波形变化规律,可用以判断岩体的危险性。该规律为采场、隧道工程的安全施工提供了可靠的预报信息,有一定的实际意义。     

声透镜聚焦相控阵换能器的波束特性研究

聚焦声透镜可以使平面换能器获得与球面自聚焦换能器几乎一样的聚焦效果,但对于平面阵列换能器而言,能否利用聚焦声透镜来增强相控聚焦的效果尚待研究。首先基于声透镜聚焦阵列换能器的几何结构,并利用数值计算和有限元仿真的方法,获得了相控条件下声透镜聚焦阵列换能器的辐射声场。其次,利用FPGA相控发射系统激励32(8×4)阵元声透镜聚焦阵列换能器,并采用探针水听器扫描法,获得了各偏转条件下换能器的相控辐射声场,测试结果与仿真计算的结果基本一致。理论计算与实验结果都表明,利用聚焦声透镜可以使平面阵列换能器获得较好的聚焦波束,在一定范围内主瓣可有效偏转、旁瓣较小;但超出该范围则会出现旁瓣变强、散焦等问题。从加工工艺、制造成本方面考虑,声透镜聚焦阵列换能器可以用于小范围内的无损检测,以及人体的局部超声治疗。     

水声目标模拟器的设计与实现

针对水下声自导系统开发的需求,开发了一种实时水下目标回波模拟器系统,该系统以TMS320VC5509A及MSP430F1611处理器为核心,配合大动态范围的模拟预处理系统,搭建硬件平台,配合脉冲检测及噪声电平实时跟踪估计技术实现对目标回波信号的实时模拟,模拟目标信息完整,准确,功能可扩展;用户可通过上位机实时监控模拟器的工作状态,实时修改需要模拟的目标参数,大大方便了自导系统的实验以及调试;目前该目标模拟器已成功应用于水下自导系统的消声水池实验及湖上实验,性能符合实际需求。     

有源传感网络中目标跟踪的传感器调度方法

Wireless sensor network (WSN) of active sensors suffers from serious inter-sensor interference (ISI) and imposes new design and implementation challenges. In this paper, based on the ultrasonic sensor network, two time-division based distributed sensor scheduling schemes are proposed to deal with ISI by scheduling sensors periodically and adaptively respectively. Extended Kalman filter (EKF) is used as the tracking algorithm in distributed manner. Simulation results show that the adaptive sensor scheduling scheme can achieve superior tracking accuracy with faster tracking convergence speed.