一种新型声表面波温度传感器的研究

利用声表面波技术（ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅ，ＳＡＷ）研究传感器，能使传感器无源且易于实现遥测，从而可以使其应用于某些普通传感器无法应用的特殊场合。研究设计了一种ＳＡＷ无源温度传感器以及相应的遥测系统，指出了其中的几项关键技术，计算了该传感器的灵敏度。实验证实，这种温度传感器及其系统是完全可行的。它不仅具有灵敏度高、测温范围广等特点，而且由于传感器的无源和遥测，可望用于转子温度测量等特殊场合。     

基于小波变换的掌纹特征提取

掌纹中不同区域的纹线方向和空间频率代表着掌纹图像内在的特征。为了提取该特征,提出了一种基于原始灰度图像的小波变换的新算法。由于该算法直接对原始的灰度图像进行处理,而无需对图像进行预处理(例如图像增强、滤波、区域分割、二值化、纹线细化等),因此它与传统的细节特征识别方法相比大大减小了计算消耗。对一个小的掌纹图像数据库,使用K近邻(K-NN)的分类器对算法进行了实验,得到了很高的分类正确率,验证了算法的有效性。     

基于GPRS/GSM的低功耗无线远程测控终端设计

设计了基于GPRS/GSM混合通讯的低功耗数据采集与传输终端,用于定时采集数据并通过GPRS网络上传数据至监控中心。在GPRS网络拥堵时,终端自动切换至SMS方式进行数据传输。终端的主控单元采用超低功耗单片机MSP430,在非工作周期进入LPM3低功耗模式,减少闲时在线功耗。48 h现场测试结果表明,终端能可靠采集和上传数据。GPRS传输的丢包率为6.94‰,混合通讯丢包率为0;其传输平均延迟为1.126~2.669 s;工作周期和低功耗模式的功耗分别为200 mW和0.2 mW。     

棉花中异性纤维的多光谱检测

为有效检测棉花中与棉纤维形态、色泽极其相似的异性纤维杂质,提出一种利用多波段光谱信息融合成像检测的新方法。针对6种肉眼极难识别的异性纤维:无色塑料、黄麻、编织袋、白头发丝、白羊毛、猪鬃在7个离散波段光谱中的反射特性,获得不同波段光谱图像中异性纤维与棉纤维的图像特征差别,由此确定检测各异性纤维的最佳光谱波段。采用基于区域信息相关度权值小波分析算法将多个波段的图像进行融合,得到具有完整异性纤维特征信息的单幅杂质图像。实验结果表明,在多波段光谱融合图像中,异性纤维灰度、形态特征明显,可有效识别棉花中异性纤维杂质。     

基于AdaBoost算法的快速虹膜检测与定位

针对目前虹膜检测和定位方法中检测速度和定位精度等方面存在的不足,提出了一种利用AdaBoost算法进行虹膜快速检测和定位的方法.根据虹膜灰度图像的空间结构特征,提取出3类能反映这些结构的Haar-like矩形特征,从中挑选对虹膜图像有最好区分性的385个特征构成弱分类器,再组合生成强分类器.使用正负样本图像训练后,由强分类器级联组成了一个23层分类器系统.实验结果表明:该分类器系统的检测速度平均可达66帧/s,正样本的识别率约为96%,满足了虹膜识别系统实时性的要求.与其他方法相比,有更高的检测速度和定位精度.     

多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料压敏元件特性

为研究碳纳米管填充聚合物复合材料的压力敏感特性,将硅橡胶为基体、多壁碳纳米管为填料的复合材料涂覆在印制板基底上,经溶剂挥发成膜,制备出柔顺式复合材料压敏元件。对碳纳米管质量分数1.6%、4.3%、9.3%的元件进行压阻特性测试,在单轴步进压力下实时检测压力和元件电阻。结果表明,压敏元件在0～110N单轴步进压力下表现出正压阻效应,特性曲线的变化区间与碳纳米管质量分数相互对应。提出压阻效应的机理是元件在压力作用下产生变形,导致碳纳米管导电网络发生破坏与重构。扫描电镜分析表明,碳纳米管随机取向分散于硅橡胶基体中,形成1-3型复合结构。该新型复合材料压敏元件可用于开发柔顺式力传感器。     

基于GPRS/GSM的低功耗无线远程测控终端设计

设计了基于GPRS/GSM混合通讯的低功耗数据采集与传输终端,用于定时采集数据并通过GPRS网络上传数据至监控中心。在GPRS网络拥堵时,终端自动切换至SMS方式进行数据传输。终端的主控单元采用超低功耗单片机MSP430,在非工作周期进入LPM3低功耗模式,减少闲时在线功耗。48h现场测试结果表明,终端能可靠采集和上传数据。GPRS传输的丢包率为6.94‰,混合通讯丢包率为0;其传输平均延迟为1.126～2.669s;工作周期和低功耗模式的功耗分别为200mW和0.2mW。     

微小平面电感线圈近场涡流效应模型

微小平面电感线圈是一种新型的近场电涡流检测敏感器件,能够应用于复杂表面之间和微机电系统中实现准确的位移测量或无损检测。为了研究微小平面电感线圈的近场涡流效应对其自感和阻抗的影响规律,以轴对称时谐电磁场理论为基础,根据微小平面线圈近场涡流效应的特点,建立了描述微小平面线圈的自感和阻抗变化的数学模型,并进行了详细的模型解析和实验验证。验证结果表明,建立的数学模型具有很强的可计算性,并能够与实验结果很好地相符合,可以为微型平面线圈电涡流传感器的设计提供依据和指导。     

转子弯曲信号的特征及其零漂补偿方法

在转子弯曲量监测系统中，为防止由电涡流传感器获取的转子弯曲信号零点漂移所引起的对监测结果可靠性和稳定性的损害，根据转子弯曲信号虽是一种缓慢变化的交流电压信号，但信号峰谷对称中心的变化与直流电平的变化规律相似这一特征，充分利用单片微机的软件资源，提出一种以弯曲信号峰谷对称中心线为比较基准实现零漂补偿的新方法及相应的数学模型，并将它用于智能偏心监视仪的研制。分析了算法的原理误差，给出了试验结果     

用于非金属目标非接触位置检测的单片式电容传感器

利用印刷电路板加工工艺研制成了一种适于非金属目标位置检测的单片式电容传感器,工作原理是金属电极的近场效应。研究了传感器的阻抗频率特性以及传感器工作频率与检测系统灵敏度的关系,得到了使检测系统灵敏度最大的工作频率(1MHz)。用该传感器对36g/m2的胶片和10mm厚的玻璃体两种非金属目标位置进行检测。结果表明:在0.1mm量程内,检测系统的线性较好;在0.2mm量程内,非线性也不超过16.5%。