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传感器与微系统杂志

杂志介绍

传感器与微系统杂志是由中国电子科技集团公司主管,中国电子科技集团公司第四十九研究所主办的一本北大期刊。

传感器与微系统杂志创刊于1982,发行周期为月刊,杂志类别为电子类。

  • 心阻抗法检测的研究进展

    关键词: 心阻抗法  心功能  胸腔建模  电极  

    基于心阻抗法的无创心功能检测技术具有重要的临床应用价值.首先简述了心阻抗法检测的基本原理,然后对近年来国内外的相关研究和应用进展进行综述.通过对检测中在胸腔建模、电极配置、临床应用等方面存在的问题进行比较深入的总结和探讨.

  • 无线传感器执行器网络关键技术综述

    关键词: 无线传感器执行器网络  网络体系结构  路由算法  协作机制  网络容错  

    无线传感器执行器网络最近应用的越来越广泛.传感器节点和执行器节点间的协作与纯粹传感器网络相比,有着显著的优势.从网络体系结构、路由算法、协作机制和网络容错4个方面介绍了无线传感器执行器网络关键技术的最新进展,并讨论了未来的发展趋势.

  • 车联网定位方法与机制

    关键词: 车联网  定位方法  定位机制  

    车联网(IoV)作为一种应用于道路交通环境的特殊的移动自组织网络,被认为是物联网中最有可能率先突破应用的一个重要分支.如何实时准确地获取车辆自身的位置信息,是车联网技术研究的一个重点和热点.提出了车联网定位方法与机制,介绍了无线自组织网络定位技术的基础理论,对比分析了适合车联网中车辆定位的理论与算法,指出了车联网定位技术的研究...

  • 图像融合研究综述

    关键词: 图像融合结构  图像融合方法  图像融合评估  图像融合发展  

    分析了图像融合结构,评述了国内外图像融合方法,并对目前研究热点的彩色图像融合进行了论述,阐明了图像融合评估的研究现状.最后,说明了图像融合发展的影响因素,并指出了图像融合发展的3个主要方向与研究热点.

  • 受限节点的WSNs非均匀分簇算法应用研究

    关键词: 固态发酵温度检测  无线传感器网络  粒子群优化  非均匀分簇  网络生存周期  

    针对常规分簇路由算法不能有效解决节点位置、能量、频段受限的固态发酵温度检测无线传感器网络(WSNs)中节点过早死亡和能耗不均衡的问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法的非均匀分簇路由协议.首先,根据网络规模选择固定数目的簇首节点,然后,引入PSO算法和非均匀分簇机制,以簇首节点覆盖范围和簇内节点与簇首之间平均欧氏距离作为评价函...

  • 电磁超声扭转波检测钢管缺陷的实验研究

    关键词: 电磁超声检测  扭转波  钢管  周向刻槽与通孔  

    扭转模态T(0,1)超声导波具有无频散的特点,便于信号分析与处理.在分析电磁超声扭转波传感器换能原理的基础上,搭建了电磁超声扭转波钢管缺陷检测实验平台,采用350 kHz的T(0,1)模态导波,在Φ25 mm ×2 800 mm壁厚2.5 mm的钢管上检测出20%壁厚损失的周向平底刻槽与Φ5mm通孔缺陷,检测信号的信噪比较高.实验结果表明:这种电磁超声扭转波方法可以...

  • 一种低功耗的无线传感器网络MAC协议

    关键词: 低功率侦听  markov模型  mac协议  无线传感器网络  

    在无线传感器网络中,为了避免不必要的能耗而达到延长网络寿命的目的,提出一种低功耗的无线传感器网络MAC协议.此协议在低功率侦听(LPL)基础上进行修改,通过前一次轮询的结果来推测这一次的流量状况,根据流量状况自适应调整侦听睡眠周期结构中相应的占空比,从而降低能耗.通过编程仿真并结合实验,对此模型进行验证,证明了此算法能降低能耗.

  • 基于电荷感应的粉尘浓度检测技术与试验研究

    关键词: 交变电场  电荷感应  粉尘浓度  检测  传感器  流体  

    介绍了电荷感应法在粉尘浓度测量中的应用,提出了用交变电场中传感器感应电压来表征粉尘浓度的测量方法,并进行了理论推导.在此基础上,设计了圆柱形传感器,并搭建了浓度检测试验平台,进行了模拟试验研究.试验结果表明:此装置可用于粉尘浓度为0.81~1.99g/m3的测量环境,其测量值与实际值的平均误差为1.8%.

  • 基于FFT的陀螺寻北仪误差补偿

    关键词: 陀螺寻北仪  误差补偿  快速傅立叶变换  残差  

    传统提高陀螺寻北仪精度的方法主要是选用高精度陀螺、提高转位精度、增加转位数、通过数字滤波消除外界干扰等,这些方法大多针对寻北仪的某方面误差因素进行改进,而对寻北仪整体的误差特性研究较少.通过对陀螺寻北仪综合误差特性的分析,提出了基于快速傅立叶变换(FFT)的寻北仪误差补偿方法.该方法首先测量出寻北仪的整周误差,然后通过求取FFT...

  • 平面式电容传感器阵列测量复合材料技术研究

    关键词: 平面式电容阵列传感器  复合材料  电容层析成像  

    基于复合材料及其内部不同损伤具有不同介电特性,采用平面式电容传感器阵列实现可视化无损检测.论述了系统的构成和测量原理,分析了影响测量效果的因素,并设计了信号转换和采集处理电路.基于简单的激励测量模式和共轭梯度算法,对比分析了仿真与实验结果.实验结果验证了基于电容敏感机理的平面式电容传感器阵列对复合材料内部缺陷检测的可行性和...

  • 基于无线传感器网络的Socket通信研究

    关键词: 无线传感器网络  套接字  zig  bee  sql  server  2005  mobile  edition  

    基于Zig Bee协议的无线传感网络采集到的温湿度数据被存储到基站的SQLCE嵌入式数据库中.一个远程用户要连接到基站获得数据,实现两者即时通信,Internet通信是最快捷的方式,依此开发了基于Socket网络编程的无线传感器网络远程监控系统.实验系统以课题组自行开发的一种无线传感器网络系统为硬件平台,利用Visual Studi0 2005开发环境,结合嵌入式数...

  • 基于小世界理论和QoS支持的DSR协议

    关键词: 移动自组织网络  动态源路由协议  小世界理论  服务质量  剩余能量  

    动态源路由(DSR)协议是一种按需路由协议,存在着搜索路由时延较大,没有考虑节点能量等问题.针对DSR协议的这些不足,提出一种改进的DSR(IDSR)协议.IDSR协议首先预测即将发送数据的节点,然后应用小世界理论提前探测出该节点所在网络的拓扑结构.当预测准确时,可以省去路由发现过程,减少传输时延.在进行路由选择时,以时延和剩余能量作为最佳路由...

  • 深度可调式FBG变压器油温传感器研究

    关键词: 油温传感器  变压器  深度可调  

    油浸式电力变压器顶层油温超过允许限值时表示该变压器处于非正常运行状态.研制了一种深度可调式光纤Bragg光栅(FBG)油温传感器.该传感器中FBG处于悬空状态,其中心波长的变化只受到温度的影响,通过油浸式电力变压器顶部的管座,将该传感器浸入变压器的顶层油中,旋拧铜管外侧的调节螺母以调节传感器浸入变压器油中的深度,对该传感器中FBG的中心...

  • 基于微接触印刷的ZnO紫外传感器特性研究

    关键词: 微接触印刷  水热法  zno纳米线阵列  紫外传感器  

    采用微接触印刷技术和水热生长方法在硅基底上实现了ZnO种子层的图案化转移与纳米线阵列的可控制备.利用X射线衍射(XRD)、能量色散谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对制备的ZnO纳米线晶体结构、化学组分以及表面形貌进行了表征,并对制备的ZnO纳米线传感器进行了紫外特性测试.测试结果表明:随着紫外光强度的增加,传感器的光暗电流...

  • 基于QEA优化的WSNs簇间路由策略

    关键词: 量子进化算法  无线传感器网络  能量均衡  

    无线传感器网络(WSNs)路由协议中采用多跳通信方式在一定程度上解决了单跳方式下簇头节点过早失能的问题,增强了网络通信的稳定性,提高网络能量的利用效率.但多跳方式使距离基站较近的簇头节点由于承担了大量数据转发任务,从而造成其过早死亡,出现网络空洞,缩短了生存周期.针对以上问题,提出基于量子进化算法(QEA)优化的分簇路由策略,通过QE...

  • 基于有限反馈机会波束的无线传感器网络

    关键词: 无线传感器网络  机会波束  反馈门限  量化反馈  系统容量  

    无线传感器网络中的传感器要把被监测的数据有效地传输到远端的收集器,且其节点的能量有限,为了提高衰落无线信道中无线传感器网络通信的有效性,提出基于有限反馈机会波束的无线传感器网络,基站设置多天线,传感器节点设置单天线,构成MISO系统,在每一时隙基站选择处于峰值状态的传感器节点进行通信.设置反馈门限,当传感器节点的接收信干噪比大于...

  • 阵列式压电模态传感器的实验研究

    关键词: 边界条件  模态传感器  聚偏氟乙烯薄膜  模态坐标  

    通过一组阵列式压电薄膜,设计未知边界条件下振动梁的模态传感器.在梁表面均匀布置一组具有相同形状的矩形聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜,通过测量PVDF输出与激励力之间的频率响应函数,利用伪逆方法设计这组PVDF的加权系数,从而实现对结构模态坐标的测量.实验研究表明:该方法设计的模态传感器具有良好的滤波效果,非目标阶模态坐标峰值与目标阶相比,下...

  • 基于LT喷泉码的WSNs抗WLAN干扰的实验研究

    关键词: 无线传感器网络  lt喷泉码  无线局域网  信道干扰  

    针对无线传感器网络(WSNs)通信能力有限,易受到与其共享信道的无线局域网(WiFi)干扰的问题,提出一种采用纠删码——LT喷泉码编码来保证可靠传输的方法.该方法可以充分利用喷泉码的无码率特性,即发送端源源不断地发送经过LT码编码的编码包,接收端只要接收到足够数量的编码包,就能够成功恢复原始数据包.在CC2430为核心的平台上设计并实现了基...

  • 基于镜像结构光子晶体的微加速度计设计

    关键词: 镜像结构光子晶体  微加速度计  介观压光效应  悬臂梁结构  高灵敏度  

    镜像结构光子晶体能够在一定范围的频带内形成单一的透射峰,受其他频率的光子影响小且易于观察.从理论结果可以看出,这种光子晶体透射率与所受的轴向应力在一定范围内呈简单的线性关系.据此,该设计以典型的单悬臂梁结构为基础设计一种新型加速度计.在单悬臂梁根部所受应力最大处,用镜像结构光子晶体替代以往的力敏电阻器,通过测出透射光强算出透...

  • 基于OV2640的微型胶囊内窥镜系统设计

    关键词: 无线胶囊内窥镜  jpeg压缩  ov2640图像传感器  nrf24le1  

    为了实现消化道疾病的无痛检查,研究并设计了一种基于OV2640的微型胶囊内窥镜无线图像传输系统,该系统由2.4GHz低功耗射频收发芯片nRF24LE1和CMOS图像传感器OV2640构成.分析了图像无线传输的原理与图像压缩技术,介绍了该系统的硬件结构.实验结果表明:该系统可得到清晰的图像,系统运行稳定,功耗低,体内微型胶囊内窥镜直径只有13 mm,为微型胶囊内...

  • 一种高性能MEMS气体流量传感器设计

    关键词: 气体流量传感器  mems  热温差原理  衬底挖空结构  灵敏度  

    使用MEMS技术研制出一种高灵敏度热温差式流量传感器.器件采用热隔离性能良好的衬底挖空结构,且热敏电阻器与热源距离可调,保证了系统的灵敏度和响应速度.同时热敏电阻器、加热电阻器与电桥电阻器集成在传感器片内,提高了系统的稳定性.实验表明:合适的电阻器间距可以获得较高的灵敏度,而在0~20 mL/min的量程范围内系统线性度较好,因此,在生化...

  • 基于FDR原理的自动灌溉系统设计

    关键词: 土壤水分传感器  频域反射法原理  at89s52单片机  自动灌溉  

    利用土壤的介电特性测量土壤含水量是一种快速、简便、可靠的方法.根据频域反射(FDR)法测量原理,电磁波在土壤中的传播频率可用来测试土壤的介电常数,从而得到土壤容积含水率,设计出了一种基于FDR原理的自动灌溉系统,介绍了FDR测量原理,阐述了自动灌溉系统的软硬件构成,土壤水分传感器测得的土壤水分含量信息,经信号处理,输出为0~5V电压信号,...

  • 基于Zig Bee的无线传感器网络大气监测系统设计

    关键词: zig  bee  无线传感器网络  cc2530  lpc2138  

    大气污染问题突出且日益严重,对大气环境实时准确地监测具有重大社会意义.现有的监测手段实时性差、维护困难,难以满足实际需求.针对上述情况,设计了一种基于Zig Bee技术的大气监测系统,并详细阐述了系统的整体框架结构和实现方案.系统包括无线传感器网络和远程监测中心2个部分.其中无线传感器网络包括传感器节点和网关节点.传感器节点以CC2530...

  • 欧姆接触式RF MEMS开关设计与仿真

    关键词: 欧姆接触  下拉电压  接触力  开关弹跳  

    利用表面微加工工艺设计了一种双悬臂梁支撑的欧姆接触式MEMS开关,开关的材料为Au.通过对开关驱动电压的理论分析得出,悬臂梁的刚度越低,下拉电压就会越小;又因为刚度与悬臂梁厚度的三次方呈比例,所以,降低刚度最有效的办法就是减少梁的厚度.通过对开关的性能仿真发现:开关的闭合电压为44V;触点的接触力为22.45 μN;谐振频率为25.5 kHz.开关闭合...

  • MWCNTs/nano-CeO2/PANI修饰的H2O2传感器

    关键词: 聚苯胺  碳纳米管  纳米氧化铈  辣根过氧化氢酶  h2o2  

    采用循环伏安和滴涂的方法在玻碳电极上制备出一种均匀且具有高电活性聚苯胺(PANI)/多壁碳纳米管(MWCNTs)/纳米氧化铈(nano-CeO2)复合膜.从膜的厚度、pH值、碳纳米管(CNTs)与nano-CeO2的质量比等方面系统地研究了复合膜探测H2O2浓度的各影响因素.结果表明:循环伏安聚合25圈的聚苯胺分散和固定CNTs,nano-CeO2,以及辣根H2O2酶的能力较好,...

  • 基于区域权函数理论的多电极电磁流量计电极设计

    关键词: 电磁流量计  区域权函数  速度分布  电极  

    基于Shercliff权函数提出区域权函数概念,设计多电极电磁流量计,通过测量管道截面不同位置的弦端电压,计算各区域的轴向平均速度,实现速度分布与体积流量的测量.着重研究了流量计电极设计,选取不锈钢平头方案的多电极电磁流量计,对于阀门下游的非轴对称单相流体积流量测量精度高于±1.0%,倾斜管固-液两相流实验证明:该设计对于两相流非轴对称的...

  • 基于传感器的经纬仪自动变焦系统设计

    关键词: 传感器  自动变焦  经纬仪  tms320lf2407  

    经纬仪观测过程中目标距离的不断变化,会造成成像大小的不稳定,给观察带来难度.为了使目标在视场中成像大小维持不变,必须进行变焦处理.结合实际工程遇到的问题,提出了基于距离传感器的自动变焦原理,制作了系统的硬件电路,设计了软件流程.对系统进行了测试和实际应用,结果证明:在变焦过程中,控制精度可以达到0.02 mm,自动变焦成像效果达到预期...

  • 基于SOPC的高精度超声波温度计设计

    关键词: 超声波温度计  可编程系统级芯片  nios  细分插补算法  

    根据在介质中超声波的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以基于Nios Ⅱ处理器软核的可编程系统级芯片(SOPC)为控制核心,设计了高精度超声波温度计.在SOPC上同时实现了高频信号发生器模块、高速信号电路控制模块、信号自动采集控制模块以及Nios Ⅱ软核处理器模块,缩小了体积,并降低了成本.传播时间的精确测量采用软件细分插补算法,经...

  • 基于悬臂梁称重传感器的圆弧刀研磨力测量仪设计

    关键词: 双圆锥形圆弧刀  杠杆原理  数字信号处理器  研磨力测量仪  称重传感器  

    为解决双圆锥形圆弧刀研磨力在线测量难题,设计了杠杆原理为基础的圆弧刀研磨力测量仪,建立了圆弧刀与磨盘之间研磨力数学模型.该仪器采用悬臂梁称重传感器,并以DSP2812为主控芯片,实现了圆弧刀研磨力的在线采集、处理、存储及实时显示等功能.实验表明:仪器的称重传感精度优于0.15 N,圆弧刀研磨力变化范围降低28.8%,满足圆弧刀研制的需求.该仪...

  • 基于无线传感器网络的在线分析系统设计

    关键词: 分析仪器系统  无线传感器网络  zig  bee  modbus  

    结合无线传感网络通信技术,设计并实现了以无线传感器网络为数据传输和故障诊断平台的在线分析系统,能有效地解决传统分析仪器系统实时性差、数据传输单一、维护成本高等问题.该设计可以通过Zig Bee无线通信技术对工业现场在线分析仪器仪表的过程数据进行实时采集、传输和处理,同时可将数据通过GSM/GPRS网络向远程数据管理中心进行传输.给出了设...

  • 无线传感器网络低功耗真随机源设计

    关键词: 无线传感器网络  真随机源  概率计算  低功耗  亚阈值  

    针对无线传感器网络(WSNs)密码安全应用过程中的低功耗需求和无线传感器网络节点集成微型化的趋势,提出一种新的真随机源设计方法用于生成高质量密钥来保证密码算法安全性.该方法基于概率计算单元构建斐波那契振荡随机源.由于概率计算单元工作状态在MOS管的亚阈值电流区,工作电流小使得设计功耗极低.同时,防止电路停振,设计概率信号放大单元保...

  • 单光源多组分红外在线分析仪设计

    关键词: 非分光红外  在线测量  气体分析  

    基于红外光谱吸收原理,设计了一种单光源单光路的在线分析仪.在实验室环境下,利用SO2进行实验,并对实验结果进行分析.实验结果表明:该分析仪具有很好的准确性、重复性和稳定性,实现了多种气体的在线测量.

  • 基于多传感器的高性能监控系统设计

    关键词: arm  通用分组无线业务  温湿度传感器  红外传感器  图像传感器  图像复原  

    针对传统远程监控系统功能不够全面、性能不够完善等不足,采用ARM处理器和GPRS模块,结合多种传感器,设计了一种高性能远程监控系统.以ARM处理器为数据、视频服务器,实现远程网页监控;采用人体红外传感器感应人体入侵,温湿度传感器采集环境数据,图像传感器采集图像视频数据,GPRS模块负责短信交互与彩信报警.此外,利用背景差分法和改进的Lucy-Rich...

  • 基于γ射线的蓄电池密度探测器设计

    关键词: 铅酸蓄电池  电解液  密度探测器  

    铅酸蓄电池电解液是一种腐蚀性液体,其密度是反映铅酸蓄电池存余电量的一个重要参数.针对腐蚀性液体密度的快速、准确、在线测量等难题.利用低能γ射线穿透吸收原理,采用放射性同位素测量法,设计了基于γ射线的蓄电池密度探测器.详细说明了蓄电池密度探测器的工作原理与设计方法.实验结果表明:该蓄电池密度探测器正负两极测量结果的均方根误差达...

  • 冷链物流实时监控系统设计

    关键词: 冷链物流  通用分组无线业务技术  gps技术  实时监控系统  

    针对目前国内缺乏冷链物流在线监控系统的现状,设计了一种基于通用分组无线业务(GPRS)技术的冷链物流实时监控系统.该系统以RX62N单片机作为处理核心,集成了GPRS技术、GPS技术、温度测量技术和2.4 GHz无线通信技术.该系统通过车载终端对冷藏车箱内温度和冷藏车位置数据进行采集,然后将其通过GPRS传输至后台监控服务器,实现对箱内温度和行车轨...

  • 空间生命科学共焦显微图像采集系统

    关键词: 共焦显微  平面扫描  emccd逻辑驱动  emccd功率驱动  

    为了能够满足针对空间活体目标高分辨率、三维观察以及对样品的低损伤长时间观察需求,提出了采用多针孔扫描盘技术的快速共焦显微成像系统.基于多针孔扫描盘的全视场扫描特性,提出以适合空间应用的EMCCD作为图像器件的微弱光采集成像方案,并将系统分为3个功能模块,详细分析每个模块的功能与实现方案,根据设计方案完成原理样机研制.通过实验验证...

  • 基于WSNs的城市绿地墒情监测硬件平台构建

    关键词: 节水灌溉  墒情监测  无线传感器网络  低功耗  

    针对北京城市绿地节水灌溉的需要,以CC2530无线射频芯片为核心,设计了基于无线传感器网络(WSNs)的低功耗终端数据采集节点和协调器,给出了节点硬件的低功耗设计思路,构建了绿地墒情监测硬件平台.实验结果显示:系统能够准确获得环境温度、土壤水分的数据.节点睡眠时的工作电流仅为10μA,节点实际平均工作电流仅为0.265 mA,功耗性能优于市场同类...

  • WSNs中一种基于移动信标检测的定位算法

    关键词: 无线传感器网络  信标移动检测  节点定位  信标可靠度  

    信标节点在无线传感器网络(WSNs)定位技术中起着重要的作用,它作为参考节点决定着被定位目标的位置.在WSNs的实际环境应用中,信标节点可能会因为各种原因发生移动成为不可靠的信标节点,此时依赖不可靠信标节点来定位的未知节点将可能产生较大的定位误差,甚至失去了利用价值.针对信标节点发生移动的问题,提出了一种定位前期的基于可用信标的移...

  • 一种能量高效的无线传感器网络拓扑控制算法

    关键词: 无线传感器网络  能量高效的拓扑控制算法  生命周期  

    通过对现有拓扑控制算法的研究,针对无线传感器网络中节点能耗分布不均匀的问题,提出了一种能量高效的拓扑控制算法(EETCA).该算法以均衡全局能耗为目标,综合考虑了节点的剩余能量、簇的规模、数据最优传输跳数等因素,避免了部分节点能量消耗过快,从而有效地均衡网络负载.仿真结果表明:EETCA在能耗均衡方面均优于原来的算法,延长了无线传感器...

  • 混合遗传算法在WSNs定位中的应用

    关键词: 无线传感器网络  遗传算法  单纯形法  

    定位是无线传感器网络(WSNs)的应用支撑,针对用最小二乘法处理DV-Hop算法第三阶段误差过大、定位精度差的问题,提出了遗传算法(GA)+单纯形法的混合GA后期优化处理DV-Hop算法.其中,DV-Hop定位算法第一,二阶段用跳距估计出信标节点与未知节点间的距离,再用GA(建立了代价函数与惩罚函数结合的适应度函数)与单纯形法(作为遗传算子增加了算法...

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