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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。

  • 美国天基红外预警系统概况与启示

    关键词: 天基红外预警系统  组成功能  启示  

    天基红外预警系统(SBIRS)的战略地位日益凸显,对国家军事发展具有重要的影响。鉴于我国在天基红外预警领域发展时间短、技术经验不足等问题,介绍了美国SBIRS的发展历程、趋势,详细论述了其组成、功能等内容,重点分析了美国SBIRS建设发展带来的启示。该研究对我国预警系统建设具有重要的指导意义。

  • 基于簇的路由协议比较

    关键词: 无线传感器网络  leach  分簇  路由协议  比较  

    路由协议作为无线传感器网络(WSNs)中的核心技术往往是研究的重点,现今有很多不同的高效路由协议已经提出。在参数选择和方法方面,每种路由协议都不同,都有自己的选取方式。基于簇的路由协议是著名的路由方法之一,在该结构中,簇首节点收集簇中其他节点的信息进行数据融合处理,然后将融合后的信息发送给基站。有必要对一些典型的分簇结构算法进...

  • 无线PIR的人体目标追踪方法研究综述

    关键词: 无线传感器网络  热释电红外传感器  人体目标追踪  

    基于无线热释电红外传感器(PIR)的人体目标追踪过程分为五步:事件检测、事件数字化、事件登记、目标定位、轨迹推断。研究的方向主要是在事件检测过程中的数据采集和信号处理,在事件登记中的区域分割编码,在目标定位中的数据处理,以及在轨迹推断中的数据融合和轨迹预计。阐述了侧视感知模式和俯视感知模式的实现原理,分析了解决主要问题所运...

  • 石英加速度计零偏非线性集成预测

    关键词: 小波变换  径向基函数  集成预测  加速度计零偏漂移  

    基于小波变换(WT)的多尺度分析能力和径向基函数(RBF)神经网络良好的非线性预测与集成能力,研究了一种非线性集成预测方法。针对贮存期石英挠性加速度计零偏漂移抑制的问题,提出了基于WT和RBF神经网络的一种石英挠性加速度计零偏非线性集成预测方法。为验证所提方法的有效性,设计了一种加速度计参数的重力场标定实验,并针对某型号石英挠性加...

  • 结合磁场梯度测量的脉冲调制涡流检测关键技术研究

    关键词: 电磁无损检测和评估  脉冲调制涡流检测  亚表面裂纹  磁场梯度测量  

    脉冲调制涡流(PMEC)检测技术是一种新型脉冲涡流(PEC)检测技术,研究发现,该技术相较传统PEC检测技术在金属构件缺陷检测和评估中具有优势。通过集中研究PMEC检测技术与磁场梯度测量(GMFM)技术的有效结合,探究其在金属构件亚表面裂纹检测中的应用关键和技术优势。仿真分析了PMEC磁场梯度信号及其特征,以及金属构件亚表面裂纹PMEC检测的典型...

  • 基于振动信号的传感器与虚拟仪器的串口通信

    关键词: 加速度传感器  振动信号  数据采集  虚拟仪器  滚动轴承  串口通信  

    为了实现加速度传感器与虚拟仪器Lab VIEW之间的串口通信,以滚动轴承的振动信号为传输的介质,编写C语言程序来驱动三轴加速度传感器采集轴承的振动信号,再将振动信号传输到单片机中,虚拟仪器通过USB转串口线读取单片机中的振动信号,以波形的形式实时显示在虚拟仪器界面上。以编程软件显示加速度传感器采集到轴承的振动信号的值,经过串口通信程序...

  • 基于小波变换和DBN的汽车衡传感器故障诊断

    关键词: 动态汽车衡  传感器故障诊断  小波变换  深度信念网络  

    称重传感器作为动态汽车衡的核心部件,一旦发生故障将会对动态称重系统造成严重影响。为了准确地对称重传感器进行故障诊断,提出了一种基于小波变换和深度信念网络(DBN)的故障诊断方法。该方法不仅可以有效地判断出传感器信号是正常波动还是故障,还可以通过将DBN模型的预测值代替实测故障值,保证动态称重系统输出的准确性。通过仿真实验证明:...

  • 基于张开角测度的数据约简

    关键词: 数据约简  方向角  聚类分析  

    数据约简是包括数据压缩、数据调整和特征提取在内的数据挖掘技术中的重要课题,但已有的数据约简方法主要聚焦在特征或者维度的约简,而针对样本个数的约简方法,往往是针对具体的数据集开发,缺乏一般性。针对数据集中数据分布的一般特征,定义一种新的基于张开角的测度。该测度能够区分数据集中核心对象和边界对象分布的本质区别,实现数据集中以核...

  • 基于网络分析仪的溶液介电常数测量方法

    关键词: 网络分析仪  介电常数  低成本  快速测量  

    针对传统溶液介电常数测量方法中使用的测量仪器制造成本高且对测量样本要求高的问题,提出了一种基于网络分析仪的溶液介电常数测量方法。该方法利用网络分析仪测量信号在介电常数已知的溶液中传输前后的相位变化,并用最小二乘法建立相位差和介电常数的关系模型,再利用该模型对未知溶液介电常数进行预测。实验证明:该方法操作简单方便,用到的仪...

  • 基于相控阵技术的新型无源RFID标签理论研究

    关键词: 射频识别  无源标签  相控阵技术  

    基于无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的基本工作原理,提出了一种新型标签,将相控阵天线引入无源标签,使得标签具有了定位功能,并且可以改善UHF RFID系统的通信距离。对标签相控阵天线各参数进行了理论数值分析,并使用Matlab软件针对不同的天线阵元个数和阵元间距仿真天线波束幅值与方向性参数,进而实现对理论分析结果的验证。结果表明:理论...

  • FBG位移传感器的标定与不确定度分析

    关键词: 光纤bragg光栅  位移传感器  bragg波长  标定  不确定度分析  

    为了提高光纤Bragg光栅(FBG)位移传感器标定精度和实现自动标定,设计一种量程为18 cm的FBG位移传感器校准装置对FBG位移传感器进行在线校准。通过对FBG解调仪测量的波长量和计算得出的位移量进行最小二乘法拟合得到FBG传感器的静态标定系数,并对标定装置和传感器进行不确定度评定。实验结果表明:FBG位移传感器标定平台标定得到FBG位移传感器...

  • 插入式电磁流量计的研究

    关键词: 电磁感应  传感器  插入式电磁流量计  

    研究提高插入式电磁流量计的准确度问题。通过改进流量计内部所插入线圈的物理结构与改进流量计的物理结构来提高测量精度。分别计算出传统流量计与改进后的流量计的磁通密度,并对流场进行数值耦合,获得电极两端的电动势,并与实验数值对比,误差分别为11.3%,4.25%,证明了所用方法的合理性。

  • 基于保偏光纤快轴方向纤芯错位熔接的液位传感器研究

    关键词: 液位  保偏光纤  马赫曾德干涉仪  

    提出了一种基于保偏光纤(PMF)快轴方向纤芯错位熔接的内嵌式Mach-Zender干涉(MZI)型液位传感器,对PMF的纤芯错位方向和PMF的长度分别进行了研究讨论,干涉光谱的光程差受到浸入液体中的保偏光纤长度与处在空气中的PMF长度两者比例变化的影响。液位实验结果得出:传感器对应的波长漂移和强度衰减灵敏度分别为-495.6 pm/mm,0.22 d B/mm。

  • 基于ANSYS的平面电容传感器阵列三维仿真研究

    关键词: ansys  平面电容传感器阵列  三维仿真  

    通过电磁场有限元分析软件ANSYS,构建了电容层析成像(ECT)系统平面3×4电容传感器阵列三维模型。介绍了平面电容传感器阵列结构并分析了其测量原理。对电容进行了仿真计算。仿真与实验进行了对比,证明了仿真模拟的可行性。通过仿真计算电容值,研究了材料与电极间距和材料厚度对电容值的影响。计算了电极对长度和宽度方向的检测深度。通过ANSYS...

  • 基于马氏距离的二次电源状态判析方法

    关键词: 二次电源  状态判析  马氏距离  健康阈值  故障诊断  

    为了对二次电源的状态进行诊断,提出了一种采用马氏距离(MD)建立健康阈值的方法。该方法通过计算电源输出电压的MD值,建立健康阈值,并利用健康阈值构建控制图。通过统计样本的MD值在控制图中的分布情况,确定电源的健康状态。实验结果表明:利用MD建立健康阈值能够有效地判断二次电源的状态。对实现二次电源的状态监测和故障诊断有重要意义。

  • 基于贝叶斯网络的WSNs链路质量评估机制研究

    关键词: 无线传感器网络  贴近度分析法  贝叶斯网络  链路质量评估  

    在无线传感器网络(WSNs)应用中,链路质量的有效评估是保障数据可靠传输和上层网络协议性能的基础性问题。针对现有无线链路质量评估研究中,链路质量等级划分仍无统一标准和模型缺乏环境自适应性问题,提出了一种基于贝叶斯网络的链路质量评估机制。从链路质量多属性角度出发,采用贴近度分析法对链路质量等级进行划分,利用贝叶斯网络对链路质量...

  • 基于ARMA模型和狼群算法的陀螺随机漂移建模研究

    关键词: 陀螺随机漂移  自回归移动平均模型  狼群算法  参数优化  

    光纤陀螺的随机漂移误差是影响惯性导航系统精度的关键因素之一,根据陀螺随机漂移数据的数学模型进行补偿,可有效地提高系统精度。在大量实验的基础上建立陀螺随机漂移的自回归移动平均(ARMA)模型,同时使用长自回归模型法求解模型参数,再对参数进行优化。实验结果证明:经狼群算法优化后的陀螺随机漂移模型更加准确,建模精度相对于传统的时间...

  • 基于压缩感知的虚拟暗室测试方法

    关键词: 虚拟暗室  压缩感知  波束形成  

    为了在现场电磁发射测试中有效滤除背景噪声,针对存在相关信号的环境中多重信号分类(MUSIC)算法失效的问题,提出基于压缩感知(CS)的虚拟暗室测试方法。通过CS理论获得受试设备的辐射信号和环境中其他干扰信号的来波方向,并采取最小方差无畸变波束形成算法进行波束形成,从而对干扰信号实现有效抑制。该方法不仅适用于存在相干信号的情况下,而...

  • 基于STM32和超声波测距的倒车雷达预警系统设计

    关键词: 超声波测距  倒车雷达  单片机  液晶显示  声光报警  

    针对目前大多数经济实用型汽车、货车等车辆没有装备倒车雷达的现状,设计出一种成本低、结构简单、可靠性高的倒车雷达预警系统。硬件设计主要包括超声波测距电路、单片机控制电路、LCD显示电路、报警电路等;软件设计主要包括超声波测距原理介绍和系统软件工作流程等。汽车倒车时,该系统能够检测出汽车后面障碍物的距离,并且在LCD上实时显示汽车...

  • 基于五元立体声阵的被动定位系统设计

    关键词: 声阵列  被动定位  激光目标指示器  

    半主动激光寻的制导技术因其高精度而广泛应用于导弹、炮弹和炸弹等领域,但配套的目标激光指示始终是困扰其使用灵活性的最主要问题。针对无人值守激光目标指示器全空域目标被动声定位的系统需求,设计了一种五元立体声阵并制作了原理样机,推导了基于时延估计的目标定位参数解的表达式。通过对悬停直升机目标进行声测定位结果分析表明:五元立体...

  • 基于光学的触觉传感器电路设计

    关键词: 触觉传感器  光触觉  标记点  

    相较于电信号触觉传感器,基于光学的触觉传感器性能更好,受外界环境影响小,抗干扰性能更高。触觉传感器以弹性材料模拟人体皮肤,在弹性材料内部有标记点阵列。用摄像头拍摄标记点的图像,通过测量弹性材料受力发生形变时标记点阵列的位移情况来求解出力的分布情况,进一步计算出触觉信息。传感器采用EP4CGX30为主处理芯片,采用双层电路堆叠的方式...

  • 基于矩形棱柱结构的单轴重力梯度仪设计

    关键词: 重力梯度  矩形棱柱  灵敏度  

    为了实现在共振的模式下进行重力梯度测量,提出一种基于矩形棱柱结构的单轴重力梯度仪。该重力梯度仪基于扭矩式测量原理,质量块采用矩形棱柱形,可减小随机噪声,提高空间分辨率。此设计结构实现了在被测方向上重力梯度值的准确测量,减少了其他方向重力场对测量的影响。给出了矩形棱柱结构重力梯度仪的系统数学模型,设计了一种单轴重力梯度仪的结...

  • 基于F-P原理的非本征型光纤爆炸动压传感器设计

    关键词: 非本征光纤  压力传感器  爆炸测量  

    设计了一种非本征型光纤法布里—珀罗(F—P)爆炸压力传感器,传感器采用膜片式结构,采用三波长法对F—P信号进行解调。压力加载试验表明,研制的F—P压力传感器线性度较好,具有较高的频响特性,在实际的爆炸测试中不受电磁干扰影响,可用于爆炸动压测量。

  • 机器视觉的灾后救援机器人越障系统设计

    关键词: 机器视觉  多传感器  越障  图像处理  

    为了辅助救援人员更好地完成灾后救援工作,设计了一种基于机器视觉、多传感器耦合的灾后救援机器人越障系统。通过机器视觉系统获取障碍物图像信息,多传感器耦合获取灾后现场环境信息,采用VC++编程,借助OpenCV库对障碍物图像进行一系列数学形态学的处理,利用图像处理得到障碍物数字图像信息,并实时地传输到控制端,控制机器人进行越障救援。该...

  • 高温蒸汽灭菌器温度压强测量系统

    关键词: 温度压强测量系统  高温蒸汽灭菌器  超声波通信  

    设计了一种使用超声波信号通信的高温蒸汽灭菌器温度压强测量系统。系统利用超声波信号在刚体介质中的强穿透性穿透灭菌器金属壁。通过40 k Hz与1 MHz两种频率信号代表不同数据位完成信息的传递。系统以STM32F103为控制器,通过外围电路驱动超声波换能器激发超声波,从而使外部换能器振动完成通信。介绍了误码处理算法与系统硬件构成。经测试,系统...

  • 基于矩形谐振环的微流体传感器

    关键词: 传感器  微流体  超介质  谐振频率  介电常数  

    提出了一种用在GHz频段的超介质微流体传感器,用于对具有不同复介电常数的溶液进行高分辨率的辨析,灵敏度达到了4.382 mm/RIU。具有结构简单、检测方便、检测样品用量小等特点。利用样品溶液流经通道时将会改变原有的超介质单元的谐振频率和峰值衰减的原理来进行传感,待测溶液的介电性能可以通过建立谐振特性和样品复介电常数之间的关系来获得。...

  • 基于MLX90614红外温度计的发射率在线测量系统

    关键词: 发射率  在线测量  黑体等效法  mlx90614  

    为了实现对物体表面发射率的快速在线测量,设计了一种基于MLX90614红外温度计的发射率在线测量系统,并通过黑体等效法验证了系统的准确度,系统的测量精度可达±0.05。同时,对影响试验结果的因素进行了实验验证,证明距离与传感器冷端温度对测量结果的影响不明显。对于标准样板的发射率测量实验也表明:该系统能满足在线测量发射率的要求。

  • 基于安卓和单片机的智能公路警示器

    关键词: 智能  公路  警示器  单片机  遥控  

    针对目前机动车在公路上发生自身故障或交通事故时,为了避免二次事故,车主在向车辆后方放置和收回警示标志过程中存在安全隐患的问题,提出了一种基于安卓和单片机的智能公路警示器。该智能公路警示器以自动放置和收回警示标志为主要目的,分为机械部分、单片机控制部分和安卓手机遥控部分,能够在高速公路及各级公路上搭载警示标志,智能识别白线,...

  • 智能温度传感器系统设计

    关键词: 智能气象站  pt100  zigbee  温度传感器  

    气象站在温度测量中,需要精度高的温度数据,而且实时数据的远程获得和设备方便携带成为一种趋势。为了满足智能气象站对温度测量的高精度和无线传输要求,提出了使用感应器件铂电阻Pt100与数据处理模块通过4芯屏蔽电缆连接,采用四线制引线方式,设计出基于ZigBee模块的铂电阻温度传感器系统。通过传感器应用软件的编写,对数据进行处理,传输给集成...

  • 多面棱体的时栅转台自动标定系统设计

    关键词: 多面棱体  自准直仪  时栅位移传感器  转台  自动标定  

    针对传感器安装偏心、使用环境变化等因素造成时栅转台精度降低的问题,提出了由多面棱体和自准直仪对误差进行标定,并利用谐波修正技术进行误差修正的时栅转台自动标定系统。系统以多面棱体和自准直仪高精度测量仪器作为测量基准,以ARM处理器为核心对步进电机进行闭环控制,实现转台的精确定位,且能够进行数据采集和误差处理。经实验证明:与手动...

  • 基于WSNs的就诊服务系统设计与优化

    关键词: 就诊服务  指纹识别  jfreechart  matlab  builder  ja  

    针对医院存在盗卖挂号单、病人盲目就医和排队长等问题,设计就诊服务系统,并对排队现象进行优化。因为指纹具有唯一性、稳定性等特征,可以利用指纹识别技术验证病人身份避免盗卖挂号单的现象。采用JFreeChart图表开发技术绘制医生医技、态度和病人治疗效果的综合得分,病人可以有针对性的选择适合自己的医生。基于Matlab Builder JA实现排队论模...

  • 一种轮式倒立摆机器人设计

    关键词: 轮式倒立摆  互补滤波  姿态估计  控制器  

    倒立摆是检验各种控制理论的理想模型,通过它可以判断各类控制算法的有效性和控制性能。为此,结合K60微控制器强大的运算能力和丰富的接口功能,设计了该轮式倒立摆机器人,可以通过它验证各种新型控制算法。硬件上介绍了与姿态控制相关的姿态检测系统和电机驱动单元。软件上介绍了根据系统数学模型设计的互补滤波器、姿态控制器、方向控制器和速...

  • 基于JBoss的高速公路路域气象信息采集与系统设计

    关键词: 路域气象  jboss  数据采集  

    路域气象信息采集与是减少交通事故的重要环节。搭建基于JBoss的C/S架构公路路域监控与气象预警联网联控系统;采用ARM+Linux技术设计了高速公路路面实时监控系统与气象信息采集终端。系统可为司机提供现场实时气象信息,实现气象信息共享,为高速公路的指挥、调度提供评判依据。经现场安装测试表明:系统运行良好,实测温度误差小于0.1℃,风速误差...

  • 基于弹性联轴器形变量检测的电机扭矩测试系统

    关键词: 弹性联轴器  扭矩测量  开关磁阻电机  

    针对电机的动态扭矩和静态扭矩的实时测量问题,以开关磁阻电机为研究对象,提出了一种用于测量电机动、静态扭矩的实时测量方案,并设计了电机扭矩测试系统。该方案利用两个旋转变压器检测弹性联轴器因受扭矩作用产生形变量的原理,设计FPGA+ARM控制架构,达到实时、准确检测电机的动态扭矩和静态扭矩的要求。静态扭矩按JJG 2047—2006《扭矩计量器...

  • 面向区域覆盖的异构传感器节点部署

    关键词: 无线传感器网络  异构传感器节点  区域覆盖  覆盖漏洞修复算法  

    针对异构传感器节点随机部署于被监测区域时容易产生覆盖漏洞的问题,提出一种基于取样直线扫描的覆盖漏洞修复算法,基于取样直线扫描,找到覆盖漏洞;通过移动传感器节点修复覆盖漏洞。该算法以完全覆盖被监测区域为优化目标,对于具有相同感知半径的同构传感器节点和具有不同感知半径的异构传感器节点同样适用。仿真实验表明:该算法能有效修复覆...

  • 基于FDTD的电磁波透地通信分层传输模型数值计算

    关键词: 有限差分时域  电磁波  透地通信  分层传输模型  数值计算  

    为了研究电磁波在地层中的传输特性,根据地层媒质的特点建立了电磁波透地通信分层传输模型,并求解了电磁波的反射和透射系数。在此基础上,采用有限差分时域(FDTD)法进行电磁场数值模拟,建立了电磁波透地通信FDTD数值计算模型,并利用实际测井数据进行了仿真计算。仿真结果表明:基于FDTD的电磁波透地通信分层传输模型能够较准确地反映出实际地...

  • 微正则退火的双向蚁群优化算法

    关键词: 双向蚁群算法  微正则退火算法  大规模  全局最优解  

    双向蚁群搜索算法可以提高算法的搜索速度,并可以选择搜索的空间;微正则退火算法具有准确度高、速度快等优点,可以实现全局路径优化搜索。结合两种算法的优点,提出了双向蚁群微正则退火算法,用来求解海量数据网络下的旅行商问题。通过实验表明:双向蚁群微正则退火算法不容易陷入局部最优解,且在寻找全局最优解和运行效率上都比其他算法更有优势...

  • 改进蚁群算法的飞机冲突解脱路径规划方法

    关键词: 空中交通防撞系统  冲突解脱  蚁群算法  精英策略  角度信息  

    冲突解脱是空中交通防撞系统中一个关键问题。提出了一种基于改进蚁群算法的冲突解脱路径规划方法。该方法通过优化蚁群算法初始搜索角度,减少了盲目搜索的时间。此外,在搜索过程中引入"精英策略",对当前时刻寻找的最优解给予额外的信息素增强,使得算法的搜索具有一定的方向性,从而得到更优的规划路径,缩短算法的搜索时间。通过仿真验证,改进...

  • 基于伸缩梯度投影的天文图像复原改进算法

    关键词: 地基天文  大气湍流  伸缩梯度投影  

    在地基天文观测中,克服大气湍流造成的图像模糊是获取高分辨率天文图像的关键。反卷积是图像复原过程中的重要步骤,基于伸缩梯度投影的反卷积算法具有较高的复原精度和处理效率,且鲁棒性好,适用于天文图像的复原。但由于实际应用中清晰图像是未知的且存在噪声的干扰,该算法存在着无法自行停止迭代的弊端,限制了其应用。结合图像无参考质量度量给...

  • 基于图像的缸体零件表面缺陷检测方法

    关键词: 数字图像处理  边缘提取  缺陷识别  非接触性检测  

    针对人工抽样目测方法和超声波、电磁波等测量技术用于新型检测方法存在各式各样的缺点,为了实现在线高速检测汽车制动缸内壁是否存在缺陷,基于数字图像处理技术,提出了一种能很好满足要求的图像处理和缺陷检测方法。通过CCD相机采集零件需要检测表面的图像;用Matlab软件对图像进行必要的处理、对边缘进行提取;通过腐蚀和膨胀运算优化边缘,再采...

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