无线传感网络覆盖中概率Voronoi模型及算法研究

覆盖是无线传感网络中最重要的问题之一,随机覆盖是目前研究的主流。基于Voronoi图的随机覆盖算法是无线传感网络领域的研究热点。目前研究中采用的Voronoi图,主要采用基于距离的Voronoi边赋权值模型,存在两个主要问题,即模型粗糙和监测节点不全。以实测的分段概率传感模型为基础,从多传感协同监测的角度构造一种概率Voronoi模型,试图解决以上问题。并且用基于概率Voronoi模型的最大突破路径算法验证了模型有效性。就掌握的文献来看,该模型是首次提出,具有较好的实用推广价值。

基于厚膜技术的双电容陶瓷压力传感器

基于厚膜传感技术研制出双电容陶瓷压力传感器,设计了一种具有高检测灵敏度的信号处理电路,详细阐述了双电容传感器感压元件的工作原理、结构设计、工艺制备方法及性能测试。实验结果表明:研制的传感器线性误差小于0.37%,迟滞误差小于0.3%,电容温度系数低于97×10-6/℃.

新型厚膜陶瓷电容式压力传感器感压元件研究

采用厚膜传感技术研制新型陶瓷电容式压力传感器,重点开展厚膜陶瓷电容感压元件的制备工艺和混合集成化研究。详细阐述了双电容感压元件的工作原理、结构设计、工艺制备方法及性能测试。试验结果表明:研制的感压元件性能良好,非线性误差低于1.0%,迟滞误差小于0.5%,测试电容和参考电容温度系数近乎一致。

电容式压力传感器的厚膜集成化研究

采用厚膜传感技术研制电容式感压元件 ,并通过厚膜混合集成技术将信号处理电路集成在感压元件上成为一体 ,进行电容式压力传感器的厚膜集成化研究。结果表明 :研制成的新型厚膜电容式集成压力传感器 ,线性达到 0 .5 % ,迟滞小于 0 .5 % ,具有重复性好、受分布电容、寄生电容影响小、精度高、抗过载、耐腐蚀等特点。对厚膜感压元件、信号处理电路的设计与平面化加工以及集成化等进行了介绍 ,并对集成化中相关工艺、兼容性及性能进行了讨论。

具有双应变梁的硅微机械倾角传感器结构设计

提出了一种能抗侧向耦合干扰的微机械硅倾角传感器的敏感结构设计 ,它由两个不同大小的质量块和连接它们的两个相互平行的硅应变梁组成。文中通过推导给出了硅应变梁上所受的应变与倾角及位置的解析关系 ,并计算了在两个不同质量块作用下硅梁上的应力分布 。

硅微机械二维倾角传感器结构设计

提出了一种结构简单,制造工艺容易实现的硅微机械二维倾角传感器结构设计,它由蝶形质量块和连接它们的四个成十字形的硅应变梁以及具有过载限位保护功能的硼硅玻璃衬底构成。传感器能同时检测出绕两轴的倾角变化。分析了硅应变梁的受力情况,得到了与倾角的解析关系,并用有限元方法验证了结果,理论灵敏度为0.75 mV/°。

基于势场模拟的温度传感器优化布置研究

以信息连续分布的智能空间内传感器优化布置为研究目标,以温度信息为例对智能空间进行势场模拟,在等势线上选取曲率较大、密集的点作为兴趣点(POI),提取POI初集;提出了一种基于质量阈值聚类的自适应二分法(简称QT算法),对兴POI初集进行优化;通过仿真和实测实验验证,在减少传感器数目的同时能够合理的规划区域中各被监测点,使得各传感器节点的效能得到很好的利用;所提出的方法同样适合智能空间中其它连续的信息场,如湿度、风速、电磁污染和VOCs等。

厚膜压阻式传感器用钌系电阻器导电性能研究

探讨了厚膜压阻式传感器用钌系电阻器的灵敏特性和提高钌酸盐厚膜力敏电阻器灵敏系数S的方法。实验证明:钌酸盐厚膜电阻器的灵敏系数与电阻材料的物化特性、工艺条件密切相关。通过对RuO2脱水温度、合成B i2Ru2O7固相反应温度和时间控制,并进行导电相与玻璃相粒径大小的有效搭配以及纳米掺杂改性,提高厚膜力敏电阻器的灵敏系数,其值可以达到17左右,达到国际先进水平。

厚膜电容式集成压力传感器感压元件研究

采用厚膜技术研制新型电容式集成压力传感器用感压元件。具有抗干扰能力强 ,灵敏度高 ,受分布电容、寄生电容影响小 ,耐腐蚀 ,耐高温的特点。文中主要介绍其电容式感压元件的原理、设计 ,并对非线性等相关技术及工艺问题进行了探讨。

机器人传感器触觉心理量检测的研究

为了让机器人传感器具有触觉心理感知的能力,提出从接触力信息中提取被接触者触觉心理量的方法。该方法从人类触觉的心理物理学定律出发,在实验测量基础上拟合出人体皮肤触觉心理量与外部刺激之间的数学关系,将其应用到机器人传感器中实现了对接触者的触觉心理量的检测。实验证明:这种方法具有信号处理简单、误差小等优点。

一体化结构六维加速度传感器设计

提出了一种基于单惯性质量块的一体化结构六维多维加速度传感器设计,介绍了传感器的工作原理,采用有限元工具对传感器静态和动态特性进行了分析,给出了弹性体的应变分布、固有频率及振型等,实验结果表明传感器的误差小于1%。

基于C8051f040与传感器阵列的瓦斯浓度实时监测系统

利用高性能、低功耗C8051f040单片机设计一种新型信号采集、处理电路,通过多通道模拟多路开关CD4067实现传感器阵列中的多个传感器分时工作,并使用上位机显示程序实现瓦斯浓度的实时监测。实验表明:该系统可以实现多个传感器分时工作,并具有较高的精度,在保证每个传感器标定周期为2星期的条件下,8个传感器组成的传感器阵列的标定周期达到16个星期。

厚膜压力传感器的结构优化

为提高厚膜压力传感器的稳定性,借助有限元分析软件Ansys,研究了厚膜压力传感器弹性体的应力分布,进而设计了应变电阻的尺寸,并优化了其布局。采用Ф18mm的96%A l2O3弹性体瓷件研制了一种新型厚膜力敏芯片,实验结果表明:它的热零点温漂小于3×10-4FS/℃,过载达120%,非线性误差及迟滞误差都小于±0.2%FS,精度由±0.4%FS提高到±0.2%FS,其线性度和稳定性得到很大提高,可广泛应用于仪器仪表、测控和导航等领域。

基于BP网络的厚膜压力传感器非线性校正

简述了厚膜压力传感器结构原理和力学模型、传统非线性校正方法,以及用神经网络进行非线性校正的原理,探讨用BP神经网络实现厚膜压力传感器的非线性校正,并通过MATLAB神经网络工具箱进行仿真。研究结果表明:采用该方法对弹性体应变量与压力关系的非线性校正可以将标准误差减小2个数量级,简单而有效地实现传感器非线性校正。

一种基于MEMS技术的轻小型爆炸物探测器研究

提出了一种基于MEMS技术的爆炸物探测器的检测原理及其制作方法,并研制出该探测器样机.对两种常见固态爆炸物梯恩梯(TNT)和黑索金的探测实验表明,它能够检测出微克量级的爆炸物微粒,检测极限约为1μg.该探测器较适用于对大宗可疑物品进行微克至毫克量级采样后的快速检测.

电流参数对基波正交磁通门传感器灵敏度的影响

为了研究激励电流参数对基波正交磁通门灵敏度的影响,利用钴基合金磁芯和单线圈构建基波正交磁通门。实验结果表明,增加激励电流振幅(Iac),会改善基波正交磁通门的灵敏度;然而,随着激励电流偏置(Idc)增加,基波正交磁通门灵敏度下降;激励频率对灵敏度影响相对复杂。随着频率的增加,灵敏度呈现先增加后降低的趋势,存在一个最佳频率。该频率大小近似等于基波正交磁通门线圈等效LC电路的谐振频率(fo)。基于旋转磁化理论和等效电路模型对上述实验结果进行了分析。该项研究对优化传感器灵敏度,提高正交磁通门信噪比具有指导作用。

一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器

为深入研究微纳米环境中物体的受力与运动状态,实现微纳米环境下的位置感知与位移操作,建立纳米尺度下位移、力检测的理论方法,研制了一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器。通过采用厚膜混合集成工艺将信号处理电路与厚膜电容芯片一体化集成,即用厚膜电路替代PCB电路板,以达到降低由于温度效应和寄生电容等导致的非线性误差,提高传感器的分辨率和稳定性的效果。传感器性能标定实验结果表明,0~1 000nm量程范围内位移检测分辨率优于2nm,传感器稳定性得到显著提高,能够用于检测纳米级微小位移变化量。此外,还从材料物理属性和电路优化设计等方面分析了一体化集成的厚膜电路相对于PCB电路板的优越性。

MEMS技术检测爆炸物的原理与研究进展

本文对国内外采用MEMS技术检测爆炸物的方法进行了分类,主要将其分为测温法、位移法、压阻法、谐振法等,分别介绍了它们的检测原理,分析了在灵敏度、选择性、抗环境干扰能力、系统集成与小型化等方面它们各自的潜在优势以及不足之处。同时,对近十年来该研究领域的进展和现状作了简要回顾,这些研究目前基本上都还处于实验室阶段,在真正达到实用化前还需要解决选择性、稳定性、抗环境干扰等技术难题。

基于C8051f040的瓦斯传感器阵列信号采集电路设计

利用高性能、低功耗微控制器C8051f040设计一种新型信号采集处理电路,通过多通道模拟多路开关CD4067实现传感器阵列中的多个敏感元件分时工作,在保证每个敏感元件标定周期为2星期的条件下,8个敏感元件组成的敏感元件阵列的标定周期达到16个星期。实验表明,该电路可以实现多个敏感元件分时工作,并具有较高的测量精度。

厚膜力敏传感器及其应用

本文概述厚膜力敏传感器的原理和技术特点以及国内外10多年来研究、开发的概况。重点介绍了目前国内厚膜力敏传感器的性能及应用。探讨了加快我国厚膜力敏传感器技术创新和产业化的若干问题及建议。