基于TMR器件的弱磁传感系统设计

小型化高性能磁传感系统在磁异探测、航空航天、生物磁测量等领域具有重要的应用前景。传统磁传感系统因体积大、功耗高等原因难以搭载于无人机平台,而隧道磁电阻(TMR)器件是构建小型磁传感系统的理想选择。该文在分析TMR器件磁滞特性及其灵敏度与工作点关系的基础上,提出一种通过稳定TMR器件工作点来实现磁滞补偿的方法,通过建立磁场反馈补偿回路并采用自适应磁场补偿算法,大幅提升磁传感系统的性能。测试结果表明所设计的磁传感系统的测量范围为-10000~10000 nT,线性度为0.016%,噪声水平为0.39 nT/√Hz@1 Hz,带宽为60 Hz,可以满足水下磁异目标探测等应用需求。

电动车电机驱动传感系统集成故障诊断策略

电动汽车电机驱动系统中传感器系统的传统故障诊断方案需要额外增加硬件成本和安装空间,提出一种基于解析冗余的电动车电机驱动传感系统集成故障诊断策略,而无需额外的检测传感器。将车辆动力学的高级故障诊断与电机系统的低级故障诊断相结合,从而获得具有强鲁棒性和稳定性的集成故障诊断策略。针对高级故障诊断,分析被诊断的传感器和车辆动力学残差之间的相关性,并借助实验分析验证了所提策略的有效性。针对低级故障诊断,利用奇偶方程对电流传感器和位置传感器进行故障诊断。最后将高级和低级故障诊断相结合实现双重监控,对故障因素进行具体分类,并通过系统性能分析来区分故障,进一步增强了诊断策略的鲁棒性和稳定性。

基于改进神经网络的TMR磁传感系统温漂校准方法

由于环境以及自身元件的发热等因素的影响,TMR磁传感系统实际工作温度会发生一定程度的波动。随着温度的升高或降低,TMR磁传感系统的实际输出会产生一定的误差,出现输出的温度漂移现象。为了抑制温度漂移对TMR磁传感系统的影响,采用反向传播(BP)神经网络对系统输出的温度漂移现象进行补偿,并利用遗传算法(GA)对BP神经网络进行优化,通过对补偿前后数据的对比,使TMR磁传感系统的输出温漂大幅下降了2个量级,得到了较为理想的效果,提升了TMR磁传感系统的性能和可靠性。

虚拟现实环境中基于多维传感系统的学习投入综合模型研究

基于虚拟现实技术的学习者学习投入模型研究,是开发虚拟现实硬件及资源、进行相应教学设计的重要依据。目前,对虚拟现实环境的学习投入模型研究存在数据采集偏主观、实施采样困难、不易构建动态模型等问题,且模型分析维度单一,对特征值间的关联性分析不足。为了构建更为真实客观动态的学习投入模型,研究利用现代检测技术与虚拟现实相结合的分布式传感器系统,实现对学习者多维生理信息的实时监测,并对采集的多参数、多维度特征间的关联性进行分析。针对学习投入的情感、认知、行为三个维度,以电生理信号采样、语音特征提取、语义识别等现代计算机与模式识别技术为主要分析手段,实现对情绪类型的识别,并对唤醒度及情绪正负面程度进行量化;采用覆盖模型和约束模型,引入语音、语义及反应行为等信息以实现对认知投入和行为投入的分析。通过研究虚拟现实环境中学习者的学习投入综合模型,为深入分析虚拟现实教学策略与模式,优化虚拟现实学习环境提供了理论与实践支持。

面向智能图像传感系统的感内计算技术发展趋势分析

物联网大数据时代,图像传感系统的端侧智能应用大规模部署,催生了传感器向智能化、高集成度和低功耗的趋势发展。感内计算技术利用像素层级的感算、感存算一体化功能,实现了二维空间感知信息的高精度、高并行模数混合运算。感内计算技术结合近感计算和感外计算技术的研究成果,将为面向端侧智能应用的新型图像传感系统提供一系列低成本、多元化解决方案。

网球运动传感系统在高校网球教学中的实践分析

本论文旨在研究并探讨网球运动传感系统在高校网球教学中的实践应用。通过收集与分析运动传感系统的数据,将深入了解学生在网球技术方面的表现,并探讨该系统对于学生技术提升的影响。同时,将重点关注传感技术在高校网球教学中的实际应用情况,以及传感系统在教练员指导和学生学习过程中所起到的积极作用。本研究的目的在于为高校网球教学的改进和发展提供科学依据,促进学生在网球运动中的个人成长与发展。

F-P传感系统解调算法和数据处理及表现

Faber-Perot(F-P)传感系统是一种基于光学干涉原理的精密传感技术,能对多种物理量进行测量。解调算法是提取物理量信息的关键,本文讨论了峰值追踪、相位解调、波长解调和传输矩阵法等常用算法,介绍了如何通过各种信号处理技术进一步提取和精炼信息,并从灵敏度、精度、稳定性、分辨率和抗干扰能力等方面进行性能评估。这些内容为F-P传感系统的研究与应用提供了全面深入的理论基础。

外接互联及织物密度对织物基丝印汗液葡萄糖监测用传感系统电化学性能的影响

基于丝印技术制备织物基碳电极,并进行葡萄糖氧化酶的修饰。探究不同外接互联对织物基碳电极电化学性能的影响,再选取最优外接互联方式制备不同织物密度的电极传感系统,评价其电化学性能。结果显示:丝印织物基电极可用于葡萄糖监测用传感系统,利用双组分环氧导电胶胶接互联有利于传感系统获得长久且稳定的测试结果,且织物密度影响电极传感系统的电化学有效面积。同时,使用最优方案制备的葡萄糖传感系统灵敏度为302.86 (μA·L)/mol,在葡萄糖浓度为50~250μmol/L时其所获取的电流具有良好的线性响应性。该传感系统能够满足汗液中微小含量葡萄糖的检测要求。研究结果为汗液葡萄糖监测用传感系统在织物上的集成提供一定的试验基础。

可视化传感系统设计及其在比色分析中的应用

可视化检测通过量化颜色信息变化,简单快速对应待测物浓度,极大提高了分析检测效率,在日常个体医疗监测和疾病防控等领域具有重要意义。该研究基于微处理器STM32设计了一款可视化颜色识别传感系统,可快速定位识别,精准读取检测位点RGB值,灵敏检测不同浓度分析物颜色变化,实现目标分析物的比色检测。根据三基色原理判断分析检测位点颜色信息并及时将数据传输到用户端,大大简化了操作流程,提高了检测效率,降低了检测成本,实现了传感检测便携式需求,在临床监测和疾病防控等领域有巨大的潜在应用前景。

光纤分布式声传感系统在GIS耐压测试中的应用

气体绝缘开关设备(GIS)在国家电网变电站建设领域应用广泛,通常在GIS设备投产之前需要做绝缘耐压试验,以对现场故障设备进行定位。为了进行更快速有效的定位,针对实际应用环境,利用分布式声传感系统(DAS)和相位敏感光时域反射仪,通过光纤自身的反向瑞利散射信号,进行多波长多路径调制解调,由光纤实时监测GIS管道的不同位置的振动信号,减少测试盲点。结果表明,所研制的DAS系统能够实现对GIS故障设备进行实时快速准确的定位,定位精度可达到3 m内。该研究对于GIS现场故障的及时排除和维修处理,保障电力设备安全运行具有较好的参考价值。

透射式光纤氢气传感系统构建与算法优化

氢气作为绿色清洁能源被广泛应用,但由于氢气易燃易爆易泄漏的特性,研发一种安全可靠的光纤氢气传感器是安全使用氢气的前提。采用溶胶-凝胶法制作三氧化钨/铂(WO_(3)/Pt)氢敏薄膜,基于透射式光纤氢气传感系统进行氢气浓度检测。由于氢敏薄膜与氢气发生化学反应时,容易受温度影响,并且在此过程中会产生水,阻碍反应的进行,因此氢气浓度与光电探测器接收到的光强信号呈现非线性特性。为了提高氢气检测的准确度,使用支持向量回归(support vector regression,SVR)、反向传播(back propagation,BP)和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络等算法对测试数据进行优化,通过计算算法的平均相对误差率和决定系数(R^(2))来对比3种算法的优劣。与BP和RBF神经网络相比,SVR算法预测样本的平均相对误差率低至3.8%,R^(2)高达0.9998,对氢气浓度具有更好的预测效果。

基于双MCU与双端口SRAM的高速传感系统设计

随着半导体设备的广泛使用,对传感器测量系统的需求也大大增加,传统的传感器测量系统将MCU(微控制单元)与传感器组合使用,用于实时采集、处理和分析数据,但是受限于存储容量、处理速度、测量精度等无法满足高速实时处理数据的需求。基于此,设计了一种基于双端口SRAM的高速传感系统,使用双MCU结合双端口SRAM结构实现更高的数据吞吐量和更快的处理速度。测试表明,在相同主频和相似程序工作流程下,双MCU传感系统比单MCU传感器测量系统的工作时间更快,且双MCU系统完成相同工作所需的时间随着芯片的主频的降低,差距成倍增加。研究结果为采用低主频芯片实现高实时性响应系统提供了思路。

IMU330RA惯性传感器 新纳传感系统有限公司

新纳传感(ACEINNA)推出高性能惯性测量单元——IMU330RA。新款IMU330RA是一款易于集成的高性能6自由度惯性传感器,封装于IP69K级别的坚固密封模压成型塑料外壳。IMU330RA具有冗余的3轴加速度计和3轴陀螺仪,拥有出色的准确性和可靠性。

用于护航飞行安全的全时数字化失速传感系统

中国科学院北京纳米能源与系统研究所、中国科学院大学研究人员许子颉、曹南颖等开发出一款新型自驱动飞行器失速传感监测(DATSS)系统,可原位实时监测固定翼飞行器翼面的气流分离程度,为飞行器操控者提供失速预警、失速程度分析和飞行状态修正提示数据。2023年5月16日,相关研究发表于《自然-通讯》。

光纤分布式传感系统在变电站维护中的应用研讨

变电站维护对于保障整个电力系统的稳定运行至关重要。光纤分布式传感系统具有灵敏度高、抗干扰能力强以及可靠性高等优点,在变电站维护中具有广泛的应用前景。文章主要探讨光纤分布式传感系统在变电站维护中的应用,分析应用光纤分布式传感系统所应遵循的原则,并针对其在今后的应用提出建议,希望能够为相关从业者提供参考。

强度补偿型光纤位移传感系统稳定性研究

研制的强度补偿型光纤位移传感系统采用相关检测技术及设置参考通道 ,可自动地补偿光源功率波动、环境干扰光等不稳定因素对测量结果的影响。理论分析和实验结果表明 ,强度型光纤位移传感系统采用补偿技术之后 ,其测量精度和稳定性有了明显提高。

农业机器人视觉传感系统的实现与应用研究进展

论述了农业机器人视觉传感系统的主要实现技术和当前的应用现状 ,包括基于视觉传感原理的距离检测技术 ,基于视觉传感原理的工作对象特征识别技术和基于视觉传感原理的运动导航技术。基于双目立体视觉的测距方法可应用于葡萄和番茄采摘机器人 ,配备激光光源和红外光源的测距系统可在室外有效抵抗日光变化对检测结果的影响。几何形状、灰度级、颜色 ,尤其是农产品表面的反射光谱特性 ,可以用于农业机器人识别操作对象。人工路标方法是实现农业机器人视觉导航的简单方法 ,另外 ,直接基于田间作物在空间排列的特征也可实现农业机器人的视觉导航。最后讨论了农业机器人视觉传感系统的未来发展趋势。

超声传输特性和超声传感系统研究

研究了空气介质中超声波的辐射、传播、散射和接收等规律性 ,作为超声传感系统设计的理论基础和具体参数选择的依据 .简述 3种具有创新性的超声传感系统 :混凝土喷射机械手超声测距测向系统。

M-Z干涉仪型光纤分布式扰动传感系统模式识别方法

针对M-Z干涉仪型光纤分布式扰动传感系统输出信号短时频率随外界扰动变化的特征,提出了基于短时频率-时间特性的模式识别算法。采用提取短时过电平率来描述传感信号的短时平均频率-时间特性,并将提取出来的时频特性分段后建立相应的特征元素模型,通过动态规划算法(DTW)筛选出最优特征元素模型,将信号所有最优模型的参数作为信号特征输入到人工神经网络(ANN)进行学习和判决,降低了ANN的训练难度以及对时间的敏感性,提高了系统的环境适应能力。实验结果表明:该方法可以有效区分瞬时作用、长时作用、径向作用和不规则作用等多种不同扰动事件,平均识别速度在0.26 s之内,平均识别准确度在97%以上。