圆台状脉冲涡流差分传感器设计

当采用脉冲涡流差分传感器进行缺陷检测时,被测试件的属性会对检测信号特征产生一定的影响,为降低其影响,提高差分传感器的缺陷检测能力,本文设计了一种圆台状差分传感器。首先根据电磁波的反射与折射理论建立了圆台状差分传感器的磁场解析模型,而后通过分析传感器线圈倾斜角与差分检测信号特征之间的关系确定了传感器的最优结构,最后通过实验对圆台状差分传感器的性能进行了测试。实验结果表明:圆台状差分传感器可有效降低被测试件属性信息对检测信号的影响,且具有较强的缺陷检测能力和抗提离干扰能力。

圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号的解析计算

将傅里叶变换理论应用于圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号的求解,提出了一种缺陷检测信号的解析计算方法。首先分析了缺陷检测信号谐波系数随缺陷尺寸变化的规律,而后根据电磁波反射与折射理论建立了圆台状差分传感器磁场解析模型,并根据谐波系数随缺陷尺寸变化的规律得到了任意缺陷检测信号傅里叶变换系数的通用表达式,最后经傅里叶反变换得到了任意缺陷的时域差分检测信号。通过实验对所提算法进行了验证,结果表明:该算法可准确求得圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号,且具有较快的计算速度。

线位移差分传感器检测与自监控电路的设计

针对三余度舵机系统对LVDT调理电路具有自监控功能的要求,提出了一种LVDT自监控信号的检测方法。在此基础上,运用时分复用技术,设计了采用一片LVDT信号调节芯片同时检测输出LVDT位移量信号和LVDT故障监控信号的调理电路。并对电路的线性度和故障检测能力进行了实验和分析。

材料电导率对圆台状脉冲涡流差分传感器检测信号的影响

当采用圆台状脉冲涡流差分传感器进行检测时,检测信号特征会受试件电导率的影响,为研究电导率对该传感器检测信号特征的影响规律,建立了圆台状差分传感器检测缺陷的有限元模型,仿真分析了电导率对激励线圈顶部与底部磁场变化的影响规律,并研究了电导率对差分检测信号特征的影响,最后通过实验对仿真分析结果进行了验证。研究结果表明:当电导率不同时,圆台状传感器激励线圈顶部与底部各磁场检测信号在上升阶段存在明显的差异,且随着电导率的增加,检测信号曲线在上升阶段上升的速度会降低,此外差分检测信号的峰值也会随着电导率的增加而增大。

自制差分式传感器测量微小长度

根据电磁学原理和传感器技术,利用差分电感传感器将长度的微小变化转换成电压的较大变化。理论推导出微小长度的变化与外电路电压的变化关系,通过测量外电路电压的变化可计算出微小长度变化。通过实验方案的设计,制作了一个能实现以上转变的电感传感器并实施了测量,将测量结果与光杠杆的测量结果相比较,得出用差分电感传感器测量微小长度时,其测量范围与测量灵敏度是矛盾的,但在一定范围内,它的测量精度比光杠杆的更高。

新型方向性自差分涡流传感器的仿真设计与研究

传统涡流检测技术采用一个圆柱形的激励线圈来产生激励磁场,通过用检测线圈来收集扰动磁场,然而由于激励线圈引起的磁场要比缺陷引起的扰动磁场强很多,这种结构的传感器对缺陷的检测灵敏度低,需采用差分的方法来获取缺陷信息。提出了一种新型涡流传感器,其通过采用矩形激励线圈来改变激励磁场的空间分布,使得无需采用差分方法就可以获得缺陷信息。在对新型传感器进行原理分析的基础上,仿真分析了其与传统传感器探头缺陷检测灵敏度之间的差异。并对传感器尺寸和激励频率进行了优化设计,最后验证了该新型传感器对缺陷长度的定量检测能力。仿真结果表明,该新型传感器具有较高的检测灵敏度和缺陷定量精度,为以后单激励多检测阵列涡流传感器的研究奠定了基础。

差分霍尔传感器的转速测量技术研究

在车用动力控制系统的恶劣环境中,转速测量与处理技术具有一定的挑战性,既要考虑检测传感器自身的可靠性指标,又要考虑其调理电路对测量信号的噪声抑制与故障处理能力。文章分析了差分霍尔传感器的工作原理,介绍了利用差分霍尔传感器实现转速测量的理论基础和实用电路。

用差分热传感器法连续测算烟气含氧量

用差分热传感器法连续测算烟气含氧量孙承绪（华东理工大学２００２３７）一、问题的提出在工业窑炉日常操作和节能工作中，排出烟气的含氧量是必须了解的参数。尤其是要实现燃烧系统的自动控制，连续测量烟气含氧量更是必不可少。目前，连续测量烟气含氧量的仪表有磁氧分...

单向差分压力和双向差分压力传感器的测量

在压力测量中,通常是根据测量要求来提出不同的物理测量方法,比如绝对压力、相对压力(表压)和差分压力的测量。然而对于差分压力的测量往往有许多不同的理解。以硅压阻压力传感器AMS 5812为例介绍有关各种压力测量的不同应用情况,同时对硅压阻芯体相关的结构和惠斯顿电桥信号放大作了介绍。

高精度双轴倾角传感器件的研制

为方便仪器设备安装调校难度,提出了一种高精度智能双轴倾角传感器件,用于检测仪器设备平面的倾斜角度。器件采用村田公司的2个SCA103T系列差分倾角传感器,设计优化模拟信号放大电路、模拟-数字转换电路、单片机采集电路等,将倾角传感器探测到的倾角信息通过串口传输给上位机采集软件。介绍了双轴倾角传感器件的组成和工作原理,进行了误差分析,并且利用实验室现有的高精度双轴转台对研制的传感器进行标定,得到其标度因数约为2.519×10^(6)。结果表明,该倾角传感器在测量温度范围内(-20~60℃)仍具有较高的测量稳定性。

光纤光栅差分应变计轴技术在轨道信号系统的研究与应用

设计一种新型光纤光栅计轴传感器对轨道列车的轮轴计数监测。使传感器自身实现温度补偿功能,并将其对应变测量的信噪比提升1倍,同时实现了10倍以上应变测量放大,提高了传感器的灵敏度。实际测试结果表明,可以准确地识别轮轴数量,并可以准确测算列车行驶速度。

基于FPGA的电磁式钢水液位检测系统设计

为了提高钢坯连铸机结晶器内钢水液位的高度检测精度,设计了基于FPGA的差分电磁式钢水液位检测系统。检测系统由FPGA控制、差分电磁式传感器、高精度仪表放大器、锁相滤波处理、高精度A/D转换和4~20 m A输出等模块组成。检测系统测量范围宽,在结晶器钢水液面局部波动时,使检测输出的液位电流信号基本保持不变,提高了检测系统抗局部钢水波动的能力。经实际验证,系统具有测量精度高、成本低、可靠性高等特点,已在某钢铁企业替代捷克进口SH型液位检测设备投入运行。

微弱信号调理电路和模数转换电路的探讨

模拟电路的设计知识虽散,设计人员需具备一定的实践经验,但也是有轨可寻。本文通过直流激励MEMS压力传感器,尤其是交直流激励MEMS差分电容振动加速度传感器的调理电路和模数转换电路的实现二个典型电路,来阐述模拟电路的设计的一些方法、规律,抛砖引玉。

基于非侵入式虚拟传感方法的下肢关节运动学检测

提出了一种基于非侵入式虚拟传感检测方式分析下肢关节运动学的方法。利用可穿戴式传感系统的检测信号,采用双物理传感器差分算法与双虚拟传感器差分算法相结合的方式,计算下肢关节处虚拟植入的传感器运动状态,在膝关节解剖学坐标系内,实现对膝关节的运动学分析。为了初步验证本方法的正确性与可用性,采用三轴加速度计和地磁力计等开发了一套可穿戴式传感系统,并通过五位受验者进行了实验验证。实验结果表明:本文方法可实现应用穿戴式传感系统进行非侵入式下肢关节运动学检测与分析,进一步改进和提高其测量精度后,可应用于步态分析。

空间滤波转速遥测中的旋转中心辨识

进行空间滤波转速遥测时,需要确定目标旋转中心所在的位置后才能判定转速的方向并计算转速的大小。本文根据光学空间滤波测速原理,提出了一种基于双差分空间滤波传感器的旋转中心判定法。用多个光电池构成含有两个差分空间滤波器的双差分空间滤波传感器,该传感器输出中心频率为f1和f2的两路准正弦信号;移动双差分空间滤波传感器,用移动前后的两组中心频率值计算出系数j;根据j的符号和f1与f2的相对大小即可判定旋转中心的位置区域。结果表明,j<0代表旋转中心的成像点O′在双差分空间滤波传感器的中间,j>0且f1>f2表示O′在双差分空间滤波器的下同侧,j>0且f1<f2表示O′在双差分空间滤波器的上同侧。该方法在转速相对平稳时能简单准确、远距离地辨识固体物旋转中心和气固液多相流涡旋中心的位置区域。

柴油机电控系统的转速测量技术研究

分析了差分霍耳传感器的工作原理,介绍了利用差分霍耳传感器实现转速测量的理论基础和实用电路。

基于可穿戴传感系统的人体肢段定位动态评估

介绍了一种采用双传感器差分算法分析人体肢段双向偏转角并进行肢段定位的新方法;基于本方法开发了一套使用三轴加速度计的可穿戴式传感系统,用于获取和分析下肢肢段前后摆角和左右偏转角信息。为了评估本方法,将该系统分别在二自由度机械臂和受验志愿者大腿上进行了测试。结果表明:在理想条件下,只使用加速度计组成可穿戴式传感系统,通过测量髋关节和大腿上的加速度,就可以得到人体局部坐标系内下肢段定向的动态分析。

基于zigbee的冰箱能效试验设备报警器远程延拓系统

采用光电差分传感器,在不介入原有系统的情况下,实时采集冰箱能效试验系统的工作状态,通过zigbee网络将采集到的信号发送到远端终端节点报警器。便于工作人员远程监测冰箱能效试验系统的工作状态。

像散飞秒贝塞尔光在石英玻璃中刻写双芯光波导的研究

利用角锥棱镜将准直飞秒高斯光束转变为飞秒贝塞尔光束,利用飞秒贝塞尔光束在石英玻璃样品中刻写了单芯和双芯光波导.实验中首先使用无像散的脉宽50 fs的贝塞尔激光脉冲在石英玻璃中刻写出单芯光波导,研究了波导直径和折射率改变量随激光脉冲能量和脉冲个数的变化关系.通过旋转角锥棱镜,在飞秒贝塞尔光束中引入像散,利用像散飞秒贝塞尔光束在石英玻璃中刻写了双芯光波导.实验发现,当角锥棱镜的转角为1?时,可以制备出双芯间距仅为5.6μm的双芯光波导.当双芯波导沿某一方向移动时,在近场可观察到从双芯输出的光强出现周期性的亮暗变化,这应是由双芯间距较小导致的.当角锥棱镜的转角增大至3?和5?时,制备的波导双芯之间的间距分别增大至9.1μm和16.1μm,此时没有观察到双芯光强随位置改变的往复变化.本文刻写的双芯光波导可用作高灵敏度差分位移传感器(可探测的最小位移小于3μm).与传统的单芯波导的位移传感器相比,双芯波导差分位移传感器一方面大幅提高了探测的灵敏度和信噪比;另一方面也降低了高灵敏度位移传感器的装配难度.

A New Multi-sensor Data Fusion Algorithm Based on EMD-MMSE

A new multi-sensor data fusion algorithm based on EMD-MMSE was proposed.Empirical mode decomposition(EMD)is used to extract the noise of every time series for estimating the variance of the noise.Then minimum mean square error(MMSE)estimator is used to calculate the weights of the corresponding series.Finally,the fused signal is the weighted addition of all these series.The experiments in lab testified the efficiency of this method.In addition,the comparison in fusion time and fusion results with existing fusion method based on wavelet and average technique shows the advantage of this method greatly.