摘要：传统粉尘传感器测量区域小,通常以有线形式采集和传输粉尘质量浓度数据,在安装成本和多传感器数据采集上存在较大的局限性。以无线通信方式对生产场所进行粉尘质量浓度监测是一种较简便的方案。以ESP12为无线通信模块和微控制器,设计了一种基于Mie光散射理论的粉尘传感器;使用4G-DTU模块实现传感器网络与云服务器之间的MQTT通信,完成大面积区域的粉尘质量浓度信息收集。实验结果表明:所设计的粉尘传感器网络节点具有通信便捷、可靠性高的优点,在粉尘质量浓度50~800 μg/m^(3)范围内的测量误差约为8%,对大面积生产场所的粉尘质量浓度监测具有较高的应用价值。

摘要：针对弹载环境的加速度信号采集需求,设计了一种弹载加速度信号采集存储系统。该系统以STM32作为主控芯片,控制片内A/D转换器采集加速度传感器输出的电压信号,并且通过DMA双缓冲方式写入Nand Flash芯片,可通过无线通信方式实现与上位机的交互和数据传输。该系统可实现1 MS/s的采集速率和数据实时存储,具有功耗低、成本少、体积小等优点。试验结果表明,该系统能准确采集传感器信号,满足弹载加速度信号的测量精度要求。

摘要：由于光学式、机械式等传统运动测量系统在成本、使用环境及精度等方面的缺陷,设计了一款主要基于惯性传感器的手臂关节人体运动测量系统,通过在人体特定部位佩戴所设计的惯性传感器节点,可实时采集人体各部位的运动数据,并以数据帧格式,通过WIFI无线传感器网络将各节点所采集的运动信息发送至所设计的STM32主机运算单元,通过使用STM32内置DSP-CMSIS库进行卡尔曼滤波和姿态融合,加快运算速度,降低节点的运算量,使得节点的体积更小;再通过串口将数据传输至上位机进行存储和显示;经实验验证,设计的运动测量系统能够准确采集人体运动数据,并经转台实验所测姿态角相对误差小于2.5%;同时通过三维仿真,可以较好复现人体运动轨迹,该系统具有成本低廉,穿戴方便和操作简单等特点,可广泛应用于医学,体育等多个领域。

摘要：研究了无线卡环式扭矩传感器及测试系统中的关键技术,建立了卡环式机械结构的力学模型,通过有限元仿真验证了该理论模型的正确性并对结构进行优化;设计并完成了相应的无线扭矩测试系统,提出了一种新型电桥调平方法。实验结果表明,应变传感器自身误差为±2Ω时,新型电桥调平方法的调节精度比不调节时提高了70倍;在±100N·m偏载下,系统的灵敏度为12.5mV/N·m,精度在8‰之内,且重复性和一致性较好。因此,所设计的扭矩测试系统是可行的,为扭矩的非接触测量和工程应用提供了一定的参考意义。