摘要：介绍了目前常用的氮氧化物(NOx)传感器的测量原理和特性,并以NOx传感器对氨(NH3)交叉敏感这一特性为出发点,设计了基于NOx传感器的氨泄漏量闭环控制器(FBC).比较了4种常见的前馈控制策略,然后针对闭环控制需求对传感器信号进行相应的数值处理,使得信号具有更佳的线性特征,从而能够对排气中的NH3进行有效区分.建立了选择性催化还原(SCR)系统喷射量的闭环控制模型,通过奈奎斯特稳定性判据和试验确定了最终的控制参数,实现了闭环控制的稳定.SCR系统响应性能试验的结果表明:闭环控制策略能够在120,s内完成对干扰的调整.排放测试表明:该闭环控制方法在大多数试验条件下可行,应用此策略的SCR系统在ESC和ETC测试循环下的NOx平均转化效率分别能够达到82.4%和77.3%,NH3平均泄漏量在10×10-6以下.

摘要：光纤光栅传感器对温度、应变都具有敏感性。在作为应变传感器使用时，为了保证测量精度，利用FFP（fiberFabry-Péot）干涉仪反射谱的上升沿和下降沿设计了三角陷波器，实现了光纤光栅应变的单参数测量，有效地消除了温度的交叉敏感影响。该方法具有原理简单、易于实现辱优点，在-20～70℃温度变化范围内，应变误差为±4×10^-6，能够满足桥梁测量中对该参数的要求。

摘要：对光纤布拉格光栅(FBG)传感器在桥梁结构健康监测中产生的温度与应变交叉敏感问题进行了研究。采用参考光纤光栅法在应变传感光纤光栅附近额外加入一个温度测量光纤光栅,对应变光栅实现温度补偿功能。设计了基于参考光纤光栅法的FBG传感器及FBG传感器封装的机械结构,并通过实验来验证FBG传感器的性能。实验数据表明,温度传感光纤光栅几乎不受应变的影响,应变传感光栅的中心波长变化与温度变化呈一阶线性关系,修正后的测量结果更加精确,达到了双参数同时测量的目的,应变与布拉格波长的线性关系非常好,相关系数达到0.99以上。参考光纤光栅法能够很好地解决FBG传感器温度与应变交叉敏感的问题。

摘要：针对光纤Bragg光栅应力传感中温度交叉敏感的问题,设计了一种有效的无源温度补偿方法和补偿结构。通过理论模拟,分析了M值不同时补偿效果曲线的变化,从中得到了补偿效果最好时的M值;得出了不同预应变情况下的温度特性曲线,从中找出了温度特性被完全补偿时的预应变的值;分析了温度补偿中出现过补偿和欠补偿现象的原因。通过该方法,有效地解决了光纤Bragg光栅传感中的温度交叉敏感问题。温度补偿后可以满足对光纤光栅温度稳定性要求较高的光纤传感、通信等领域的需要。

摘要：针对气体传感器阵列检测模式识别方法中BP神经网络收敛速度慢且易陷入局部极小值的问题,构建了一种免疫神经网络:采用免疫算法对BP神经网络的权值进行全局搜索优化,再用BP算法进行局部搜索,并将其用于传感器阵列信号模式识别中。采用正交试验法设计神经网络的学习样本,在保证神经网络学习精度的同时减少了样本的数量。结果表明,该模式识别方法能有效解决气体传感器的交叉敏感问题,克服了传统BP神经网络存在的不足,提高了网络的训练速度和气体的检测精度。

摘要：在分析研究电子鼻理论和系统组成的基础上 ,设计构建了一套传感器阵列与人工神经网络相结合的混合气体检测系统。并采用该系统对三种气体传感器 (一氧化碳CO、二氧化硫SO2 和二氧化氮NO2 )进行了实验 ,对实验数据用神经网络 (BP和RBF)进行了分析、识别和气体体积分数的计算。结果显示该检测系统识别准确 ,不仅能够解决气体传感器交叉敏感问题 ,提高器件的选择性 ,而且具有智能化和多功能化等优点。

摘要：设计并制备了一种金属薄壁应变弹性筒式光纤光栅压力传感器,将FBG1和FBG2分别沿着轴向和周向粘贴在该结构内筒外壁上,FBG2用来测量压力,FBG1是温度补偿光栅。通过择优选取不锈钢(Cr18Ni9)材料作为基材,优化结构内筒径与内筒壁厚的比例,测得压强达到40MPa,压力响应度达到0.033nm/MPa,与普通的裸光纤光栅压力传感器相比较,增大了测量范围,提高了响应度达11倍。实验结果表明,通过调整传感器结构的参数,如基材和几何尺寸等,可以使该结构压力传感器满足不同的测量范围和响应度。

摘要：分析了悬臂梁的结构特性及引起Bragg反射中心波长变化的基本原理,设计了具有不同区域应力灵敏度的悬臂梁。利用悬臂梁不同区域光纤Bragg光栅(FBG)的Bragg反射中心波长差实现了一种简单方便的增敏方案。该方案利用这种特殊悬臂梁的自身结构可使测试灵敏度提高将近一倍,而且成功地解决了温度应力交叉敏感的测量难题,消除了温度变化引起的应力测量误差,实现了利用光纤Bragg光栅对应力单参量的测量。

摘要：针对在易燃易爆混合气体定量分析中因交叉敏感易产生测量误差以及最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)参数难以确定的问题,提出一种改进人工蜂群(improved artificial bee colony,IABC)算法优化的最小二乘支持向量机。首先,在标准人工蜂群(artificial bee colony,ABC)算法中引入自适应递减因子以更新步长,并结合轮盘赌和反向轮盘赌改进待工蜂跟随概率公式,从而提高收敛精度;然后,利用改进后的人工蜂群算法对最小二乘支持向量机的惩罚参数C和核参数σ~2进行优化;最后,利用优化后的参数重建最小二乘支持向量机定量分析模型,并与利用常用的混合气体定量分析方法--粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优化的最小二乘支持向量机定量分析模型进行对比。实验结果表明,在交叉敏感状态下,采用改进人工蜂群算法优化的最小二乘支持向量机时的建模总时间和各组分气体浓度测量的平均相对误差均低于采用粒子群算法优化的,有效提高了混合气体的浓度测量精度。研究表明,改进人工蜂群算法优化的最小二乘支持向量机可为混合气体定量分析提供理论支撑,具有一定的工程应用价值。

摘要：设计了一种基于取样光纤光栅的温度-应变交叉传感器,应变测量范围为0~2 000με,温度测量范围为-50~200℃.仿真验证获取了取样光纤光栅的传感特性.应用SPSS统计学软件,得到取样光栅同时测量温度和应变的双参量矩阵方程,并标定了矩阵方程中的4个传感系数.