摘要：针对土壤电导率传感器测量不准确的问题,提出了不考虑含水率θ与考虑θ的非线性耦合标定模型,并开展了土壤电导率传感器的标定与验证试验。标定试验采用新疆维吾尔自治区阿拉尔市十团苹果园沙土,使用去离子水与NaCl设计了9组含水率梯度与6组含盐量梯度共54组土样,分别使用土壤电导率传感器与高精度电导率仪对土样的电导率进行测量;根据耦合模型分别对不考虑θ、考虑θ以及考虑θ细分的3种处理进行拟合分析;最后对同一苹果园设计了大田验证试验。结果表明,土壤电导率传感器测量的电导率EC_(0)以及电导率仪测量的电导率EC_(1)与土壤含盐量均呈正相关,EC_(0)随θ的增加而增加,EC_(1)随θ的增加而减少;3次拟合结果表明,θ对电导率测量有显著影响,随θ细分,3个处理的残差逐渐减小,拟合决定系数R2均不小于0.839且逐渐增大;验证试验结果表明所提出耦合模型可以有效提高电导率测量精度,该标定方法可为土壤电导率准确测量以及土壤电导率传感器标定校准等相关研究提供依据。

摘要：海流测量在海洋科学研究中有着重要作用,研究发现,鱼类的侧线系统可对周围水流的强度、方向、水压等信息进行精确感知。基于该生物学原理,采用压电特性突出的聚合物压电材料聚偏二氟乙烯(PVDF)设计仿生侧线传感器,使用计算流体动力学(CFD)方法优化传感器结构参数,结合流体力学、压电效应建立传感器理论模型。实验表明:仿生侧线传感器实际测量值与理论模型拟合良好,流速测量范围为0.02~0.5 m/s,精度小于4%。

摘要：为了在结构监测领域探索新型的传感材料和技术,对一种以多层石墨烯薄膜作为敏感材料的柔性传感器展开了研究,进行结构应变和冲击力信号监测。基于相似三角形的性质,设计了柔性传感器大应变范围内的标定实验,并通过悬臂钢梁实验对柔性传感器和电阻应变片的应变监测结果进行了比较。此外,还搭建了沙粒冲击实验平台,实现了沙粒在不同下落高度的冲击响应。实验结果表明:柔性传感器具有大变形的监测能力,可代替电阻应变片测量结构的应变,并可用于沙粒冲击力的测量,在结构监测领域具有广泛的应用前景。

摘要：针对机器触觉感知的应用中压力传感器数量大,测试工序繁杂问题,本文设计了一款压力传感器标定系统,系统采用了FPGA作为数据处理芯片,相比于其他压力标定系统处理芯片,其具有多IO高并行的特点,对标准压力传感器和待测压力传感器数据进行数据融合与同步处理,极大提高了大数据量传感器的标定效率。

摘要：为解决基于位置敏感器件(PSD)的激光三角位移传感器在复杂光电噪声干扰下的精密标定问题,提出一种多元自适应卡尔曼滤波(MAKF)与非均匀B样条曲线拟合的联合标定方法。通过分析测量原理和计算方法,对位移传感器的非线性特性进行了详细说明,进而提出应用曲线拟合的方法进行非线性标定。针对曲线拟合的特点,设计了一种多元自适应卡尔曼预处理算法用于滤除光电噪声干扰;通过非均匀的节点矢量划分,构建了B样条曲线拟合模型,进一步提高了标定系统的精度。在实际工况下进行了标定实验,实验结果表明,该曲线拟合标定方法能够完成激光位移传感器的高精度标定,其定位精度为0.7%,平均测量误差可达0.012 mm,标定均方误差约为2.12×10^-5 mm^2。

摘要：为掌握VFTO外部传感器高频检测性能,需要开展传感器标定研究。现有VFTO传感器高频标定源多采用气体开关或薄膜开关设计,存在体积大、消耗气体或绝缘薄膜、寿命短等问题。为解决上述问题,设计了适用于VFTO外部传感器标定的高压阶跃波发生器及回路。基于MOSFET固体开关,提出了高压阶跃波发生电路,分析了高压阶跃波模块电路板布局对输出阶跃波波形和上升时间的影响。通过波过程计算对输出电压波在标定回路上的传输进行了分析,开展了仿真模拟和实验测量研究,探究并验证了高压阶跃波发生器输出波形的影响因素,明确了阶跃波发生器的关键参数。成功研制出上升时间4.8 ns,平顶持续电压平均值最大为5 kV的高压阶跃波发生器及标定回路,满足外置式暂态电压传感器高频响应特性标定需求。

摘要：针对实际测量中设备观察口有限、对于特定位置或受背景辐射影响较大位置的温度测量问题,设计了一种共焦辐射微孔相机,将共焦技术与光学层析技术相结合,利用格林函数的双调和算子插值算法重建全场火焰温度.首先,介绍了共焦辐射微孔相机测温的基本原理,对该相机的聚焦位置及聚焦系数进行了实验标定,并用黑体炉标定了共焦辐射微孔相机的测量信号与火焰辐射强度之间的关系;最后通过层析算法和格林函数双调和插值算法对火焰温度场进行重建.结果表明:共焦辐射微孔相机测量重建结果与燃烧温度场的分布趋势大致相同,重建误差不高于10%,具有较好的灵活性和良好的抗噪性.

摘要：针对工业领域中温度传感器需要标定的问题,设计了一种可以同时对多路温度传感器进行标定和特性分析的系统。系统包括以STC89C52单片机为核心的硬件电路和在PC机上运行的软件程序。介绍了标定和分析的方法、硬件电路和软件设计。本系统实现了在0℃～100℃范围内标定和分析多种温度传感器采集的温度值。用该标定系统标定过的温度传感器的各项误差均在应用允许范围内。

摘要：混凝土变形的测定对评价混凝土的材料性能和使用性能具有重要意义。设计制作了可埋入混凝土型低弹性模量传感器(SEC),并对SEC装置的零点漂移、蠕变及其内外应变线性关系进行了试验分析;比较了两种不同黏结剂对传感器性能的影响;标定SEC在拉伸和压缩荷载作用下的应变测量。结果表明:I型黏结剂相比于II型黏结剂,制成SEC的温度稳定性更强,两种胶制成的SEC零点漂移均较小;SEC在拉伸荷载应变0~2 500με,压缩荷载应变-2 500~0με范围内具有良好的线性关系与重现性。研究结果表明设计的SEC用于测量混凝土早期变形是可行的。

摘要：目前大气环境传感器的测试和标定主要依赖于人工手动操作完成,测试和标定效率较低,结果准确率较差。为解决该问题,在分析大气环境传感器工作原理的基础上,搭建了一套由真空泵电机、气压控制器、高低温箱、金属密封腔、标准数字温度计、工控机、待标定大气环境传感器等部分组成的大气环境传感器硬件测试平台,并设计了大气环境自动化软件测试系统,通过工控机控制标准环境,对标准环境参数进行周期采样,自动判定稳态并记录标定所需参数,从而拟合出标定曲线。对待标定温度和压力传感器进行自动化标定测试,结果显示:温度标定的拟合相关系数为0.9945,重复性误差为0.087%;压力标定的拟合相关系数为0.996,重复性误差为0.046%,验证了测试系统的可行性。此研究成果为大气环境传感器快速部署应用提供了有力支撑,对于推动自动化技术在大气环境参数测量领域中的应用具有重要意义。