摘要：为满足智能电网对先进传感技术和复杂电磁环境下高精度电流测量的需求,提出一种基于TMR传感器阵列和Newton-Cotes数值求积算法的电流测量方法。通过建立复杂干扰磁场环境的仿真模型,验证了不同状况下求积算法的准确性;设计了电流传感器的系统结构和硬件电路;制作了测量装置样机,搭建了实验平台,并进行了性能测试。结果表明,文中提出的方案具有较高的测量精度和抗外磁场干扰能力,在无聚磁环的情况下,0~16 A电流测量范围内最大相对误差分别为直流0.31%和工频交流1.00%,在电流导线位置和传感器姿态发生变化时仍能保持较高精度。

摘要：隧道磁阻(TMR)传感器测量电流时易被其他磁场干扰,导致测量失准。为了解决这个问题,本文提出了一种三传感器阵列设计。通过对磁场表达式进行空间离散傅里叶变换,建立超越方程组求解测量电流。对该方法进行了数学建模、数值模拟实验、有限元分析和实验分析。实验结果表明:当测量电流为100 A、干扰电流为700 A时,数值模拟的最大误差为2.98×10^(-15);有限元分析阵列各种角度下的最大误差小于1%;在80 A的量程范围内,实验分析的最大误差为2.02%。这验证了该方法的有效性。

摘要：在电力系统的电流测量领域,磁传感器阵列具有非接触性、体积小、线性度高、抗干扰能力强、温漂小、频带宽以及成本低等优势。该文对磁传感器阵列技术在电力系统电流测量领域的研究进行了综述,介绍了不同被测对象所对应的磁传感器阵列方案,总结归纳了圆形阵列、矩形阵列等常见的磁场传感器阵列方案的研究进展,分析了偏心、串扰与倾斜等磁传感器阵列方案常见的误差来源。已有研究表明,磁场传感器阵列技术在电力系统的电流测量领域具有成本低、精度高、宽范围、宽频带、采用非接触式设计等优势,未来将在智能电网中获得更广泛的应用。

摘要：为了有效监测化工厂等场所的危险气体和解决金属氧化物传感器普遍存在交叉敏感性的问题,首先使用不同的MEMS气体传感器组成传感器阵列。然后配制不同的实验气样进行测试,得到实验测试数据,并整理成训练集和测试集样本。最后,采用麻雀搜索算法优化的BP神经网络(SSA-BP)完成气体的定性、定量分析。实验测试结果表明:SSA可以有效提高预测模型的预测精度和稳定性,对乙醇、甲烷、氨气定性识别的正确率达到100%,气体定量预测的最大相对误差不超过5.50%,预测效果得到明显改善。该系统可以满足混合气体的定性和定量分析要求,在危险化学气体监测方面具有良好的应用前景。

摘要：农药的滥用已造成严重的环境污染,因此开发高效、简便和灵敏的农药检测技术是环境科学领域的研究焦点。荧光传感检测因其灵敏度高,检出限低,操作简单,成本低,目前已逐渐成为农药快速定量检测的一个发展方向。然而,在真实样品检测环境中,污染物不是单独存在的,常伴随结构或化学性质上与待检测分析物相似的污染物进行干扰。而基于阵列的荧光传感器检测技术能够在复杂环境中同时识别和预测多种分析物,已广泛应用于环境样品中农药残留的监测。荧光传感器阵列包含多个传感器元件,它们与目标分析物进行不同程度的交互,最终生成特定的识别模式,结合机器学习算法,实现对多种污染物的识别和预测。本文回顾了荧光传感器阵列检测在农药监测中的研究进展,重点介绍了荧光传感器阵列检测技术在环境样品(如河水、蔬菜、药品等)中的应用。分析现有阵列传感器在设计、构建、数据处理等方面的优点和问题,并提出了相关解决方案。最后,讨论了未来可能改进的方向,促进其潜在商业价值应用研究。

摘要：结合边界层分离点附近的剪应力变化规律,提出了在飞行器外表面贴附微型传感器阵列的分离点检测方法,并给出了相应微型剪应力传感器阵列的设计方案。同时提出了基于三极管恒流源电流镜驱动电源设计和滤波衰减电路设计方案,并在NACA0012标准翼型上实现了边界层分离检测系统集成,最后,在低速风洞实验中对传感器阵列的性能和传感器阵列输出信号的处理判断方式进行验证,对实验结果的分析表明本研究制造的微型热敏传感器阵列能够实现对流体边界层分离位置的在线测量。

摘要：采用微机电系统(MEMS)技术设计和制作了一种基于氮化铝(AlN)基陶瓷微热板2单元气体传感器阵列。传感器单元由加热器电极和信号电极组成,中间加热区周围通过激光微加工刻蚀有4个热隔离通孔以减少热传导损失,并通过4个梁与边缘相连接。利用ANSYS软件对传感器阵列热结构进行了热场耦合有限元仿真分析,验证了设计的合理性及工艺的可行性。通过热干扰测试分析得出,传感器单元1工作在300 mW时,加热温度为130.6℃,对另一单元产生的热干扰温度为119.1℃,两单元同时工作在300 mW时产生的热温差仅为3.9℃,两单元的热响应速率均为6 000 ms。可见,研究传感器稳态下单元之间的热干扰大小和瞬态下热平衡速率对集成传感器阵列热稳定性具有重要意义。

摘要：工业生产环境中存在各种严重危害人体健康的气体,其中比较常见的有乙醇和丙酮。该设计搭建了一个基于传感器阵列的电子鼻系统,用于乙醇和丙酮的快速检测,可以实现对乙醇、丙酮混合气体的分类。为研究不同的阵列组合,设计了阵列PCB板,分别采集了单一传感器TGS2620与传感器阵列在0~200 ppm目标气体浓度范围内的阻值数据,按照分段拟合的方式进行特征提取,并结合带高斯核的支持向量机(SVM)模型来实现分类。结果表明,该模型能有效识别出乙醇和丙酮,单一传感器条件下的分类正确率为77.1%,传感器阵列条件下的分类正确率为92.5%,传感器阵列条件下识别的精度显著增高,具有明显优势,能够满足工业生产检测需求。

摘要：基于虚拟仪器的思想,研究开发了一套传感器阵列测试系统,用于对各种高速时变场的工程测量。系统包括64个最高采样频率为1MHz、转换精度为3位的模拟通道,以及4个最高采样频率为15.625kHz、转换精度为12位的模拟通道;系统软件采用观察者对象行为型设计模式,通过建立动态图元与实验数据之间的松散耦合实现了图形组态功能。系统与二维光电传感器阵列及电压、电流传感器配合,运用于低压开关开断过程特征参数的测量,直观地得到了低压开关开断过程中电弧的运动情况及电流、电压曲线,并动态仿真了这些特征参数之间随时间变化的相互影响关系。

摘要：结合边界层分离点附近的剪应力变化规律,提出针对在飞行器外表面贴附微型传感器的分离点检测方法,给出了相应微型剪应力传感器阵列的设计方案。研制了在柔性聚酰亚胺衬底集成微型热敏传感器的柔性传感器阵列,解决了柔性传感器阵列对微细加工工艺要求较高的难题。在低速风洞实验中对传感器阵列的性能和传感器阵列输出信号的处理判断方式进行了验证,实验结果分析表明,研制的微型热敏传感器阵列能够实现对流体边界层分离位置的在线测量。