摘要：地面标记器是管道内在线检测系统的重要组成部分,应用该系统可以实现对管道缺陷的精确定位。当管道内检测装置运行过程中被卡堵后对其准确定位是管道内检测的重要保证。基于此,创新性地将微声矢量传感器应用于地面标记系统。首先,针对应用的土壤环境进行分析,结合声波在土壤中衰减快的传播特性,对微声矢量传感器的结构进行了优化设计,提出了橘瓣式封装结构,传感器的灵敏度达到60 mV/gn。由于管线走向由管道桩可以事先确定,因此,实现对声源目标的定向结合管线走向便可对卡堵后发声的内检测装置进行定位。模拟实验表明:微矢量声传感器对声源目标定向平均误差小于5°。

摘要：提出一种新型基于微环谐振腔的集成光学加速度计,该加速度传感器具有较高的灵敏度(56.6 mV/gn)和良好的抗冲击性能(可达105gn)。介绍并分析了该加速度计的传感理论,建立了微环谐振腔耦合单元模型,通过Matlab软件和时域差分有限元(FDTD)法绘制了波导的模态传输曲线,优化了微环谐振腔的设计参数和微腔与波导的耦合间距,并且利用ANSYS给出了悬臂梁的承受冲击极限。最终,仿真结果与理论分析结果基本一致。该加速度计可为高灵敏抗冲击微光机电系统(MOEMS)传感器提供新思路和理论参考。

摘要：介绍了谐振式光学陀螺的系统构建及工作原理。针对谐振式光学陀螺系统中引入白噪声而影响其转动输出精度问题,该文从理论上对该系统中各信号间的互相关性原理进行了分析,并提出了一种采用数字低通滤波器对信号进行噪声滤除的处理方式。通过对该陀螺系统进行转动测试和零偏稳定性测试。研究发现,其转动输出信号幅度范围用数字量表示由原来的300减小到60。利用Allan方差对零偏稳定性测试数据进行拟合计算,得出其输出精度由265.29(°)/h提高到62.96(°)/h,结果表明,该系统输出精度得到有效提高。

摘要：在无线传感器网络(WSNs)所处环境中,由于强电磁或短距无线通信频率共存的原因,传感器节点间的短距无线通信常常会受到干扰甚至中断。针对这个问题,研究了一种短距声通信方式,将信号调制于声信号上,通过空气中声信号的传播来完成节点之间的数据通信。设计了用于验证声通信方法的实验系统结构;介绍了微分相移键控(DPSK)调制与解调原理及相关Matlab程序流程、输出与接收放大电路设计。进行了声通信实验,在室内环境时,声通信的最佳距离为2 m,室外环境时,声通信的最佳距离为5 m,最佳波特率均为294 bps。实验数据表明:本系统所设计的声通信方法是可行的。

摘要：设计了适用于聚合物混合状态在线监测的超声传感器,通过试验研究了碳酸钙、硫酸钡、玻纤等填充料在低密度聚乙烯(LDPE)中的超声回波信息,在Ф90单螺杆挤出机上在线监测了线性低密度聚乙烯(LDPE)及LDPE与玻纤混合物的挤出状态。试验结果表明:超声回波信息可以较好地表征聚合物的混合状态,采用设计的超声传感器可以实现聚合物挤出混合状态的在线监测,同时也可以采用该传感器监测聚合物的黏度等信息。

摘要：针对目前火炮膛压测试中传感器安装结构与测压器小体积之间的矛盾,设计了一种壳体电容式压力传感器.介绍了测压器的结构及基本原理,并利用有限元分析软件ANSYS对测压器的壳体进行了静态及瞬态分析,由静态分析的结果对壳体电容进行最小二乘法拟合,拟合相关系数为0.997 5,并绘制出电容式测压器的静态灵敏度曲线,在模拟膛压发生器上进行动态实验,采用上升沿校准的方法对膛压曲线进行分析.结果表明:该测压器具有良好的非线性,静态灵敏度随压力载荷的增加而增加;该设计方案是可行的,值得推广.

摘要：针对传统测控数据传输系统中存在的通信速率低、平台兼容性差、数据预处理操作复杂等问题,提出了数据传输系统双工作模式的固件设计方案,虚拟磁盘技术和移动存储设备技术分别允许数据传输系统在不同时刻处于设备工作模式和主机操作模式.如果上位机外部连接到数据传输系统时,系统将虚拟化为磁盘,如果数据传输系统外部连接到通用串行总线移动存储设备时,系统将虚拟化为FAT32文件系统.基于codeWarrior开发平台并利用嵌入式编程语言,实现了系统中芯片CH378的通讯控制与中断处理,以及通用串行总线通讯协议和FAT32文件协议等固件的设计.结合系统其他部件进行试验验证,结果表明:系统处于设备工作模式时通信速率达1.11 MB/s,外部通用串行总线存储传输速率达519.19 KB/s,且传输速率稳定,误码率低.

摘要：以实验教学为使用背景设计了一台多功能微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystems,MEMS)测试标定平台,主要实现平台稳定控制功能和转台测试功能.针对中低精度MEMS惯性器件的测试标定需求,提出了设计的关键技术及指标,分析了陀螺伺服稳定平台原理,从坐标系变化的角度分析了干扰信号的耦合机理,同时解释了稳定平台隔离震动的工作原理.对陀螺稳定平台常用的双闭环控制原理进行建模和Simulink仿真,结果表明所设计的陀螺稳定平台伺服系统的控制策略能满足陀螺稳定平台控制需求.

摘要：针对传统的有线测试方法安装麻烦、线路复杂、受干扰较多等缺点,会造成信号噪声过大、信号失真,甚至会出现采集到的信号无效的问题,提出了一种基于复合量程加速度计的无线传感器网络,并对其进行了性能测试。测试结果表明:设计的无线传感器网络可以无损耗地传输复合量程加速度计输出信号,完成对覆盖区域加速度信号的测量。

摘要：在过去对技术系统的设计优化通常是根据设计者自己的经验,通过改变一个系统参数来分析系统性能。但随着系统参数的日益增加,这种类型的优化变得越来越困难。鉴于此,本文介绍了利用ANSYS软件对压阻式微加速度计进行结构优化的设计的方法,通过对压阻式微加速度计原结构和优化后的结构进行分析比较,加速度计的结构灵敏度提高了一个数量级,输出灵敏度提高了4倍以上。本文也对微加速度传感器的工作原理和有限元优化的相关概念作了简单的介绍。