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基于PVDF压电薄膜的柔性高g值加速度传感器
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作者 杨晓鹏 范志强 +1 位作者 臧清高 马万里 《微纳电子技术》 2025年第2期150-158,共9页
穿透引爆装置是武具控制系统中的核心部件,它能够测量火工品在穿透过程中的加速度过载。然而,传统的加速度传感器与引爆装置间一般选用刚性连接,这会造成高频振荡的传播,导致过载脉冲信号粘连、失准。基于聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜,... 穿透引爆装置是武具控制系统中的核心部件,它能够测量火工品在穿透过程中的加速度过载。然而,传统的加速度传感器与引爆装置间一般选用刚性连接,这会造成高频振荡的传播,导致过载脉冲信号粘连、失准。基于聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜,通过非对称阻尼层、周边固支的微结构设计了一种新型柔性加速度传感器,该传感器结构可以通过树脂柔性封装在引爆装置中,有效降低高频振荡干扰。利用LS-DYNA数值模拟和实验验证了预应力垫块的装配效果,其有效降低了柔性传感器在高g值测试过程中的局部振动。通过自由式霍普金森杆,开展了不同幅值的过载激励测试,测试结果表明:该柔性加速度传感器灵敏度系数为(0.177±0.005)pC/g,稳定性良好,测试精度较高。研究工作为加速度测量提供了一种新思路,在穿透引爆装置的柔性集成封装领域具有广阔的应用潜力。 展开更多
关键词 穿透引爆装置 高g值加速度传感器 聚偏二氟乙烯(PVDF) 柔性过载测试 预应力
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基于加速度传感器的手势识别算法研究
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作者 包梦 颜江 +1 位作者 刘田田 颜家彬 《上海汽车》 2025年第1期33-36,共4页
文章详尽阐述了手势识别的基本原理与方法,通过对加速度数据的采集、预处理以及特征提取,运用BP神经网络并构建决策树来实现手势识别。试验结果表明,文章提出的算法具有很高的准确性和可靠性,为手势识别技术的发展提供了宝贵的参考依据。
关键词 加速度传感器 手势识别 特征提取 BP神经网络 决策树
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基于三轴角加速度传感器的姿态解算方法
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作者 王美玲 刘钰倩 +3 位作者 翟朝阳 王思劢 肖志恒 谢杉杉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1095-1101,共7页
低成本MEMS惯性导航系统由于惯性器件精度低,造成姿态解算误差大,为减小姿态解算误差,提出一种采用角加速度传感器与陀螺组合的基于扩展状态向量的姿态解算方法。姿态解算系统由角加速度传感器与低成本MEMS陀螺构成,将角加速度加入状态... 低成本MEMS惯性导航系统由于惯性器件精度低,造成姿态解算误差大,为减小姿态解算误差,提出一种采用角加速度传感器与陀螺组合的基于扩展状态向量的姿态解算方法。姿态解算系统由角加速度传感器与低成本MEMS陀螺构成,将角加速度加入状态向量,并构建姿态解算模型。在角加速度传感器数据滤波与积分后初步解算姿态,再采用卡尔曼滤波融合MEMS陀螺数据实现姿态的解算。转台实验表明,所提算法能减小解算过程中的漂移误差,相较于仅采用MEMS陀螺的姿态解算方案,平均绝对误差减小量在43.48%~55.52%,提高了低成本惯性导航系统的姿态解算精度。 展开更多
关键词 惯性导航 姿态解算 加速度传感器
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加速度传感器的振动筛螺栓松动故障诊断系统 被引量:1
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作者 朱来发 金花雪 +1 位作者 范伟 刘斌 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期10-15,共6页
针对GLS10型直线振动筛弹簧紧固螺栓松动故障,结合软件LABVIEW和NIUSB-6363数据采集卡,构建一种基于加速度传感器的振动筛螺栓松动故障诊断系统。通过拧松固定螺栓个数的方法,模拟振动筛弹簧悬臂梁固定端松动故障。结果表明:当振动筛悬... 针对GLS10型直线振动筛弹簧紧固螺栓松动故障,结合软件LABVIEW和NIUSB-6363数据采集卡,构建一种基于加速度传感器的振动筛螺栓松动故障诊断系统。通过拧松固定螺栓个数的方法,模拟振动筛弹簧悬臂梁固定端松动故障。结果表明:当振动筛悬梁臂固定端松动时,其最大振幅明显减小,其幅度为原先幅值的53%,可以有效判断故障类型;当故障类型相同、故障程度不同时,分析得到的加速度信号图谱互不相同,且振幅差异明显,可根据振幅的阈值来判断螺栓松动的故障程度。 展开更多
关键词 振动筛 加速度传感器 故障诊断 螺栓松动
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压电加速度传感器电激励自校准方法研究 被引量:3
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作者 陈乐 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期52-56,共5页
为解决加速度计难以实现定期校准、校准成本高、难以满足长期工作需求等问题,对带有驱动端口的压电加速度传感器的自校准方法进行了研究。利用振动台校准方法以及基于驱动压电元件的逆压电效应,通过对传感器驱动端口电激励可实现驱动压... 为解决加速度计难以实现定期校准、校准成本高、难以满足长期工作需求等问题,对带有驱动端口的压电加速度传感器的自校准方法进行了研究。利用振动台校准方法以及基于驱动压电元件的逆压电效应,通过对传感器驱动端口电激励可实现驱动压电元件的转换灵敏度测试,并实现加速度计的现场原位校准。将校准结果与振动台校准方法的校准结果进行对比,实验结果表明,在频率范围5~10000 Hz,自校准灵敏度结果与振动台灵敏度校准结果一致,误差在±2%以内,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 计量学 压电加速度传感器 自校准 电激励 现场原位校准
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加速度控制传感器对正弦振动试验结果的影响
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作者 张仲强 黄薛青 付洪英 《上海计量测试》 2024年第5期2-4,7,共4页
以压电式加速度传感器作为电动振动试验系统垂直台面的加速度控制传感器,分析控制传感器在台面不同位置、设置不同灵敏度值时所采集的正弦振动试验数据,发现控制传感器布置在台面中间位置时,正弦振动试验结果最准确可靠,而对控制传感器... 以压电式加速度传感器作为电动振动试验系统垂直台面的加速度控制传感器,分析控制传感器在台面不同位置、设置不同灵敏度值时所采集的正弦振动试验数据,发现控制传感器布置在台面中间位置时,正弦振动试验结果最准确可靠,而对控制传感器设置不同的灵敏度值时,所采集到的结果数据偏差较大。研究结果可为实验室开展正弦振动试验时控制传感器安装位置的选取和灵敏度值设置提供依据。 展开更多
关键词 压电式加速度控制传感器 正弦振动 传感器布置 灵敏度
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面向低频振动测量的双光纤光栅加速度传感器研究
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作者 于瑞红 姚振静 +3 位作者 罗青山 王妍 罗鑫 邱忠超 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期157-163,共7页
低频振动测量对地震海啸等灾害预警、地质勘探和能源开发等领域具有重要意义。针对现有FBG加速度传感器测量低频振动时灵敏度较低的问题,提出一种高灵敏度低频双FBG加速度传感器。采用十字簧片作为拾振结构,理论分析传感器的振动响应特... 低频振动测量对地震海啸等灾害预警、地质勘探和能源开发等领域具有重要意义。针对现有FBG加速度传感器测量低频振动时灵敏度较低的问题,提出一种高灵敏度低频双FBG加速度传感器。采用十字簧片作为拾振结构,理论分析传感器的振动响应特性,给出传感器的谐振频率和灵敏度公式。建立传感单元的数学模型,对传感单元结构参数进行优化,并利用有限元仿真验证理论分析结果,最后制作传感器实物并对其进行性能测试。结果表明,传感器固有频率为65 Hz,在3~45 Hz频段具有平坦的灵敏度响应,动态范围为73 dB@10 Hz,灵敏度为1498.29 pm/g,线性度为0.9998,横向串扰为–33.99 dB,能够满足工程中低频振动检测的要求。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 加速度传感器 十字簧片 低频振动
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加速度传感器安装方式的理论分析与试验研究
8
作者 赵智浩 李军科 +2 位作者 苗贺云 刘自永 王锦强 《电子产品可靠性与环境试验》 2024年第S1期54-60,共7页
振动噪声作为舰船动力装备的一项重要技术指标,其测试结果的准确性将会直接影响产品的质量与可靠性。传感器是测振系统与被测对象直接连接的关键部件,其安装方式对测量结果的准确性有较大影响。以传感器的安装方式为研究对象,从传感器... 振动噪声作为舰船动力装备的一项重要技术指标,其测试结果的准确性将会直接影响产品的质量与可靠性。传感器是测振系统与被测对象直接连接的关键部件,其安装方式对测量结果的准确性有较大影响。以传感器的安装方式为研究对象,从传感器安装底座及其固定方式两方面对传感器安装谐振频率进行理论分析与试验研究。通过建立传感器安装方式力学模型,分析了传感器安装底座及其固定方式的性能参数对其安装谐振频率的影响,得到传感器的安装谐振频率与安装底座的质量呈负相关关系,与传感器的接触刚度呈正相关关系。在规定频段振动信号的测试条件下,对常见的传感器安装底座及其固定方式进行了试验设计。通过9组试验的对比得到了不同传感器安装方式的最佳使用范围,并给出了不同测量频段选用传感器安装底座及其固定方式的建议。 展开更多
关键词 加速度传感器 安装底座 固定方式 力学模型 安装谐振频率
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基于柔性铰链结构的高灵敏度低频光纤光栅加速度传感器 被引量:16
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作者 张法业 姜明顺 +4 位作者 隋青美 张雷 曹玉强 马国文 魏钧涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期253-260,共8页
设计了一种基于柔性铰链结构的光纤光栅加速度传感器,进行了结构理论分析,并构建有限元模型仿真分析了传感器的加速度传感特性。基于F-P滤波器构建了具有温度自补偿功能的光纤光栅加速度检测系统,并通过增加反馈控制电路,对F-P滤波器进... 设计了一种基于柔性铰链结构的光纤光栅加速度传感器,进行了结构理论分析,并构建有限元模型仿真分析了传感器的加速度传感特性。基于F-P滤波器构建了具有温度自补偿功能的光纤光栅加速度检测系统,并通过增加反馈控制电路,对F-P滤波器进行反馈控制,实现了系统的零点自温度补偿。对系统的特性进行了实验测试,结果表明:系统对加速度的连续激励信号和冲击激励信号均有良好的动态响应,系统的固有频率为380.0Hz,动态响应范围可达65.6dB,频率响应范围为10.0~240.0 Hz,灵敏度为236 pm/g,所设计的加速度传感器具有较强的横向抗扰能力,干扰方向灵敏度仅为工作方向灵敏度的3.5%。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 柔性铰链 加速度传感器 可调谐F-P滤波器 冲击响应
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MEMS高g加速度传感器高过载能力的优化研究 被引量:16
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作者 石云波 李平 +2 位作者 朱正强 刘俊 张晓明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期271-274,共4页
设计的MEMS高g加速度传感器抗高过载能力差,将导致在冲击等恶劣环境中应用时结构易破坏。通过分析传感器结构对其抗过载能力的影响,及在高冲击测试中传感器结构损坏情况的统计,提出了一种新颖的优化高g加速度传感器抗高过载能力的方法... 设计的MEMS高g加速度传感器抗高过载能力差,将导致在冲击等恶劣环境中应用时结构易破坏。通过分析传感器结构对其抗过载能力的影响,及在高冲击测试中传感器结构损坏情况的统计,提出了一种新颖的优化高g加速度传感器抗高过载能力的方法。该方法是在结构最易断裂的梁根部和端部添加倒角,以分散在冲击作用下传感器结构这些部位受到的应力,进而提高加速度传感器的高过载能力,并从理论仿真分析了该方法的可行性。最后利用Hopkinson杆测试方法对优化前后的加速度传感器进行冲击测试,测试结果表明,加速度计的抗高过载能力从180 000 g提高到240000 g,说明该优化方法显著,明显提高了该类加速度传感器的抗高过载能力,设计的加速度传感器达到了较理想的抗高过载能力。 展开更多
关键词 MEMS高g加速度传感器 高过载 Hopkinson杆冲击测试 倒角 优化
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高g值加速度传感器激光绝对法冲击校准技术研究 被引量:12
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作者 范锦彪 祖静 +2 位作者 林祖森 徐鹏 赵晓东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期149-153,共5页
在详细分析反射式激光多普勒原理的基础上,研究了高g值加速度传感器的冲击校准方法。该方法利用Hopkinson杆作为加载手段,利用差动式激光多普勒干涉仪来绝对复现冲击加速度的量值。针对高g值压阻加速度传感器SIMIT-AYZ-60k进行了一系列... 在详细分析反射式激光多普勒原理的基础上,研究了高g值加速度传感器的冲击校准方法。该方法利用Hopkinson杆作为加载手段,利用差动式激光多普勒干涉仪来绝对复现冲击加速度的量值。针对高g值压阻加速度传感器SIMIT-AYZ-60k进行了一系列的校准试验,利用积分运算法和最小二乘法的组合从准动态条件下的校准数据得到了准静态条件下的传感器冲击灵敏度。试验表明,这种方法实现了利用脉宽有限的激励脉冲对固有频率在20 kHz以上的高g值加速度传感器的校准,校准的不确定度可以满足冲击测试的工程需求。 展开更多
关键词 冲击校准 高g值加速度传感器 激光多普勒干涉仪 HOPKINSON杆 最小二乘法
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基于BGSPT压电陶瓷的高温加速度传感器 被引量:8
12
作者 石维 朱建国 +2 位作者 肖定全 王强 欧永康 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期549-551,555,共4页
研究了一种基于0.02BiGaO3-0.32BiScO3-0.66PbTiO3(BGSPT66)压电陶瓷的高温加速度传感器。采用传统固相法制备了BGSPT66的压电陶瓷,其压电系数(d33)约为320pC/N,居里温度(TC)约为465℃;设计了以BGSPT陶瓷作为压电振子的垂压式加速度传感... 研究了一种基于0.02BiGaO3-0.32BiScO3-0.66PbTiO3(BGSPT66)压电陶瓷的高温加速度传感器。采用传统固相法制备了BGSPT66的压电陶瓷,其压电系数(d33)约为320pC/N,居里温度(TC)约为465℃;设计了以BGSPT陶瓷作为压电振子的垂压式加速度传感器,进行了灵敏度与温度稳定性依赖关系测试。实验表明,BG-SPT加速度传感器在20~200℃具有稳定的输出信号,相对灵敏度(S)约为18mV.s2/mm,并有较好的低频稳定性。这种压电加速度传感器体积小,灵敏度高及温度稳定性好,有望在石油勘探和航空航天等相关领域获得应用。 展开更多
关键词 压电陶瓷 高居里温度 加速度传感器 灵敏度 稳定性
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基于磁阻和MEMS加速度传感器的电子罗盘设计及应用 被引量:17
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作者 刘武发 蒋蓁 龚振邦 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期244-248,共5页
在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、MEMS加速度传感器及SoC(System on Chip)MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗... 在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、MEMS加速度传感器及SoC(System on Chip)MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗低、价格低和精度高等优点。试验结果表明其能够很好地用于微型和超小型飞行器的姿态控制与导航。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 姿态角 地磁场 磁阻传感器 MEMS加速度传感器 电子罗盘
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高g值加速度传感器校准系统的研究 被引量:45
14
作者 李玉龙 郭伟国 +1 位作者 贾德新 徐绯 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期90-96,共7页
描述了利用Hopkinson压杆技术产生压缩应力波,对于5×10~5g~2×10~5g加速度传感器进行校准的技术及研制的校准系统,给出了加速度传感器灵敏度系数的校准公式及数据处理方法。与美国Endevco 2270M8标准传递传感器及国产988A-60... 描述了利用Hopkinson压杆技术产生压缩应力波,对于5×10~5g~2×10~5g加速度传感器进行校准的技术及研制的校准系统,给出了加速度传感器灵敏度系数的校准公式及数据处理方法。与美国Endevco 2270M8标准传递传感器及国产988A-60型传感器对比试验结果表明,在10~5g以下时,系统的不确定度为6%,系统的校准能力可以达到2×10~5g。 展开更多
关键词 加速度传感器 校准 加速度
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MEMS压阻式加速度传感器的优化设计 被引量:10
15
作者 杜春晖 何常德 +3 位作者 葛晓洋 于佳琪 熊继军 张文栋 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第6期848-852,共5页
提出了一种新型的MEMS压阻式加速度传感器,该传感器采用"四悬臂梁-质量块"结构,16个压敏电阻完全对称布放于悬臂梁上应力变化的线性区,既提高了传感器的灵敏度,又降低了轴间耦合度和非线性度。通过与八悬臂梁结构的仿真对比,... 提出了一种新型的MEMS压阻式加速度传感器,该传感器采用"四悬臂梁-质量块"结构,16个压敏电阻完全对称布放于悬臂梁上应力变化的线性区,既提高了传感器的灵敏度,又降低了轴间耦合度和非线性度。通过与八悬臂梁结构的仿真对比,得出该传感器具有更高的抗横向耦合性,约为八悬臂梁结构的30倍。 展开更多
关键词 电阻对称分布 抗耦合性 压阻式 三维 加速度传感器
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并联式六维加速度传感器的解耦参数辨识及其扰动分析 被引量:9
16
作者 尤晶晶 符周舟 +2 位作者 李成刚 吴洪涛 王进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期134-141,共8页
针对并联式六维加速度传感器的强非线性耦合特性,从解耦方程出发,构建了一种能够适应不确定性扰动的参数辨识模型。通过输入项的坐标反变换,得到了输入、输出项在载体系内的线性映射,据此提炼出13个参数项。定义并计算参数项对输入项的... 针对并联式六维加速度传感器的强非线性耦合特性,从解耦方程出发,构建了一种能够适应不确定性扰动的参数辨识模型。通过输入项的坐标反变换,得到了输入、输出项在载体系内的线性映射,据此提炼出13个参数项。定义并计算参数项对输入项的影响系数矩阵,确定了两者之间的敏感性以及参数项的优化依据。通过参数分离和运动分解,构造了3个稳定的辨识方程,据此提出一种参数辨识算法。运用算子范数理论剖析辨识方程自身的性态,揭示出,影响辨识误差的关键要素为输入矩阵的条件数,故理论上存在最优输入项。辨识结果与仿真数据吻合得较好,表现为,当外界扰动不超过1%时,参数误差小于0. 88%。实验室条件下,参数辨识后的传感器样机在1分钟内的测量误差为8. 42%,基本满足工作要求。 展开更多
关键词 六维加速度传感器 参数辨识 不确定性扰动 算子范数 条件数
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六维加速度传感器的研究现状及发展趋势 被引量:7
17
作者 尤晶晶 李成刚 +3 位作者 左飞尧 何斌辉 吴洪涛 涂桥安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期150-159,172,共11页
基于产品性能的高精尖发展需求,指出了研究六维加速度传感器的必要性。根据输入信号的作用部位对六维加速度传感器进行了分类,分析了各类型的本质属性和适用场合,并指出它们之间的关联。以解耦算法为主线,详细阐述了近十年来国内外学者... 基于产品性能的高精尖发展需求,指出了研究六维加速度传感器的必要性。根据输入信号的作用部位对六维加速度传感器进行了分类,分析了各类型的本质属性和适用场合,并指出它们之间的关联。以解耦算法为主线,详细阐述了近十年来国内外学者在六维加速度传感器领域所做的工作及取得的成果,进一步提炼出个体的创新思想和共同面临的技术瓶颈。通过深入挖掘六维加速度传感器的解耦机理,找到了解决瓶颈问题的突破口,同时针对亟需解决的关键技术和未来的发展趋势给出了几点思考。得出的结论和展望给从事这一领域的研究者们提供了较有价值的参考。 展开更多
关键词 六维加速度传感器 原理样机 解耦算法 误差模型
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基于MEMS加速度传感器的步态识别 被引量:9
18
作者 涂斌斌 谷丽华 +1 位作者 揣荣岩 许会 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期304-308,359,共6页
针对最小采集约束条件和经历长时间跨度下识别率低的问题,提出一种基于MEMS加速度传感器的步态识别算法。该算法以右髋部位置采集加速度信号构造多个高斯差分尺度空间,利用局部关键点生成稀疏表示的步态特征位置模板,并采用模板融合来... 针对最小采集约束条件和经历长时间跨度下识别率低的问题,提出一种基于MEMS加速度传感器的步态识别算法。该算法以右髋部位置采集加速度信号构造多个高斯差分尺度空间,利用局部关键点生成稀疏表示的步态特征位置模板,并采用模板融合来有效转换稀疏性步态周期特征,最后利用最近邻算法和投票机制对步态特征进行识别。在公开的含175名测试者的步态加速度数据集上进行测试,实验结果显示识别率为98.67%和认证率为99.89%,并进一步研究了测试集和训练集样本数目对识别效果的影响,验证了特征提取的有效性和稳定性。 展开更多
关键词 MEMS加速度传感器 关键点 稀疏表示 模板融合
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加速度传感器在汽车防盗系统中的应用研究 被引量:7
19
作者 金仁成 朱连柱 +2 位作者 于耀东 王艳辉 高英明 《电子技术应用》 北大核心 2006年第4期91-93,共3页
在分析窃贼盗窃汽车常用手法的基础上,优选了汽车防盗监测所需的传感器件。探讨了在汽车防盗系统中,将美国AD公司生产的加速度传感器ADXL202同时作为振动传感器和倾角传感器的两种不同的敏感器件设计方案,并对采用该传感器的信息处理方... 在分析窃贼盗窃汽车常用手法的基础上,优选了汽车防盗监测所需的传感器件。探讨了在汽车防盗系统中,将美国AD公司生产的加速度传感器ADXL202同时作为振动传感器和倾角传感器的两种不同的敏感器件设计方案,并对采用该传感器的信息处理方法进行了探讨。 展开更多
关键词 汽车防盗 加速度传感器 振动 倾斜
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矿用振动加速度传感器信号调理装置研制 被引量:7
20
作者 吉晓冬 薛光辉 +1 位作者 杨健健 吴淼 《工矿自动化》 北大核心 2014年第5期106-108,共3页
针对煤矿井下大型设备振动信号难以采集的问题,设计了一种矿用振动加速度传感器信号调理装置。详细介绍了该信号调理装置中振动加速度传感器的选型设计,振动信号调理板中的供电模块、激励电路、滤波电路设计及防护设计。测试结果验证了... 针对煤矿井下大型设备振动信号难以采集的问题,设计了一种矿用振动加速度传感器信号调理装置。详细介绍了该信号调理装置中振动加速度传感器的选型设计,振动信号调理板中的供电模块、激励电路、滤波电路设计及防护设计。测试结果验证了该信号调理装置的可靠性和实用性。 展开更多
关键词 矿井 振动加速度传感器 信号调理 振动信号
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