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检索式数字水位传感器智能变送器的设计 被引量:13
1
作者 马珺 王辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期740-744,共5页
检索式数字水位传感器是太原理工大学测控技术研究所自主研发的一种新型水位传感器,其基本原理是利用不同位置的信号采集电路来采集水中传播的电信号,从而确定水位的位置。针对检索式数字水位传感器实际工程使用的要求,本文提出了一种... 检索式数字水位传感器是太原理工大学测控技术研究所自主研发的一种新型水位传感器,其基本原理是利用不同位置的信号采集电路来采集水中传播的电信号,从而确定水位的位置。针对检索式数字水位传感器实际工程使用的要求,本文提出了一种配装检索式数字水位传感器的智能信号变送器的设计。该智能变送器能够根据用户的需求控制传感器进入相应的状态,提高了传感器的智能化和低功耗水平。文中详细阐述了智能变送器的软硬件设计,探讨了实现检索式数字水位传感器实际应用的低功耗技术途径。 展开更多
关键词 检索式数字水位传感器 低功耗 智能变送器
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新型板式流量传感器的设计 被引量:9
2
作者 马珺 马福昌 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期265-267,280,共4页
分析了现有明渠流量计量技术,自主开发出一种新型板式流量传感器的设计方案,并进行理论计算,提出了适合污水计量检测的明渠流量计算方法。应用点阵感应式取样方法,设计了智能型、数字化、无线通讯方式的板式流量传感器,并和巴歇尔槽结... 分析了现有明渠流量计量技术,自主开发出一种新型板式流量传感器的设计方案,并进行理论计算,提出了适合污水计量检测的明渠流量计算方法。应用点阵感应式取样方法,设计了智能型、数字化、无线通讯方式的板式流量传感器,并和巴歇尔槽结合使用,为污水计量提供了一种新的思路与方法。 展开更多
关键词 明渠 巴歇尔槽 板式 流量传感器
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基于光纤光栅传感器的高支模安全监测 被引量:5
3
作者 王涛 乔杨 +3 位作者 郭永兴 周万欢 韦石兰 严玮 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第2期311-316,共6页
介绍了光纤光栅传感器在大体积混凝土浇筑时对高大模板支撑体系(以下简称“高支模”)进行安全监测的应用情况.结合实际工程案例,介绍对箱体沉降、支撑体系水平位移、支杆轴力和混凝土从浇筑到凝固过程中温度变化进行监测时采用的光纤光... 介绍了光纤光栅传感器在大体积混凝土浇筑时对高大模板支撑体系(以下简称“高支模”)进行安全监测的应用情况.结合实际工程案例,介绍对箱体沉降、支撑体系水平位移、支杆轴力和混凝土从浇筑到凝固过程中温度变化进行监测时采用的光纤光栅传感器的结构原理,同时说明了相关传感器在测量对应参量时的安装方法及光纤光栅传感器温度应变交叉敏感的解决方法.分析光纤光栅传感器用于高支模体系安全监测时的优势与不足,为后续类似高支模安全监测提供借鉴. 展开更多
关键词 光纤光栅 高支模 安全监测 实时监测
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智能数字式物位传感器的研究
4
作者 张英梅 马珺 马福昌 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2005年第4期385-387,共3页
抛开了传统的电容式物料位传感器检测原理,通过对水泥、沙子、煤粉等弱导电物料特性的研究,利用电信号测量的方法设计发明了“智能数字式物位传感器”,并对物料位进行直接开关量取样、开关量输出,是物位传感器采样方法的一个新的突破。
关键词 数字式 物位传感器 智能化传感器 弱导电性
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一种新型煤矿井下传感器供电方法研究 被引量:2
5
作者 王旭东 乔铁柱 《煤炭工程》 北大核心 2017年第1期110-112,共3页
为克服矿井复杂危险环境下传统的传感器供电方法的缺点,提出了一种新型的供电方法。该方法以激光作为能量载体、光纤作为传输媒介,通过光电转换技术,实现传感器的远距离供电。完成了光纤内能量与信息并行传输的仿真研究,验证了光纤内能... 为克服矿井复杂危险环境下传统的传感器供电方法的缺点,提出了一种新型的供电方法。该方法以激光作为能量载体、光纤作为传输媒介,通过光电转换技术,实现传感器的远距离供电。完成了光纤内能量与信息并行传输的仿真研究,验证了光纤内能量与信息并行传输的可能性;完成供电系统部分实验装置设计,实现了光纤的远距离供电。 展开更多
关键词 复杂危险环境 供电方法 光纤传能 并行传输
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基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统 被引量:6
6
作者 程鹏 高爽 +1 位作者 张文栋 桑胜波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3012-3018,共7页
建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建... 建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建立了磁弹性传感器等效模型电路。然后,设计了一种基于片上系统的阻抗测量电路。最后,验证了该磁弹性传感器共振频率测量系统的可行性和可靠性。实验结果表明:该系统测得的频率分辨率小于0.1 Hz,精度为0.5%。与传统网络分析仪系统相比,测量同一Metglas 2826MB材料所得共振频率仅相差60Hz;测量两个长度不同的Metglas 2826MB材料所得共振频率比为0.74,与理论计算值0.8相近。另外,该系统也可用于磁弹性传感器在不同介质中的共振频率测量。得到的结果显示:设计的测量系统完全可取代昂贵庞大的网络分析仪,具有高度集成,强抗干扰,低成本和便携式测量等优点。 展开更多
关键词 磁弹性传感器 阻抗响应 共振频率 频率测量 磁致伸缩
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基于空气、冰与水相对介电常数差异的电容感应式冰厚传感器 被引量:8
7
作者 崔丽琴 秦建敏 +1 位作者 韩光毅 张瑞锋 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期38-42,共5页
基于空气、冰与水的物理特性差异实现冰生消过程的实时检测是一种新的冰情检测方法,基于这一思路,本文介绍了电容感应式冰层厚度传感器结构,并将研制成功的电容感应式冰层厚度传感器在黄河内蒙河道进行了冰层厚度连续监测应用试验,结果... 基于空气、冰与水的物理特性差异实现冰生消过程的实时检测是一种新的冰情检测方法,基于这一思路,本文介绍了电容感应式冰层厚度传感器结构,并将研制成功的电容感应式冰层厚度传感器在黄河内蒙河道进行了冰层厚度连续监测应用试验,结果验证了利用电容感应技术测量冰层厚度方法的可行性。新型传感器具有结构简单,灵敏度高等特点,可以应用于冬季结冰河道冰层厚度及冰下水位的连续自动监测。 展开更多
关键词 冰情检测 介电常数 差异 电容 传感器
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传感器信号在下水道内传播的信道模型 被引量:2
8
作者 马珺 库亚晓 马福昌 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第3期439-442,共4页
为了揭示无线传感器信号在下水道内的传播规律,采用混合方法,把电磁波在下水道内的传播空间分为了近场区和远场区两个不同的区域,推导出了电磁波传播的信道模型。结果表明:下水道内的介电常数越大,衰减率越小;频率越高,电磁波衰减越小;... 为了揭示无线传感器信号在下水道内的传播规律,采用混合方法,把电磁波在下水道内的传播空间分为了近场区和远场区两个不同的区域,推导出了电磁波传播的信道模型。结果表明:下水道内的介电常数越大,衰减率越小;频率越高,电磁波衰减越小;半径越大,越有利于电磁波的传播。研究结果初步解决了信号在下水道内的传播规律,有助于污水流量计的进一步投入使用。 展开更多
关键词 下水道 混合模型 电磁波 衰减率
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液压系统中差动螺线管式电感传感器测量电路设计及应用 被引量:2
9
作者 李苏铭 权龙 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第11期69-74,共6页
为实现液压阀开口位置的精准测量,针对两线圈和三线圈的差动螺线管式电感位移传感器设计了两种不同传感器测量电路,实验比较其静、动态性能的优劣;并且对基于AD698的外围测量电路进行改进,从而提高位移检测的灵敏度。比较两种传感器的... 为实现液压阀开口位置的精准测量,针对两线圈和三线圈的差动螺线管式电感位移传感器设计了两种不同传感器测量电路,实验比较其静、动态性能的优劣;并且对基于AD698的外围测量电路进行改进,从而提高位移检测的灵敏度。比较两种传感器的静态输出特性;在Valvistor型液压插装阀系统中采用AD698测量电路实时检测。当系统压力相同时,阀开口大小对传感器测量电路响应速度的影响;且系统压力越大阀动态响应速度越快,同时检测了主阀位移量与流量的关系。 展开更多
关键词 差动螺线管式电感传感器 检波电路 AD698 灵敏度
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三电极碳纳米管传感器的极间距优化(英文)
10
作者 郝惠敏 张勇 权龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期3061-3065,共5页
三电极碳纳米管传感器各电极之间的间距大小是影响检测精度的关键因素之一。在用传感器阵列检测多组分气体混合物时,各传感器的极间距很难确定。为三电极碳纳米管气体传感器提出一种基于粒子群算法(PSO)的极间距优化方法。该方法包括设... 三电极碳纳米管传感器各电极之间的间距大小是影响检测精度的关键因素之一。在用传感器阵列检测多组分气体混合物时,各传感器的极间距很难确定。为三电极碳纳米管气体传感器提出一种基于粒子群算法(PSO)的极间距优化方法。该方法包括设计极间距、组建由不同极间距的多个传感器组成的传感器阵列、建立包括极间距及检测离子电流的数据库、建立混合气体定量分析模型及极间距优化等步骤。采用多组由不同极间距的三个碳纳米管传感器构成的传感器阵列对NO和SO2混合气体进行测量,其中各传感器的极间距均采用上述方法优化。实验结果显示,上述极间距优化方法能够有效地选择电极之间的最佳间距,优化极间距后的传感器也获得了更高的检测灵敏度。 展开更多
关键词 碳纳米管传感器 极间距 优化 粒子群优化
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基于模糊神经网络参数整定的仿人智能控制 被引量:7
11
作者 张贯宇 田建艳 +2 位作者 张维杰 邱华东 张婵爱 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第10期30-33,共4页
针对目前带钢厚度控制精度低,不能满足生产要求的问题,将模糊神经网络与仿人智能控制有机结合,设计了一种基于模糊神经网络参数整定的热轧带钢厚度仿人智能控制策略,利用模糊神经网络对仿人智能控制器的参数进行了整定。Matlab仿真结果... 针对目前带钢厚度控制精度低,不能满足生产要求的问题,将模糊神经网络与仿人智能控制有机结合,设计了一种基于模糊神经网络参数整定的热轧带钢厚度仿人智能控制策略,利用模糊神经网络对仿人智能控制器的参数进行了整定。Matlab仿真结果表明:基于模糊神经网络参数整定的仿人智能控制优于PID控制,为解决复杂工业过程的控制提供了一种新的、有效的方法。 展开更多
关键词 仿人智能控制 模糊神经网络 参数整定 热轧带钢厚度控制
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基于微接触印刷的ZnO紫外传感器特性研究 被引量:1
12
作者 孙永娇 高翻琴 +2 位作者 赵振廷 张文栋 胡杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第2期50-53,共4页
采用微接触印刷技术和水热生长方法在硅基底上实现了ZnO种子层的图案化转移与纳米线阵列的可控制备。利用X射线衍射(XRD)、能量色散谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对制备的ZnO纳米线晶体结构、化学组分以及表面形貌进行了表征... 采用微接触印刷技术和水热生长方法在硅基底上实现了ZnO种子层的图案化转移与纳米线阵列的可控制备。利用X射线衍射(XRD)、能量色散谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对制备的ZnO纳米线晶体结构、化学组分以及表面形貌进行了表征,并对制备的ZnO纳米线传感器进行了紫外特性测试。测试结果表明:随着紫外光强度的增加,传感器的光暗电流比和光响应度也随之增加。当紫外传感器偏压在4.5 V时,其光暗电流比为80.8,响应度可达4.05 A/W。 展开更多
关键词 微接触印刷 水热法 ZNO纳米线阵列 紫外传感器
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无线传感器网络中多Sink节点位置部署研究 被引量:3
13
作者 韩凯州 马福昌 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第3期37-39,43,共4页
通过对随机分布的无线传感器网络节点密度和能量消耗的关系的分析,提出了无线传感器网络中多异构节点位置部署的区域密度优先(RDF)算法。此算法采用密度优先原则来决定Sink节点的放置位置,通过栅格和异构节点通信范围对网络进行区域划... 通过对随机分布的无线传感器网络节点密度和能量消耗的关系的分析,提出了无线传感器网络中多异构节点位置部署的区域密度优先(RDF)算法。此算法采用密度优先原则来决定Sink节点的放置位置,通过栅格和异构节点通信范围对网络进行区域划分。该算法比递归算法的异构节点放置位置优越,虽然在网络寿命上相接近,但远大于随机分布策略的寿命,且RDF更适合实际应用。通过仿真验证:该算法能够有效延长网络寿命和快速实现部署。 展开更多
关键词 区域密度优先算法 无线传感器网络 网络寿命
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泵阀并联电液位置伺服系统的智能控制方法 被引量:8
14
作者 汪成文 郭新平 +1 位作者 张震阳 刘华 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期25-33,共9页
结合阀控系统响应速度快和泵控系统能量效率高的优势,提出了一种泵阀并联系统,并研究了该系统的智能控制方法。首先针对泵阀并联系统中的泵控子系统设计了可以实现权值自适应调节的单神经元PID控制器,然后针对泵阀并联系统中阀控子系统... 结合阀控系统响应速度快和泵控系统能量效率高的优势,提出了一种泵阀并联系统,并研究了该系统的智能控制方法。首先针对泵阀并联系统中的泵控子系统设计了可以实现权值自适应调节的单神经元PID控制器,然后针对泵阀并联系统中阀控子系统的参数不确定性和外负载干扰问题设计了RBF神经网络滑模控制器,并利用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。最后搭建了泵阀并联电液位置伺服系统的Matlab/Simulink和AMESim联合仿真模型。仿真结果表明,泵控子系统的单神经元PID控制器相比于传统PID控制器具有更好的转速跟踪控制性能,阀控子系统的RBF神经网络滑模控制器相比于传统PID控制器和传统滑模控制器具有更高的位置跟踪精度和更强的抗干扰能力,所提出的泵阀并联智能控制方法有效改善了系统的控制性能。 展开更多
关键词 泵阀并联系统 单神经元 RBF神经网络 滑模控制 智能控制
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硅谐振式压力传感器双频合成与误差补偿研究 被引量:3
15
作者 高英杰 赵稔 +2 位作者 赵晓丹 张中飞 杨毅彪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期68-74,共7页
由于新型双"H"型硅谐振式压力传感器与传统振动筒式和单梁硅谐振式等压力传感器在新旧替代方面存在冲突,基于GD32单片机定时器计数和中断定时技术,研制了一种双频率采集合成系统。该系统搭建了基于GD32F405RGT6单片机多个定... 由于新型双"H"型硅谐振式压力传感器与传统振动筒式和单梁硅谐振式等压力传感器在新旧替代方面存在冲突,基于GD32单片机定时器计数和中断定时技术,研制了一种双频率采集合成系统。该系统搭建了基于GD32F405RGT6单片机多个定时器同步计数电路,实现双频20 ms同步采集。在此基础上,提出了一种单片机定时器定时中断控制I/O口翻转电平从而输出方波的数频转换方法,并设计了一种双频率合成误差补偿方案,使双频合成最大理论误差从51.15 Pa减小为0.127 9 Pa。实验结果表明,在大气环境-45℃~+85℃、大气压力2~266 kPa条件下该系统可正常工作,输出单频范围为4~10 kHz,双频采集合成误差均小于传感器测量量程的0.005%。该系统数字电路板体积小,可以集成到新型双"H"型硅谐振式压力传感器电路中,很好地满足了大气压力检测监控用硅谐振式压力传感器双频率采集合成输出的要求。 展开更多
关键词 双频合成 误差补偿 双频采集 数频转换
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基于集成卷积神经网络的行星齿轮智能诊断方法 被引量:1
16
作者 黄克康 武兵 张志伟 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期170-174,共5页
针对行星齿轮箱故障振动特征需要预处理、识别困难以及诊断模型收敛速度较慢的问题,提出基于集成卷积神经网络的行星齿轮箱智能故障诊断方法。首先,采用一维卷积对齿轮的原始时域振动信号提取特征,之后通过采用两个弱分类器,根据弱分类... 针对行星齿轮箱故障振动特征需要预处理、识别困难以及诊断模型收敛速度较慢的问题,提出基于集成卷积神经网络的行星齿轮箱智能故障诊断方法。首先,采用一维卷积对齿轮的原始时域振动信号提取特征,之后通过采用两个弱分类器,根据弱分类学习错误率的性能更新样本权重,调整权重后根据训练集训练弱分类器。重复此过程,最后通过设置策略整合弱分类器,形成集成卷积神经网络;建立一个稳定用于行星齿轮箱的智能故障诊断的模型。实验结果表明:集成卷积神经网络能很好地对行星齿轮原始振动信号进行快速诊断。相对于传统卷积神经网络对齿轮原始时域振动故障信号的诊断具有更强的辨识能力和更快的收敛速度;所建立的智能诊断模型可以有效地诊断齿轮不同的故障状态。 展开更多
关键词 集成学习 卷积神经网络 原始振动信号 智能诊断
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双泵分腔调控电液负载模拟系统复合滑模控制 被引量:2
17
作者 张俊琪 汪成文 赵二辉 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期124-132,共9页
针对阀控电液负载模拟系统中存在的能耗高、非线性摩擦和舵机运动干扰等问题,提出双泵控制电液负载模拟系统的方案,并且采用滑模控制以保证系统的鲁棒性。建立双泵分腔调控电液负载模拟系统的数学模型;在此基础上,针对单泵控系统动态特... 针对阀控电液负载模拟系统中存在的能耗高、非线性摩擦和舵机运动干扰等问题,提出双泵控制电液负载模拟系统的方案,并且采用滑模控制以保证系统的鲁棒性。建立双泵分腔调控电液负载模拟系统的数学模型;在此基础上,针对单泵控系统动态特性差的问题,设计力-总压力复合控制策略,使其具有和阀控系统相似的动态特性;对于传统的滑模控制造成系统抖振而引起系统的跟踪效果不好的问题,提出一种基于模糊趋近律的等效滑模控制器,并对其稳定性进行了理论分析。最后,经过联合仿真,验证了所设计的控制策略和控制器具有可行性和有效性。结果表明:所提出的复合滑模控制电液负载模拟系统具有良好的跟踪效果,且能够显著地降低系统能耗。 展开更多
关键词 负载模拟 双泵分腔调控 滑模控制 复合控制 模糊趋近律
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新型节能液压抽油机参数优化分析
18
作者 赵赞魁 汪成文 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期254-259,266,共7页
针对现有游梁式抽油机能耗大、能效低状况,提出一种新型节能液压抽油机,并对影响抽油机能耗和性能的关键参数进行优化设计。基于AMESim平台搭建了所提抽油机仿真模型,将关键参数分为主要参数和非主要参数,采用遗传算法分步对主要参数和... 针对现有游梁式抽油机能耗大、能效低状况,提出一种新型节能液压抽油机,并对影响抽油机能耗和性能的关键参数进行优化设计。基于AMESim平台搭建了所提抽油机仿真模型,将关键参数分为主要参数和非主要参数,采用遗传算法分步对主要参数和非主要参数进行优化设计,并通过理论计算分析和验证所得优化结果;其次,基于优化值对抽油杆位移进行闭环控制来调节抽油杆的速度特性,以减小换向产生的冲击振动。为验证优化结果对降低电动机功率的效果以及所提抽油机的节能优势,进行了多组仿真对比分析,结果表明:优化结果下电动机功率是保证系统性能的最小功率,且功率约为无能量回收液压抽油机的25%,节能效果显著。 展开更多
关键词 液压抽油机 能量回收 参数优化 遗传算法 位移控制
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泵阀复合式电液负载模拟器流量压力协调控制
19
作者 李标兵 汪成文 赵二辉 《机床与液压》 北大核心 2024年第4期140-147,共8页
针对地面半实物负载模拟实验存在的被测试舵机运动干扰问题,提出流量压力协调控制电液负载模拟方法,并基于泵阀复合电液负载模拟器的加载给出方案。围绕泵阀复合电液负载模拟器建立系统数学模型;基于对泵阀职能分工的思想,利用反步滑模... 针对地面半实物负载模拟实验存在的被测试舵机运动干扰问题,提出流量压力协调控制电液负载模拟方法,并基于泵阀复合电液负载模拟器的加载给出方案。围绕泵阀复合电液负载模拟器建立系统数学模型;基于对泵阀职能分工的思想,利用反步滑模控制器设计方法,分别为泵控闭式子系统和阀控子系统设计速度伺服和力伺服控制器。通过联合仿真,验证所提出的技术方案和控制策略的可行性及有效性。结果表明:所提流量压力协调控制电液负载模拟方法具有优良的加载性能,且对降低系统功耗有显著效果。 展开更多
关键词 负载模拟 泵阀复合 协调控制 职能分工 反步滑模法
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高速开关阀先导流量控制的比例阀压力补偿研究
20
作者 刘晋沛 王鹤 +2 位作者 张晓宇 时祖攀 刘子龙 《机床与液压》 北大核心 2024年第15期165-171,共7页
针对高速开关阀先导流量控制的比例阀输出流量受负载压力变化影响的问题,基于其主阀流量线性放大先导流量的特性,提出先导阀压差补偿方法,保证先导阀两端压差不变,使得流量不受负载影响,从而实现主阀流量的稳定输出,设计压差补偿器并进... 针对高速开关阀先导流量控制的比例阀输出流量受负载压力变化影响的问题,基于其主阀流量线性放大先导流量的特性,提出先导阀压差补偿方法,保证先导阀两端压差不变,使得流量不受负载影响,从而实现主阀流量的稳定输出,设计压差补偿器并进行参数优化。结果表明:在先导阀和主阀之间增设压差补偿器可以抑制负载压力变化对先导流量的影响,使得线性放大后的主阀流量保持稳定;通过对压差补偿器的参数进行优化,提高了主阀输出流量的响应速度,同时降低了主阀输出流量波动,满足液压控制技术对数字液压阀输出稳定流量的需求。 展开更多
关键词 高速开关阀 压差补偿器 流量波动 参数优化
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