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传感器与微系统
传感器与微系统

刘学林

月刊

1000-9787

st_chinasensor@vip.126.com

0451-82514848

150001

哈尔滨市南岗区一曼街29号（哈尔滨44信箱）

传感器与微系统/Journal Transducer and Microsystem TechnologiesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国电子科技集团公司第四十九研究所主办，系高新技术与实用技术相结合的高科技期刊。侧重发表具有新结构、新功能、新用途、微型化、多功能化、智能化、系统化和网络化、能促进信息技术发展、更新换代的新型传感器与微系统制造方面的论文。
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    多参数水效在线检测系统的设计

    王统帅李玉欣李晓敏赵毅力...
    124-127页
    查看更多>>摘要：设计了一种多参数模块化水效在线检测系统.取水和循环模块实现自动取水和循环;水效检测模块实时检测pH、电导率、浑浊度、硬度等水效参数和温度、压力、流量计等管路参数;数据处理模块对上述数据进行转换和分析.数据通信方式采用Modbus通信协议.检测机构通过上位机直观地了解用水产品水效情况,实现对目标水效的实时监控.所设计的多参数水效在线检测系统为用水产品水效检测提供了一个良好的解决方案.

    水效智能检测模块化设计Modbus通信协议多参数上位机传感器

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    反射式光纤角度传感器及其非线性补偿技术

    侯庆民李鑫张靖
    128-131页
    查看更多>>摘要：为了克服传统电子式角度传感器对电磁干扰的敏感性以及在高压环境下取电困难的问题,设计了一种基于反射式光纤技术的新型角度传感器.该传感器采用"以直代曲"的思想,将旋转角度转换为光纤测距问题,通过测量反射光的光照强度并将其转换为电压信号,进而将电压信号转换为角度输出,实现旋转角度的测量.通过最小二乘法对传感器数据进行线性拟合,建立了旋转角度与输出电压之间的映射关系.此外,对传感器的非线性误差进行了有效补偿.实验结果表明:经过非线性误差补偿后,该光纤角度传感器的非线性误差显著降低,从28.55%降低至8.58%,且测量误差仅为2.51°,证明了其高精度和可靠性.

    光纤角度传感器最小二乘法非线性拟合非线性补偿

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    基于位置和能耗启发的改进蚁群算法路径规划

    李春青黄勇萍刘娟
    132-136页
    查看更多>>摘要：为了解决经典蚁群优化算法应用于移动机器人路径规划中存在综合寻优能力差、收敛速度慢和复杂环境中算法鲁棒性不强等问题,提出了一种基于位置和能耗启发的改进蚁群优化算法.综合考虑机器人行进路径长度、行进路径坡度和转弯带来的能耗问题,提出综合能耗启发因子;考虑路径起点与终点之间,直线距离最短,提出到起止点直线距离启发因子,引导蚂蚁往起止点直线附近路径靠近;提出到终点距离启发因子,引导蚂蚁往目标点方向行进.设计了综合三种启发因子的启发函数,优化状态转移计算方式.此外,通过引入动态信息素挥发因子、改进信息素增量、设计信息素限制等优化信息素更新策略.多种环境多次仿真实验结果对比分析表明,改进算法在寻优路径长度、路径高度均方差、综合性能等方面具有更加优秀的表现.

    蚁群优化算法路径规划能耗启发因子移动机器人

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    无人机夜间场景低照度图像增强方法

    常丽王晓红武斌王明宇...
    137-141页
    查看更多>>摘要：针对无人机夜间场景低照度图像增强的问题,提出一种简单有效的解决方案,无需任何与任务相关的数据.该方法遵循图像自回归原理和灰度世界色彩恒定假说,通过构造RGB通道的高斯分布N(ηi,σi)采样噪声,构建由5 层卷积网络组成的超轻量自回归模型,实现低照度图像的高质量增强.实验结果表明:所提方法在低照度图像增强方面具有较强的竞争力,能够增强图像的亮度和细节信息,获得良好的视觉效果.最重要的是,该模型非常轻量化,毫秒级的推理速度适合部署到无人机实现夜间场景低照度图像的高质量增强.同时该方法基于零样本学习,无需训练数据,具有良好的泛化性.

    无人机低照度图像自回归模型图像增强零样本学习

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    基于磁梯度张量的滑坡监测方法

    卢鸿飞王宇澄高迪驹张松勇...
    142-145页
    查看更多>>摘要：滑坡监测是滑坡防治的有效技术手段,针对钻孔测斜仪在滑坡深部发生大位移时失效的问题,提出一种基于磁梯度张量的滑坡监测方法.该方法以磁梯度张量理论为基础,使用了十字形阵列进行监测,通过测得的磁感应强度三分量得到轴心的梯度值,再根据反演计算出目标磁源的空间坐标,通过实验验证了该方法的可行性.在测量前将磁传感器阵列固定并计算偏离角,之后使永磁体按照矩形轨迹缓慢运动,并选取一定的测量点验证了该方法的精度,三轴平均绝对误差在0.1m以内,三轴最大误差在0.2m以内.最后分析了该方法存在误差的原因.

    滑坡磁梯度张量磁传感器磁定位

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    基于十字中心定位算法的MEMS真空封装光学检漏方法

    张浩威侯虎旺赵旸张鹏...
    146-149页
    查看更多>>摘要：典型的光学检漏方法需要对整幅干涉图甚至多幅干涉图进行图像处理,过程相对复杂.本文结合MEMS器件封装结构的对称特性以及变形分布特征,提出了一种简单、快捷的十字中心定位算法.通过确定干涉图案中心点坐标,获取中心线光强分布,进而拟合得到样品中心线形貌.进一步利用封装结构中心点随真空度变化的相对位移,计算得到漏气率.本文以圆形封装结构为例,证明了该方法的可行性.

    真空封装激光干涉光学检漏十字中心定位法

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    基于传感器阵列及神经网络算法的NH3和NO2混合气体体积分数识别

    包叶朋张毅然陈婷湛日景...
    150-154页
    查看更多>>摘要：针对电阻型气体传感器具有的交叉敏感性,开发了基于WO3 传感器阵列及神经网络算法的NH3,NO2 混合气体体积分数预测技术.采用火焰合成法合成了La掺杂的WO3 敏感材料并制备了气体传感器,与商用MQ—137 电阻型气体传感器组成阵列.通过提取特征值、神经网络训练,构建传感器阵列输出与气体体积分数的映射模型,并使用该模型由传感器阵列的响应结果对NH3,NO2 混合气体进行体积分数预测.实验结果表明:经训练后的神经网络能对NH3,NO2 混合气体中各组分体积分数进行有效预测,平均预测误差分别为3.64%和2.48%.本文所开发的传感器阵列及神经网络算法有效避免了电阻型传感器选择性差的局限,实现了对NH3 和NO2 混合气体的高效识别和体积分数测量.

    传感器阵列二氧化氮氨气交叉敏感性神经网络算法

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    基于改进YOLOv4的前方车辆检测方法

    房鑫陈兵旗彭书博张雄楚...
    155-159页
    查看更多>>摘要：针对现有深度学习算法对车辆检测精度不高、实时性不足以及对小目标检测能力较弱的问题,提出一种基于改进YOLOv4 的前方车辆检测方法.针对小目标漏检率高的问题,使用密集连接块替代CSPResNet中的残差块,重复利用特征信息,提高小目标的检测能力;针对检测精度和实时性要求,将密集连接块结构修改为卷积、批归一化和激活操作,对结构中的卷积层和批归一化层进行融合并使用Mish激活函数,提高模型的检测精度和速度.实验结果表明,改进YOLOv4 算法较原有算法参数量减少23%,检测速度和精度分别提升3.5 fps和2.73%,同时提高了对小目标的检测能力.

    YOLOv4密集连接激活函数小目标检测

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    基于改进蚁群算法的海上目标搜索路径规划

    孙艺松胡海军李乐耿正霖...
    160-164页
    查看更多>>摘要：针对最大最小蚁群算法(MMAS)在最小时间搜索(MTS)路径规划问题中存在的收敛速度慢和易陷入局部最优问题,提出了一种基于MMAS的改进算法.首先,结合目标运动速度改进启发函数因子;其次,对最优路径进行信息素奖励;另外,使用满足正态分布的信息素挥发系数自适应的更新信息素,改进后的算法能加快算法收敛速度和避免搜索陷入局部最优.仿真结果表明:改进后的蚁群算法得到的搜索路径搜索到目标的概率更大,且期望搜索时间更短.

    目标搜索路径规划信息素表启发式函数正态分布

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    基于多模态数据的智慧化平衡功能评估系统应用研究

    吴杨彭俊文李永红夏川黔...
    165-168页
    查看更多>>摘要：随着人口老龄化的加剧,平衡功能障碍已成为影响老年人生活质量和健康的重大问题.本文提出了一种基于多模态数据的智能化平衡功能评估系统,通过佩戴在身体不同部位的MPU6050 加速度传感器和薄膜压阻式足底压力传感器,系统能够实时采集和处理站立和动态行走时的下肢信号,并提供左倾、右倾、平衡稳定、前倾和后倾5 种平衡功能评估结果.该系统集成了数据采集、处理、评估和反馈功能,最终可通过用户界面实时查看评估结果,了解自身平衡功能状况并制定相应的干预措施.实验结果表明:该系统的跌倒判断参数指标平均达到85.8%,能够为个体提供精准评估和干预,识别平衡问题并预警失衡风险,具有重要理论意义和应用价值.

    平衡功能多模态加速度足底压力传感器

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