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期刊信息/Journal information
仪表技术与传感器
仪表技术与传感器

刘凯

月刊

1002-1841

info@17sensor.com

024-88718630

110043

沈阳市大东区北海街242号

仪表技术与传感器/Journal Instrument Technique and SensorCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国内外公开发行的国家一级刊物，连续荣获国家优秀科技期刊奖，是中国仪器仪表及传感器行业综合性应用技术性期刊；中国科技论文统计用刊；中国科学引文数据库来源期刊；中国学术期刊综合评价数据库来源期刊；国家机械·仪表工业类核心期刊；美国Ei数据库收录期刊。
正式出版
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    基于北斗短报文的低功耗定位系统的设计

    薛思琪任勇峰
    57-63页
    查看更多>>摘要：为解决传统定位系统功率损耗大,无法在脱机状态下长时间工作的问题,设计了一款基于硬件低功耗和软件"正常工作-休眠工作"双模式循环的定位系统.在硬件部分,该系统选用低功耗单片机STM32L431 控制GPS定位模块CNS35 和北斗短报文模块TM0558,并对供电电路实时采集.在软件部分,加入了"休眠工作"模式,实现与"正常工作"模式的循环切换.结果表明:该低功耗定位系统可实现定位误差低于2.5 m、通信成功率≥85%、双SIM卡切换等基本功能;且在单次循环为 4 min的前提下,"正常工作2 min-休眠工作2 min"的工作方式将能量损耗降低至"正常工作4 min"方式的 64.7%,续航时间延长了11.16 h.

    定位系统GPS定位北斗短报文通信双SIM卡切换低功耗

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    集成式电液制动耐久测试系统中模拟卡钳负载的设计与仿真

    王炎福范伟军胡晓峰郭斌...
    64-69页
    查看更多>>摘要：在集成式电液制动系统耐久测试中,对于不同排液量的产品需更换不同的卡钳负载.针对这一问题,设计了缸体容积可调以适应不同需液量的模拟卡钳负载.基于仿真软件AMESim搭建了仿真模型,对其需液量-液压特性进行分析.基于CAN通讯研发了一套集成式电液制动系统耐久测试系统,对被测产品进行常规制动功和ABS等功能的耐久测试,负载机构通过球阀可以选择模拟卡钳装置或者实车卡钳.实验结果表明模拟卡钳负载可以满足被测产品进行耐久测试,且与卡钳负载对比后相差很小,符合厂商的测试需求.

    模拟卡钳负载仿真模型耐久测试集成式电液制动系统管路系统

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    面向工业传感器的多协议数据转换网关设计

    谭诚刚许焕敏傅强
    70-75页
    查看更多>>摘要：针对RS485、CAN传感器数据传输方式单一的问题,设计了一种多协议数据转换网关.网关以STM32 为核心,外围搭建多种通信接口电路,并建立数据缓存机制以实现 RS485、CAN 传感器与RS232、以太网、LoRa之间的数据传输.在RS485、CAN称重传感器与上位机的通信实验中,网关能及时准确地将传感器数据通过3 种通信接口发送到上位机,验证了设计的可行性,解决了2 类传感器数据传输渠道单一的问题.

    协议转换RS485传感器CAN传感器LoRa以太网RS232

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    基于Zynq的微地震数据采集优化技术研究

    阮波沈统徐垒杨兰...
    76-80页
    查看更多>>摘要：为解决微地震监测系统长时间连续采集导致的数据存储压力大的问题,设计了一种以Zynq为核心的微地震数据采集优化系统.在Zynq XC7010 芯片的PL部分完成 4 路ADC并行采样控制,在PS部分内嵌修正能量比(MER)算法实现对连续采集的震动信号进行自动识别,并增加动态阈值方法来降低震动信号识别的漏判率,进一步提高该算法识别精度,从而较大程度减少无效噪声数据的存储.实验结果表明:该系统对震动信号响应灵敏,即使是低信噪比的震动信号也能准确识别;同时与IMS微震监测系统相比,经过16 h的连续采集,该系统的数据存储量仅为IMS系统的31%,有效地降低了连续采集过程中的数据存储压力.

    微地震监测系统数据存储压力ZynqXC7010MER算法自动识别动态阈值方法

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    基于面向TTE的新型数据综合系统的设计与实现

    张会新洪应平姚玉林杨应杰...
    81-86页
    查看更多>>摘要：针对传统总线无法实时网络传输,新型总线时间触发以太网(TTE)兼容IP协议和IEEE802.3协议,但TT业务和BE业务需设备满足TTE协议,实际工程缺少适用性的问题,设计了一种基于FPGA的时间触发以太网数据综合系统.该数据综合系统以FPGA作为核心控制器,千兆网作为主要通信接口,在满足高速率、高宽带、高灵活的前提下,设计出数据综合模块,将多种传统总线与TTE总线良好兼容.试验结果表明:系统在同步精度高达 40 ns、通信抖动仅为 392 ns的前提下,数据转换收发无误码现象.同时将多种数据混合编帧,具备极高的稳定性与灵活性,为TTE网络数据服务于实际工程提供了可靠的解决方案.

    时间触发以太网时钟同步协议兼容数据融合

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    两级融合的多传感器数据融合算法研究

    彭道刚段睿杰王丹豪
    87-93页
    查看更多>>摘要：针对智慧工厂监测环境中多源数据融合精度问题,提出了一种两级融合的多传感器数据融合方法,旨在提高多源数据融合的准确性和可靠性.该方法分为一级数据融合和二级决策融合,首先采用卡尔曼滤波结合自适应加权平均对同类型传感器进行数据降噪融合处理,其次利用人工兔优化算法(ARO)优化ELM神经网络进行决策融合.实验结果表明,基于ARO优化ELM神经网络的多传感器数据融合算法在融合精度方面优于其他先进算法.经验证,所提出的两级融合多传感器数据融合方法具有更好的融合性能,有效提升感知系统的可靠性和鲁棒性,实现更加准确和可靠的监测和预测.

    多传感器数据融合卡尔曼滤波自适应加权平均人工兔优化算法ELM神经网络

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    钢桥疲劳裂纹几何特征对涡流检测信号影响规律研究

    张立发袁周致远吉伯海庞根...
    94-99页
    查看更多>>摘要：针对常规钢桥面板疲劳裂纹检测手段只能贴合表面进行检测的问题,引入涡流检测方法,实现对钢桥面板表面疲劳裂纹的检测.搭建了涡流检测实验平台,设计研发了涡流检测探头,对不同尺寸疲劳裂纹进行横向扫查,研究了不同长度、宽度和深度特征的疲劳裂纹对检测信号的影响规律.并建立有限元仿真模型,模拟疲劳裂纹扫查过程,验证了钢桥面板疲劳裂纹涡流检测方法的可靠性,为后续疲劳裂纹尺寸精准测量提供依据.实验结果显示:设计的空心圆柱形检测探头能够实现最小尺寸为长度60 mm、宽度 0.2 mm、深度 5 mm的表面裂纹缺陷的定位检测;检测信号的幅度变化值与裂纹长度、宽度、深度在一定范围内均成正相关,裂纹长度和深度对检测信号影响较大,裂纹宽度对检测信号影响较小.

    涡流检测钢桥疲劳裂纹几何特征检测信号

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    基于FBG连杆变形感知及三维重构方法研究

    周宏根富艳玲符博峰侯秋林...
    100-106,113页
    查看更多>>摘要：连杆作为柴油发动机的关键零部件,其变形直接影响动力装备的性能和寿命.因此,检测连杆变形对保证动力装备的使用寿命具有重要作用.文中提出基于光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)船用柴油机连杆的变形检测技术,根据有限元分析连杆变形特点,设计FBG栅点的传感网络,建立连杆受力变形下的三维重构模型,并开发基于FBG连杆变形检测的软硬件系统,实现连杆变形的可视化监测.实验结果表明采用基于FBG的感知和重构技术检测连杆的变形是可行的,为连杆性能的精确检测以及船舶动力装备其他关键件的变形检测提供了新思路.

    FBG变形检测三维重构连杆

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    转台运动误差分离与角度优化技术研究

    邵萌邵宪磊安冬吴昊...
    107-113页
    查看更多>>摘要：为了解决测量转台运动误差时存在的多种误差耦合问题,提出了一种基于多点法的运动误差分离方法.首先,通过分析转台在回转过程中多自由度误差的运动特性,提出了一种端面四点误差分离方法,在分离出测量盘下表面的平面度误差的同时,可完成倾斜误差和轴向误差的解耦.然后,建立了该方法的误差传递函数,采用麻雀算法(SSA)进行优化,寻找不同阶次下受谐波抑制影响最小的最优布置角,提高了误差解耦精度.最后,通过仿真与实验的方式对该方法进行验证.仿真结果表明,端面四点误差分离方法对轴向、倾斜误差的分离精度(相对误差)分别为1.934%和9.177%.实验结果表明,分离的运动误差与转台标定误差相符合,验证了该方法能够精确获得转台运动误差.

    精密转台误差分离技术测量分析角度优化优化算法运动误差

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    基于YOLOv5s的晶粒检测算法

    张子优韩华超魏东于霞...
    114-118页
    查看更多>>摘要：为解决传统晶粒定位容易受到光线、噪声等因素影响,耗费大量资源等问题,构建晶粒检测算法YOLOv5s-wafer.首先建立晶粒检测数据集,使用轻量级网络GhostNetv2 作为主干特征提取网络,降低模型参数量;其次在特征融合网络中引入CA(coordinate attention,CA)注意力机制,加强特征提取能力;最后采用EIOU作为定位损失函数,提高晶粒检测精度.实验结果表明:算法的平均精度均值为99.3%,参数量为4.637×106,检测性能和算法轻量化达到了理想平衡.

    晶粒定位目标检测注意力机制轻量级网络损失函数

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