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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。
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    基于多目标优化算法的大量程涡流传感器探头优化设计

    吴盟袁杰王坤东雷华明...
    1-6,11页
    查看更多>>摘要：在大量程涡流位移传感器测量系统中,探头线圈的几何参数直接关系到整个测量系统的性能.针对大量程涡流位移传感器探头线圈的优化设计,提出了一种基于多 目标优化算法的设计方法.首先,通过COMSOL有限元仿真软件建立传感器探头模型,计算不同参数下线圈的归一化灵敏度和分辨力;其次,采用BP神经网络建立归一化灵敏度、分辨力与线圈参数之间的模型;最后,利用遗传算法进行多目标优化,获得最佳线圈参数.实验结果表明:优化后的传感器线圈,其归一化灵敏度与分辨力分别提高了 0.02/mm和0.94 μH,证明了所提出优化算法可以有效提升涡流传感器探头的性能指标.

    涡流传感器大量程线圈参数神经网络多目标优化

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    微加速度计电磁力反馈系统设计与仿真分析

    沈富明赵锐石云波祖凯旋...
    7-11页
    查看更多>>摘要：针对电容式加速度传感器的闭环控制需求,设计了 一种电磁反馈系统,以满足用于惯性导航的高精度加速度传感器的需求.该系统保证了加速度传感器具有高机械灵敏度的同时,还能拓宽其量程.建立了电容式微机电系统(MEMS)加速度传感器的闭环控制模型,并对电磁结构进行了有限元分析.仿真结果表明:线圈电流为277.3 μA时,电磁力达到了 1.509 mN.当输入反馈电压为-19.1～19.1 mV时,反馈系统能实现加速度传感器在±5g(g=9.8 m/s2)范围内的闭环控制.计算表明加速度传感器敏感结构的机械噪声为1.22×10-8g/Hz1/2.利用Simulink分析可知,在±5g范围内,电容式MEMS加速度传感器闭环控制系统的反馈电压与输入加速度具有良好的线性关系,其灵敏度为3.8 mV/g.

    加速度计电磁力反馈有限元仿真量程

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    基于光纤传感航天器神经网络与数字孪生研究

    范丽胡泽阳武丹梁纪秋...
    12-18页
    查看更多>>摘要：文中设计了一种掺杂Al2O3、Y2O3、P2O5的新型石英光纤,制作的光纤成品纤芯折射率类线性分布.通过飞秒激光直写技术,在光纤上刻写出光纤Bragg光栅,制作出光栅串.将多根光栅串布设在航天器卫星模型上,形成航天器智能蒙皮,用于感知卫星结构损伤状态.基于上述测量数据,使用unity3D软件开发航天器的3D模型及相匹配的python程序对数据进行处理,实现航天器的数字孪生和状态感知.进一步通过模型建立和BP神经网络算法对传感数据进行感知训练,模型对撞击信号的预测准确率高达90％.

    光纤传感数字孪生飞秒激光光刻智能感知BP神经网络

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    磁聚焦式扭矩传感器激励线圈控制策略研究

    王宪彬孙士铭李志鹏董晟...
    19-25页
    查看更多>>摘要：为测量旋转轴不同工况下的扭矩,提出了 一种基于磁聚焦式扭矩传感器的激励线圈控制策略.该控制策略以控制传感器稳定输出幅值为2 mV电信号为目标,将感应电压数学模型和正交试验法相结合,对各个工况下的激励线圈控制策略进行设计,并利用MATLAB和COMSOL软件对各控制策略进行理论计算和有限元仿真验证.为模拟传感器在台架实验中得到的带噪声信号,对仿真得到的输出电信号添加高斯白噪声,利用MATLAB仿真软件对带噪声信号进行滤波优化.仿真结果表明:该控制策略能够使传感器在旋转轴的不同工况下,稳定输出幅值为2 mV的类正弦电压信号,验证了其可行性.

    磁聚焦扭矩传感器激励线圈控制策略圆环线圈滤波优化

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    位置探测器与加速度计结合的测振方法

    钟蕊阳孙凤鸣朱振宇于凯...
    26-31页
    查看更多>>摘要：非接触式的振动测量方法具有非侵入和易布置的优点,在实际的工业生产和科研实验中有广泛的应用,但目前的非接触测量方式对测量装置自身受环境冲击振动产生的影响考虑较少.文中提出了一种振动自补偿的低成本的测振方法,采用位置探测器测量振动信号,并利用MEMS加速度计测量测振系统自身振动用于补偿.搭建实验系统对该方法进行了验证.实验结果表明:基于位置探测器的方法能够测量待测物体与测振系统间的振动,而MEMS加速度计能够测量环境引起的测振系统自身振动.经补偿后,环境振动冲击对使用位置探测器方法得到的振动测量结果的影响显著减弱.

    振动测量位置探测器MEMS加速度计振动自补偿

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    基于FPGA的智能多路绝缘测试平台国产化设计

    赵国文姚玉林张会新
    32-37页
    查看更多>>摘要：针对当下工业生产领域愈来愈繁复的电缆网与系统阻值的测试需求以及国内绝缘测试技术发展不够充分的现状,基于型号为HWD2V1000国产FPGA,提出了智能多路绝缘测试平台的国产化设计.绝缘测试平台具有静态、导通、绝缘3种测试模式,分别采用开尔文测试法和二线法,该绝缘测试平台全自动化、智能化,测试效率相较传统测试方法显著提升;能够对可拓展的多通道(＞200点)中的任意测点设置3种阻值测试模式,测试阻值范围能覆盖至0.01～100 MΩ,测试误差在10％以内;全国产化设计,不依赖国外器件或模块,技术完全自主可控.

    FPGA绝缘测试仪电缆网测试国产化开尔文测试法

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    基于FPGA的角度动态校准信号同步采集电路研究

    韩章扬朱维斌黄垚邹伟...
    38-41,46页
    查看更多>>摘要：针对角度动态校准时各测角系统间信号延时不一致问题展开研究.对信号延时差异带来角度同步误差的产生机理进行阐述,建立角度同步误差模型并明确与系统间延时差异间关系;设计并研制基于FPGA的信号同步触发采集电路,说明了定角触发在信号同步中的应用.搭建转台实验平台并开展验证实验,实验结果证明:在不同转速下,测角系统间角度同步误差与转速为线性关系,延时差异基本不变,保持在45.369～46.641μs范围内.

    角度动态校准同步误差信号同步FPGA电路

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    多源异构数据同步接收与可靠存储系统设计

    王学斌王红亮王铮郭世友...
    42-46页
    查看更多>>摘要：针对传统工业数据存储器存储数据单一,实时性低以及安全性不高的问题,提出了基于FPGA的多源异构数据的同步接收与可靠存储系统设计方案.以FPGA为控制核心,以RS422总线为控制和实时监测接口,采用2块16 GB NAND Flash作为存储介质,以多级缓存的混合编帧方法实现2路千兆以太网数据以及1路RS485数据的同步接收处理,通过双Flash多平面并行存储的流水线设计方法实现数据的实时存储,采用汉明码对数据存储中可能存在的误码现象进行纠错,以千兆以太网接口进行数据回读.经高低温循环试验测试表明:系统存储容量为32 GB,存储速率可达568 Mbit/s,回读速率为353 Mbit/s,丢包率和误码率为0,具有数据处理快、可靠性高、性能稳定的优点.

    Flash千兆以太网多源异构数据混合编帧FPGA多平面并行存储

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    基于霍尔效应的位置传感系统设计

    华国环李汪兴卢缘钦张其林...
    47-52页
    查看更多>>摘要：磁敏位置传感系统广泛应用于汽车、高端装备和先进制造等领域中.文中设计了一种基于霍尔效应的位置传感系统,可以实现被测物旋转角度的检测.该系统通过由线性霍尔芯片和磁铁组成的传感模块获取旋转角度信息,经信号调理电路处理后由12 bit ADC采样转换为数字信号,FPGA读取数据并采用拟合、标准化等算法校准,再利用Cordic算法计算得到被测物旋转角度,最后通过串口屏将测量结果显示.测试结果表明该位置传感系统精度较高,测得的旋转角度误差小于2°.

    霍尔效应位置传感模数混合信号调理Cordic算法

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    基于SPWM的电磁流量计谐振式励磁系统研制

    梁利平周晶宇杨双龙黄云志...
    53-59页
    查看更多>>摘要：为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热.因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制样机、开展实验验证.功耗测试结果表明:在相同励磁电流的条件下,所研制励磁系统功耗为原系统的58.3％,励磁电源功率为原系统的69.2％.水流量标定结果表明:当励磁频率为109.5 Hz时,所研制系统在水流速为0.5～5 m/s时标定精度满足0.5级要求.可见,所研制的励磁系统具有功耗低、测量精度高的特点.

    电磁流量计高频正弦波励磁正弦脉宽调制串联谐振励磁系统功耗标定精度

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