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关键词： 项目化教学   传感器技术  

摘要： 传统的传感器教学内容侧重于传感器本身的工作原理,对于传感器的实际工作运用重视不足,学生的学习兴趣不高。所以采用项目化教学,侧重于传感器实际的工作需要,设计出实际生活常见的工作任务进行教学,则是提高学生学习兴趣的有效途径。

关键词： 加速度传感器技术   中小学生   身体活动   跟踪研究  

摘要： 目的对青少年身体活动的客观数据与体质状况进行联合调查,通过三年纵向追踪调查研究,以期获得较为连续性、系统性、完整性的青少年体质状况及日常身体活动数据,分析其变化特点,获得有效确定青少年身体活动和体质健康之间的量效关系,获得影响青少年日常身体活动的客观因素。方法招募实验对象江苏省南通市金沙小学四年级跟踪至六年级154名学生、金郊初级中学初一跟踪至初三160名学生、高级中学高一跟踪至高三165名学生,登记基本信息后,测量受试者身高、体重、肺活量、坐位体前屈等体质指标。体质测试结束后每位受试学生发放运动加速度传感器Actigraph GT3X一个,并要求受试者连续佩戴加速度传感器一周,包括五个学习日和两个周末日。佩戴一周结束后,统一收回并将其数据上传至电脑,利用分析软件Actilife6进行导出,应用SAS JMP10统计软件对实验对象三年数据进行统计分析。结果日常身体活动情况分析,小学生每日步数、静坐时间、中高强度身体活动时间低于初中生、低于高中生(P<0.05),小学生每日轻度身体活动时间高于初中生、高于高中生(P<0.05);女生身体活动时间低于男生(P<0.05);小学、初中、高中学生第三年的日常步数都明显少于前两年(P<0.05),初高中第二年日常活动量较高(P<0.05);体质情况分析,小学男生超重、肥胖率较高,第三年分别达到9.1%、22.1%;小学生连续三年各项体质指标均有增长(P<0.05),初中生第三年各项体质指标增长幅度高,高三学生各项体质指标水平降低(P<0.05),高中生体质总分与初中生无差异(P>0.05);体型改善与变差学生的每日身体活动量无差异(P>0.05),肺活量水平改善与变差学生的每日身体活动量无差异(P>0.05)。结论学生身体活动量逐年降低且整体较低,女学生日常中高强度身体活动整体较低,学生周末身体活动量低;可能由于校区的改变以及体育中考年,初高中学生体质、身体活动水平有所上升,建议采取适当的体育考试制度促进学生身体活动;小学男生超重肥胖率高,中小学生各项体质指标有增长,高三学生各项体质指标水平降低,高中生体质水平与初中生相比没有提高;学生体质测试结果与日常身体活动量无明显相关,应改善并修正国家学生体质健康标准测试指标。

关键词： 回收IC   TDDB效应   年龄传感器   V模型   微电流检测电路  

摘要： 随着集成电路制造工艺技术的不断进步,器件尺寸快速缩小,电源电压持续降低,电路的集成度大大提高,可由此带来的集成电路老化问题变得日益严重。当集成电路的特征尺寸低于90nm时,栅氧化层内的电场强度急剧增大,与时间相关的栅介质击穿(TDDB,Time Dependant Dielectric Breakdown)效应已经成为集成电路芯片的主要老化原因。集成电路行业更新换代很快,电路老化后的芯片性能变差最终会被淘汰,然而这些旧芯片报废后未被销毁并重新进入市场。据报道,市场中的假冒IC芯片数量不断上涨,甚至呈指数增加。由于现今的研究技术还不够完善且不适宜用户使用,这些假冒芯片不易被检测。本文据此希望研发一种可以检测芯片使用年龄的片上传感器技术,用于监测芯片的使用时间,甄别回收芯片。本文提出的年龄传感器通过传感电路监测MOS电容的TDDB击穿,利用寿命模型计算使用年龄。针对栅氧化层TDDB效应和集成电路年龄传感器展开如下研究工作:1.对栅氧氧化层的击穿机理和几种主要的TDDB模型进行详细的分析。采用恒定电压法,针对TSMC 0.18μm工艺,对宽长比0.22/0.18,栅氧化层厚度为3.56nm的NMOSFET分别进行温度和电压应力加速实验,测试其相应的击穿时间。利用不同应力下的样品击穿时间得到相应的栅氧化层累积失效分布图和特征寿命,并完成V模型中各参数的提取与验证工作。2.学习研究年龄传感器的相关概念与研究成果,利用电路老化的TDDB效应,提出一种新型的基于冗余预兆单元的年龄传感器结构。该传感器包含应力电压生成电路、待测单元(DUT,Device Under Test)电路和微电流转换电路。相较于以往的年龄传感器设计,本文提出的传感器无需设置参考电路,只需通过对冗余待测单元(DUT)的TDDB击穿监测,利用NMOSFET的TDDB寿命模型计算出芯片的使用年龄,消除了参考电路带来的不准确性,因此寿命计算具有更高的准确性。3.设计所提传感器结构中的各模块电路,并利用Cadence Virtuoso仿真工具对电路进行仿真。结果表明,DUT中处于应力条件下的NMOSFET未发生TDDB击穿前,电路输出信号为低电平;发生TDDB击穿瞬间,电路监测到电流变化,输出信号变为高电平,实现了所提年龄传器中对电路模块的功能要求。

关键词： 传感器   机电一体化   机器人   汽车  

摘要： 在机电一体化技术中,传感器是其主要技术,相当于机电一体化系统的感受器官,能够实现对信息的快速和精确的获取,同时还能够经受住严酷的考验,是机电一体化高水平的关键所在。本文主要结合笔者多年工作经验,论述了传感器的产生和发展,之后探讨了传感器在机电一体化技术中的应用,最后分析了传感器技术的发展的趋势。

关键词： 射频识别   传感器技术   牧业决策处理系统   模块化设计  

摘要： 当前，我国西部养殖业主要还是采传统养殖模式，其最大的缺点是集约化、信息化程度低。为了解决上述问题，本文提出以整个产业适度规模化、信息化、提高产品产量等为主要目的，对当下西部区域牧场养殖模式进行分析，针对分析查明的大量问题分析进行改进，设计并建立全新的养殖管理模型。同时，本文还跟踪分析国内外的研究学者在该领域的最新研究或应用成果，并在此基础上结合上文提出的广大西部牧民实际的养殖需求，设计并实现基于RFID与传感器技术结合的牧业决策系统，为广大牧民的规模化养殖提供信息化辅助。　　本文就当前牧场的运营模式和环境条件为设计依据，以RFID技术和传感器技术结合为主要的突破点，整合其他硬件和软件，设计实现一个功能强大的集成化信息管理系统。通过PDA等传统系统工具，系统用户能够及时的采集并存储相关的生产现场数据，并且根据相应业务需求直接进行人工杂质数据筛选，保证系统采集数据的质量既全面又精确。RFID技术在本系统最重要的用处就是牲畜的识别和跟踪，通过使用此技术手段极大的降低人力成本。最后，本文还使用传感器技术作为系统主要环境数据采集手段，实时监控牧场水温、气温条件，且通过预先设计好的规则，给工作人员提供决策管理意见，辅助牧场提升运营能力，增加牧场的产出。　　总之，本文将设计好的系统部署在牧场后，进行了严格的测试使用。在此过程中，系统实现稳定运行，并通过一系列的测结果证明新系统不仅在生产成本控制上极具优势，还能够为畜牧业清真养殖提供一定的智能化技术支持，同时后续的升级空间巨大，具有一定的创新性和实用价值。

关键词： 传感器   种类   应用  

摘要： 传感器在当今信息社会运用的十分广泛,基于此,笔者利用课本知识和参考课外文献详细介绍了传感器在农业中的应用。希望通过本文使大家对传感器更加了解,从而促进物理的有效学习。

关键词： 摔倒检测技术   心率检测技术   联合检测算法  

摘要： 随着我国已经进入老龄化社会,导致老年人口呈现老龄化、空巢化两大特征的快速发展态势,老龄化人口和空巢家庭比例呈不断升高趋势。随着人口老龄化趋势的增加,一系列的隐患问题也随之而来,其中摔倒已成为老年人意外死亡的最大诱因之一。如果我们能设计一种针对老年人的摔倒的检测系统来减少类似的情况发生或在老年人摔倒后及时报警进行处理是减少意外事故的最佳手段之一。本文在分析目前常用的摔倒检测技术的基础上,采用可穿戴式检测技术,联合MPU6050加速度计和心率传感器模块采集数据,利用多传感器信息融合技术,通过联合检测算法感知摔倒状况并自动进行摔倒报警。本文的主要工作如下:(1)本文首先对人体日常活动和摔倒行为进行分析,通过建立物理模型,采集各种人体活动数据并进行分析。将摔倒活动分为三个阶段进行研究:失重阶段、撞击阶段、摔倒后短暂静止阶段,通过对三个阶段的合加速度分析,得出了三阈值算法,并联合四元数姿态算法和心率采集技术进行数据融合,给出了联合检测算法。(2)本文对摔倒检测系统进行整体的设计,介绍了采用的软硬件框架以及系统的功能需求。采用MPU6050六轴加速度计传感器和SON1303心率传感器进行人体姿态数据采集及心率数据采集。一旦发生摔倒事件,MT6260D集成的GPRS数据模块将处理过后的自动报警信息或者一键报警消息上传服务器,监护者通过查看手机端安装的APP接收服务器端下发的报警消息采取进一步的救助措施。(3)最后对系统进行功能测试,本文设计的摔倒检测系统准确率较高,性能较好,且提出联合检测算法具有一定的应用价值。

关键词： 低空机载传感器   长势   参数   信息提取   农田  

摘要： 在新疆农业生产中,与精准农业关系最密切相关的是作物长势监测。在所有长势参数中,作物冠层的高度、LAI指数和土壤中的水分含量是关键参数。长势监测的传统方法是依靠人工调查的方式来完成,主观性强且效率低。精准农业一方面要求更短时间周期,另一方面也需要更高精度的结果,卫星遥感有时无法满足。低空无人机系统具有更高的空间分辨率和时间分辨率,机动性更高,非常适合农田长势监测工作的开展。本研究立足于这一实际需要,利用多种低空机载传感器,综合获取农田作物关键长势参数,具体内容与成果如下:(1)利用可见光相机数据对农田进行分类通过色彩空间转换与灰度共生矩阵纹理滤波法、颜色指数法和面向对象信息提取3种方法对可见光相机数据进行农田分类,都取得了良好的效果,但从分类精度来看,基于色彩空间转换与灰度共生矩阵纹理滤波法的精度高于颜色指数法,面向对象分类方法的精度高于色彩空间转换与灰度共生矩阵纹理滤波法,是最有效、精度最高的分类方法。(2)多光谱数据的农田LAI反演利用4通道多光谱影像数据计算得到的8种不同的植被指数,分别构建了一元线性回归模型和二次多项式非线性回归模型。通过与实测LAI数据进行对比分析发现,GNDVI指数和RVI指数反演精度较高,EA值分别为97.58%和96.09%。(3)激光雷达数据反演作物高度与LAI指数研究利用激光点云数据计算得到了数字高程模型(DEM)和数字表面模型(DSM),差值后得到了农田棉花的归一化高度分布结果(nDSM),绝对误差的最大值也仅为0.13m。另外得到了农田作物覆盖度,进而根据LAI计算公式得到了该区域的LAI结果,决定系数为0.86。(4)多光谱数据的土壤水分反演在棉田播种前、生长中期和旺盛期分别利用土壤热惯量法、PDI、SPDI、MPDI、MMPDI指数的方法反演了无植被覆盖、中等覆盖度和高植被覆盖度条件下的土壤水分。在播种前无植被覆盖条件下,利用热惯量、NDWI指数等指数与实测数据的模拟结果效果很好,R达到了0.91;在中等植被覆盖度的棉田,SPDI指数的反演精度最高;在高植被覆盖度条件下,MMPDI指数为最优方法,R为0.62。(5)长势参数信息提取综合验证开展了综合实验,采集了同一时期同一地点的影像和地面验证数据,分析与验证之前结论中最优方法的可靠性与可行性。结果表明,农田分类相对误差值较小,精度较高;利用GNDVI和RVI指数反演得到的LAI结果EA值分别为90.83%和89.4944%;利用MMPDI指数对土壤水分的估算结果好于PDI指数的结果;利用激光雷达得到的棉花株高与实测结果的EA值为89.36%,LAI指数的EA值为94.72%。

关键词： 智能家居   传感器技术   信号传输技术   物联网  

摘要： 科学技术日新月异的发展以及生活水平的提高使得人们对于家居升华的要求也在飞速发生变化,而智能家居的出现就成为时代发展的必然趋势。高新科技技术融入智能建筑已经很多年,这也使得智能的概念进行了很大程度的更新与深化。近20年,随着三网融合的实现、物联网的高速发展,带动了智能家居的技术,实现更加自动化、舒适化、安全化、节能化的家居生活已成为可能。本文主要对智能家居近年来的发展与主要技术做出简要介绍,并提出对智能家居未来发展方向的一些思考和建议。

关键词： 单片机   传感器技术   滤波算法   PM2.5  

摘要： 本文主要介绍了基于arduino单片机和夏普GP2Y1010AUOF粉尘传感器的空气质量PM2.5测量设计系统.该系统通过传感器多次采集空气粉尘浓度数据,把相应的模拟量传回单片机,系统通过模数转换、滤波算法,最后把检测到PM2.5浓度数值显示到OLED显示屏上,如果检测值超过了污染指标,就发出警报提醒使用者,除此之外,还加入了温湿度和时间,增加了设备的实用性.该设计对检测空气质量,提高人们的生活质量以及环境意识,促使人们改善环境,具有重要的意义,因此应用前景非常广泛.