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关键词： 传感器   应用   发展   概述   现状   问题  

摘要： 传感器技术是现阶段科技中极具发展潜力的应用,现阶段的传感器广泛技术应用于城市建设、医疗等各个专业。本文先简述了传感器的发展历程,并介绍了新型传感器技术的应用,并在文章的后半部分简述了传感器在今后发展中面临的问题,以及传感器发展的趋势。

关键词： 电子技术应用   新能源汽车   传感器技术   Tech-Workshop  

摘要： [AET上海]2015年6月28日下午,上海,大雨。由电子技术应用承办的第6期"Tech-Workshop"技术沙龙在上海齐来大厦举办,一样的地点不一样的主题,来自于莱姆电子和苏州能斯达的两个传感器大侠,向来到现场的50余位工作师分享了自己的应用体会。朋友圈"自称神兜兜小明哥"的莱姆电子汽车客户经理李明率先给大家做了题为"汽车级电流传感器"的分享。李明的分享从霍尔电流传感器的

关键词： 物联网技术   智能种植系统   传感器技术   WEB技术   单片机控制  

摘要： 自上世纪中叶起,西方发达国家陆续开展了种植相关技术的研究,并相继获取了利用计算机信息化技术监测、控制、管理植物种植过程的相关理论积累与技术成果,此后更是酝酿研制出更为先进的种植环境控制系统。在此基础上,随着近年来传感器技术的不断进步,将光照、温度、湿度、二氧化碳等植物所需种植环境的传感器节点与控制系统应用到现代化高水平种植行业中,已经成为了近年来农业信息化技术研究的重要方向。我国居于世界农业大国地位,虽然随着我国改革开放的逐步深入,农村地区的种植技术得到了一定水平的提高,但与西方发达国家相比仍有较大差距,难以摆脱人力劳动强度大、资源集约化利用率低、化肥农药滥用等弊端。为改变传统农业粗放种植的方式,解决当前我国农业种植行业面临的相关问题,在农业信息化发展的大背景下,研发一套基于物联网技术的旨在提高农产品种植效率、减少人力劳动管理成本、远程操作控制简便的智能种植系统,对提升当前农业种植领域科技水平具有广泛的实践价值。本文设计并实现了一套基于物联网技术的智能种植系统,其不仅可以为阳台、露台、花园种菜的都市人群提供一种新型省时省力的种植方式,并还可应用于农产品企业大棚种植环境中,提高所种植农产品的精确控制和科学管理水平。本系统主要功能如下：(1)控制系统与外围设备控制。使用市面上被广泛应用于物联网技术的低成本51单片机控制系统和树莓派开发板多功能控制系统,并描述了单片机通过IO接口、IIC总线、电磁继电器、USB摄像头等控制外围电路与电子设备。在此基础上,实现了联网远程控制单片机运行与数据存取的方法,包括局域网内配置服务器方法或远程WEB访问方法。(2)系统模块设计与实现。通过光敏电阻、光强度传感器等方式监测实时光照强度并控制各种类植物生长补光灯实现植物生长对照明的需求；通过土壤与空气温度传感器获取当前种植环境水分含量,实现植物生长过程中的最适湿度保持；设计了系统运行过程中的太阳能供电模块与异常断电监测；通过温度传感器获取实地温度通过控制保温棚或地电热实现植物生长的温度恒定；通过二氧化碳传感器监测二氧化碳浓度实现植物种植过程中的二氧化碳补充。(3)智能控制与拓展功能。在以上监测与控制设备基础上,运用物联网技术、WEB技术等方式,设计实现了异常状态判断、种植数据分析、用户邮件提醒与决策辅助、天气预测、种植数据分享、植物影像资料采集、用户交互等外围拓展功能。本文最后总结了系统实现与运行情况,提出了笔者对智能种植行业发展的见解,归纳了当前研究的不足与未来研究方向的展望。

关键词： 微电子技术   智能信息处理   人工智能技术   集成电路技术   嵌入式技术   传感器技术   虚拟仿真   信息安全   无线通信   网络   图像分析   汽车电子   科学计算   军事通信   机械制造   航空航天   航海技术   电子器件   电源技术   电力控制  

摘要： 《现代电子技术》主要栏目：无线通信与网络、军事通信、信息安全、航空航天航海技术、传感器技术及节能网络、计算机软硬件及应用、嵌入式技术、科学计算与智能信息处理、图像分析、测控技术与虚拟仿真、机械制造与自动化、人工智能技术、电子技术及电子器件、材料与结构、微电子技术、集成电路技术、汽车电子及商务电子、电源技术、环保与新能源、电网与电力控制等。

关键词： 轴向磁通开关磁阻电机   运行控制   转子位置   无位置传感器技术  

摘要： 轴向磁通开关磁阻电机(简称AFSRM)，不仅结构简单、容错性强、系统控制灵活，而且调速性能好、应用范围广，已广泛应用在航空工业、纺织、机械、家用电器等领域。转子位置的检测是AFSRM正常运行的关键，传统的位置检测依赖于位置传感器，但安装位置传感器不仅会使电机的成本变高，机械结构的难度变大，使系统在安装和调试方面变得更加复杂，而且限制了电机的高速运行，降低了系统的可靠性和稳定性，因此AFSRM无位置传感器技术的研究有着重要的意义。论文主要研究了电流—磁链法、归一化电流—磁链法和RBF神经网络法这三种无位置传感器转子位置检测的方法。　　首先，对AFSRM的基础方程式、工作原理以及系统内部物理量之间的电磁关系进行简要分析，建立了电机的线性模型、准线性模型以及非线性模型，着重对转子位置角与磁链之问的关系作了深入分析，同时介绍了AFSRM的三种控制策略，分别是电流斩波控制、角度位置控制和电压PWM控制，为无位置传感器技术的研究打下理论基础。　　然后，用电流—磁链法估算转子位置，通过大量采集电机运行中的相电流、磁链和转子位置数据，建立一个三维表格，查表获得转子的位置，但这种方法占用内存大，查表速度慢。因此在AFSRM磁化曲线的基础上，作者设计了一种基于归一化电流—磁链法的转子位置检测方法，在查表前对磁链进行归一化处理，该方法可以有效改善电流一磁链法的缺点。　　为了进一步提高转子检测的速度和精度，设计了一种基于径向基函数(简称RBF)神经网络转子位置检测法。它是利用RBF神经网络对电流、磁链和转子位置角这三种数据训练，通过设定误差系数，使位置估算误差小于设定值时停止训练，有效地找出三者之间的非线性函数关系，能精确估算转子的位置。　　最后，在MATLAB/Simulink环境中搭建轴向磁通开关磁阻电机调速系统(简称AFSRD)，分别用归一化电流—磁链法和RBF神经网络转子位置估算法代替系统中的位置检测模块。在线分析了电机转速、电流、起动转矩等参数。仿真结果表明两种位置检测法均能代替系统中的位置模块，实现无位置传感器转子位置检测。

关键词： 光纤布拉格光栅   加速度传感器   低频振动测量   对称推挽式结构  

摘要： 光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器以其高灵敏度、高精度、高信噪比等优点,在低频振动测量领域占据着重要地位。本文主要对FBG低频加速度传感器的探头结构设计和信号检测两大关键问题进行了深入研究,取得了以下研究结果:(1)从FBG的传感原理和加速度传感器的模型出发,分析了FBG加速度传感器的基本设计方法。设计了一种基于L形刚性梁与弹性膜片结构的单FBG加速度传感器,进行了理论分析,通过仿真考察了各结构参量对传感器灵敏度和谐振频率的影响,并进行了优化设计。为了提高传感器的抗干扰能力,设计了一种基于双FBG对称推挽式结构的加速度传感器,并进行了传感特性分析。(2)针对单FBG结构的加速度传感器,构建了基于非平衡Michelson干涉仪的相位产生载波(PGC)调制解调系统,研究了影响系统相干度的因素,通过控制干涉仪的臂差有效提高了系统输出信号的质量,并采用PGC技术和法拉第旋镜偏振控制技术分别消除了随机相移和偏振衰落的干扰。针对双FBG结构的加速度传感器,则构建了强度解调型的匹配光栅法解调系统,理论及仿真分析表明:强度型解调系统结构简单,信号处理过程方便。并因为两匹配FBG构成推挽且一起封装于传感器中,所以该系统具有自动补偿噪声引起的FBG波长漂移的功能。(3)为了提高所设计的低频振动传感器的性能,研究了传感用FBG的制备方法。理论分析了影响FBG反射率和线宽的因素,研制了一套可控温型光纤载氢系统,实现了光纤的快速光敏化,将载氢周期缩短至了24个小时,并通过提高光纤光敏性写入了栅区长度5mm、反射率高达99.93%而3dB带宽仅为0.13nm的窄线宽微型光纤光栅,用于单FBG传感系统。基于新的刻栅系统及特殊结构的遮光板,通过控制刻栅时不同区域的曝光时间与FBG的中心波长,制备了匹配效果良好、反射谱分布符合仿真分析中矩形函数的切趾型匹配光栅对。(4)完成了两种加速度传感器的制作并分别进行了低频信号传感性能测试。实验结果表明,单FBG加速度传感器的谐振频率为115Hz,在20 Hz-70 Hz的低频段具有平坦的灵敏度响应,平均加速度灵敏度为200 pm/g,与理论分析所得的灵敏度231.9 pm/g、谐振频率99.3 Hz的结果比较符合。线性响应的相关度为99.98%,在工作频段内横向串扰为-32.73dB。双FBG加速度传感器则主要对20Hz以下的振动信号进行了测量,在2Hz-5Hz的频段灵敏度仍可达188pm/g,线性响应相关度在99%以上。对1Hz与0.5Hz的甚低频振动测量同样得到了质量较好的输出信号,证明了该FBG低频传感系统在甚低频段具有极高的信噪比,能用于极低频振动的探测。

关键词： 传感器技术   光电传感器   紫外告警系统   生物传感器   传感器网络  

摘要： 传感器技术作为信息技术的三大基础之一，是当前各发达国家竞相发展的高技术，是进入21世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。传感器技术所涉及的知识领域非常广泛，其研究和发展也越来越多地和其他学科技术的发展紧密联系。本文回顾了传感器技术的发展历史，综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究状况，并通过简述当前的应用实例，展望了现代传感器技术的发展和应用前景。

关键词： 频率域感应式磁场传感器   优化设计   性能表征  

摘要： 近年来，随着科学技术的进步和人类社会的发展，越来越多的场合需要测量及监控磁场，因而促进了各类磁场传感器技术的蓬勃发展。其中，感应式磁场传感器以其工作频带宽，动态范围大，灵敏度高，造价低，性能稳健等优点广泛地应用于各种磁场测量场合。尽管人们很早就开始使用线圈感应磁场，但是直到1967年，Zijlstra才第一次详细的描述并发表了感应式磁场传感器的工作原理，从此拉开了感应式磁场传感器研究的序幕。时至今日，感应式磁场传感器技术已经发展了近半个世纪，在电磁法地球物理勘探，包括大地电磁测深方法（MT方法）、音频大地电磁测深方法（AMT方法）和可控源音频大地电测测深方法（CSAMT方法）等，海洋地球物理观测，包括海洋大地电磁测深方法(MMT方法)和海洋可控源电磁方法（Marine CSEM方法）等，以及石油电磁测井等诸多领域都有着广泛的应用。但我国高端地球物理电磁法勘探仪器设备长期依赖进口，制约我国发展国产化电磁法勘探仪器装备的瓶颈技术之一是高灵敏度磁场传感器。　　本文围绕着国土资源部深部探测实验研究专项SinoProbe项目之一—地面电磁探测系统(SEP)研制，重点研究了感应式磁场传感器的噪声形成机理及影响因素，并以此为基础研发出一系列优化设计算法并形成了具有自主知识产权的优化设计软件，同时解决了高磁导率、低损耗的磁芯制备工艺技术，低频低噪声微弱信号检测电路等关键技术难点，研制出适用于不同环境下的高性能频率域感应式磁场传感器。论文的主要工作和创新性成果包括:　　1)全面深入研究了感应式磁场传感器的内部固有噪声的形成机理及影响因素，包括磁芯损耗噪声（RC噪声），磁芯温度噪声（TC噪声），线圈电阻热噪声（TR噪声），线圈电阻1/f噪声（FR噪声），电路等效输入电压噪声（CV噪声），电路电压偏置温漂噪声（CT噪声），电路等效输入电流噪声（CI噪声），反馈电阻噪声（FB噪声）和衰减电阻噪声（TT噪声）。　　2)对感应式磁场传感器上述9类噪声源在频率域建模、分析、测量和计算并加以实验验证。首次提出TC噪声并建模、测试与分析;通过构建的实验系统测试了RC噪声和CT噪声等并确定了模型参数;对CV噪声和CI噪声，测量其噪声谱图至1000s以下，可以更准确开展建模分析研究;对FR噪声，应用HOOGE提出的1/f噪声模型，使之可量化计算。　　3)基于噪声分析的基础，提出了谐振型窄带感应式磁场传感器的设计理念，即通过将传感器线圈的谐振频率调整至工作频带的中心频率，使传感器电路的电压噪声在工作频带内急剧下降，从而实现传感器整体噪声降低的目的。谐振型窄带感应式磁场传感器在MT方法和AMT方法的“死区”问题上和透地通信等方面都有着巨大的应用潜力。　　4)基于噪声源的分析基础，本文提出了一系列感应式磁场传感器的优化方法，完善了感应式磁场传感器的优化设计方法，研制出具有自主知识产权的感应式磁场传感器优化软件(IMOD)，填补了国内空白。具体包括:　　a)磁芯材料的优化，包括初始磁导率，饱和磁通，矫顽力，磁滞损耗等的优化方向和方法。　　b)磁芯形状的优化，包括加入磁通聚集器、采用管状磁芯及框架磁芯结构等优化方法。　　c)电路的优化，综合分析多类仪器中的低噪声放大电路，取长补短，提出了多器件并联及变压器降噪等优化方法。　　d)线圈参数的优化，采用拉格朗日乘子法和等值线图法等优化方法。　　e)以磁通负反馈型宽带感应式磁场传感器和谐振型窄带感应式磁场传感器为例，详细阐述了感应式磁场传感器的优化设计方法和流程，通过样机性能测试验证了优化方法的正确性和软件的可靠性。　　5)在感应式磁场传感器的噪声源分析及优化算法的基础上，研制出了一系列新型频率域感应式磁场传感器。这些传感器具有噪声低，重量轻，性能稳健等特点，已广泛应用于地球物理勘探领域的MT方法、AMT/CSAMT方法等，海洋地球物理观测的MMT方法、Marine CSEM方法等，以及电磁法测井、海洋磁异常探测、地面透地通信等领域。各类感应式磁场传感器的技术性能与国外同类产品的先进技术水平相当，填补了国内技术空白，解决了长期制约我国地球物理电磁法勘探仪器装备国产化的瓶颈技术。

关键词： 信息技术   传感器技术   物理实验  

摘要： 随着信息技术的发展和新课改的推进,以传感器和计算机为基础,将现代化信息技术与传统实验教学相结合的数字化信息系统实验室应运而生。本文就传感器技术在高中物理实验中的应用进行了论述。

关键词： Numerical analysis  

摘要： In this work the numerical analysis is presented of an optical sensor based on multimode interference structures with a sensing layer which covers selectively a multimode waveguide. The analyzed gradient index optical waveguides are fabricated in a sodium-potassium ion exchange process. The effects of the sensing layer of different shape and excitation conditions are demonstrated.