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关键词： PELVIC floor   PHYSICAL training & conditioning   COMPUTER networks -- Monitoring  

摘要： An introduction is presented in which editors discusses various papers within the issue focused on design and implementation of cyber physical systems covering topics including remote monitoring, concept of typical cluster, and pelvic floor muscles training system.

关键词： 电磁感应   金属颗粒   传感器  

摘要： 润滑油液作为工业“血液”被广泛应用于动力机械设备中。润滑油液中包含了大量污染物，其中以固体污染物的危害最为严重。由于固体污染物中的金属颗粒较高的硬度，极易造成动力机械设备内部运动部件的磨损失效，是造成设备磨损故障的主要因素；另一方面，润滑系统中的金属颗粒物，带有动力机械设备摩擦副工作状态的丰富信息。对润滑油液中存在的铁磁性和抗磁性两类金属颗粒的材料、数量和尺寸分布等特性的分析，可有效地评价动力机械设备摩擦副的工作状态，预测动力机械设备摩擦副的故障状态。随着动力机械设备对运行状态实时检测、提高运行安全性、降低维护成本、故障预警等要求日益提高，对润滑油液内的金属颗粒进行在线检测成为重要方向。润滑油液金属颗粒在线检测技术研究，对实现动力机械设备的工作状态判断和故障预警等有重大意义。传统的在线油液金属颗粒检测传感器存在检测范围小、测量精度低、价格昂贵以及面临技术壁垒等不足，有必要研究金属颗粒在线检测技术，开发高效在线检测传感器。 针对在线润滑油液金属颗粒检测现状，为实现对金属颗粒材料和数量检测的目的，根据金属对磁场的不同影响，研究了电磁感应原理的检测方式，主要内容如下： 基于电磁感应原理开发一种在线润滑油液金属颗粒检测传感器传感模型，并制作传感器进行验证性试验研究，为润滑油金属颗粒在线检测系统提供高精度的传感器装置。采用电磁感应原理，基于Ronald公式和毕奥-萨法尔定律建立了传感器数学模型，利用Ansoft Maxwell12软件对模型磁场分布情况进行了仿真分析。 对传感器特性的数学模型进行了分析，并采用Matlab对电磁感应传感器进行了结构优化设计。依据优化结果设计、制作了传感器样件和相应的检测电路，并对传感器进行了试验研究，验证电磁感应传感器模型。 结果表明：实验室条件下，传感器能够有效检测润滑油液内的铁和铜颗粒，其中铁颗粒最小检测直径为20μm，铜颗粒最小检测直径为100μm。通过理论与试验结果对比，较好的验证了检测理论，说明文章提出的检测理论在理论与实际上具有较好的可行性。

关键词： anti-counterfeiting   drug   food   sensors   fraud  

摘要： Product counterfeiting has become an emerging brand-security issue for commodity consumables. In recent years, innovative technologies have been introduced in response to this important issue. Because of their sensitivity, convenience to management, and relative rapid results, sensors have drawn attention for their application in the fight against counterfeiting. In this article, we provide an overview of the latest development in sensors that can be used for anti-counterfeiting purposes. We also focus on introducing various innovative sensors that could be employed in smart packaging, including biosensors, nanosensors, and radio frequency identification (RFID) sensors. At the same time, the article discusses current and potential applications of the sensors, challenges of implementing them, and an outlook of sensors in packaging industry for anti-counterfeiting strategies.

关键词： 开关磁阻电机   无位置传感器   转子位置估计   无反转起动   中/高速运行控制   容错控制  

摘要： 开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，简称SRM）具备结构简单、坚固等特点，适于高速运行和恶劣的工作环境，引起了学界和业界的广泛关注。研究高性能的无位置传感器技术，可以进一步提高SRM的系统集成度，增强系统的高速性和环境适应性，充分发挥SRM的强容错能力和高可靠性，从而拓宽SRM的应用领域，为其在高速、高温、高污染等恶劣工况下的机电能量转换场合中的应用奠定基础。 本文分别针对起动和低速运行，以及中/高速运行提出了多种新型的无位置传感器控制算法。考虑到电机的容错运行，本文还对无位置传感器的容错控制技术进行了探索。 针对电机的带载起动控制，提出了非导通电流比较法、非导通相电流斜率差值比较法和非导通相电感双阀值法三种无位置传感器控制方法，通过理论分析和实验比较发现，非导通相电感双阀值法具备开通、关断角可调的优点，能够满足高性能起动的要求。为实现电机静止和带初始转速状态的精确初始定位，提出了基于全周期电感估计的系列算法：电感线性区模型法、三相电感合成矢量正交分解法和电感矢量坐标变换法，这些算法不但可以实现精确初始定位，确保电机无反转起动，而且还可以实现空载或轻载模式下的无位置传感器运行控制。本文所提出的起动方法共同的优点在于无需预知电机的电磁特性曲线，无需复杂的模型计算和存储，无需增加任何硬件资源，因此具有较强的通用性和可移植性。 针对中高速运行，提出了一种磁链特性曲线的近似获取方法。基于磁链和电感特性曲线，分别提出了基于RBF神经网络的磁链阀值和基于电感动态阀值的无位置传感器控制策略。其中，前者采用了RBF神经网络实现了对阀值参考磁链的建模，而后者从数学模型的角度建立了阀值参考电感的模型，通过比较实际磁链或电感与阀值参考值之间的大小可以得到各相的驱动信号，实现无位置传感器运行控制。研究结果表明，基于RBF神经网络的磁链阀值法由于受到RBF网络在DSP中运行速度的限制，适应的转速范围非常有限。而基于电感拟合模型的电感动态阀值法则避免了这一问题，它相对于传统的电感模型法、磁链电流法等方法而言，摆脱了复杂查表、复杂公式解算、以及智能模型的实现等环节，因此更易于实现。此外，该方法中的电感拟合函数的选择可以是多样的，而与其是否具有周期性没有关系，这便为算法的多元化提供了途径。这些算法均由软件实现，因此不会增加系统的硬件资源。 为避开无位置传感器算法对磁链、电感特性数据的依赖，避免复杂存储、建模和复杂计算环节，本文针对中、高速运行区，还提出了一种基于电感斜率法的对齐位置点估计方法。该方法作为一种“单周期单特殊点估计”的位置估计策略，可以进一步提高位置估计算法的实时性和快速性。在实验过程中，为解决采用电感斜率过零检测法在开通角提前时存在误脉冲的问题，本文又提出了两种解决方案：其一，与电感分区逻辑结合，选择处在电感最大区域的相为估计相，从而避免电感斜率在开通角位置的突变；其二，采用电流斜率检测与电感斜率过零检测相结合的方法来重构位置检索脉冲，从而消除开通位置的误脉冲信号，同时保持对齐位置点信息。考虑到电机的容错运行，针对上述方法分别研究了位置估计的容错控制策略，并实现了电机缺相故障下的无位置传感器运行控制。

关键词： 无限传感器技术   状态监控系统   变压器  

摘要： 目前无线传感器技术主要方向是ZigBee技术,ZigBee技术建立在802.15.4协议基础上,本系统主要研究WSN技术在变压器状态监控系统中的应用.重点论述了基于ZigBee协议的硬件设计以及软件控制.

关键词： 光纤光栅传感器   柔性防护网   边坡防护  

摘要： 铁路沿线高危边坡的安全监测直接关系到铁路运输的安全,目前我国在边坡安全监测方面开展的研究大都采用电类传感器作为信号采集元件,电类传感器容易受到自然界雷击等带来的电磁干扰的影响,且其输出为弱电信号,传输距离受到限制。光纤光栅属于波长编码光纤敏感元件,具有抗电磁干扰、信号传输距离远、易于复用和组建传感网络等优点。基于光纤光栅的温度、应力、应变、压力、位移、振动、加速度等传感器相继开发研制并取得了很好的工程应用效果。光纤光栅传感技术在边坡监测中的应用发展迅速,各种新的研究应用层出不穷。提供稳定可靠的传感器是边坡安全长期监测的根本,本文根据贵广铁路沿线高危边坡安全监测的实际需求,研究了用于边坡安全监测的各种传感器技术,并做出大量性能测试。将设计的部分传感器安装应用在边坡工程实际中,取得初步的监测效果。文章主要内容如下： 1.介绍了边坡安全监测的国内外研究现状,以及光纤光栅传感器技术的原理。 2.提出了边坡沿线柔性防护网的落石冲击监测方案。使用有限元分析优化设计了一种光纤光栅拉力和光纤光栅振动传感器,对该两种传感器的测试结果表明,拉力传感器具备良好的重复性和线性测量能力,振动传感器取得了谐振频率500赫兹,线性测量范围0-5g的良好效果。 3.介绍了边坡自身稳定性监测的光纤光栅传感器系统。提出了新型深部位移测量传感器和一种便利可接式锚杆测力计；对膜片式土压传感器受外部载荷分布影响做出具体研究,并提出一种不受外力分布影响的新型土压力传感器。 4.将设计的深部位移传感器和锚杆测力计应用于边坡工程中。掌握了护坡抗滑桩的混凝土浇筑及凝固过程对传感器的影响。

关键词： 传感器技术   研究现状   应用   发展前景  

摘要： 随着社会自动化程度的不断提高,传感器技术已经成为重要的现代科学技术.本文分析传传感器的研究现状,探讨传感器在机电系统中的应用,最后展望了传感器技术发展前景,希望能给从事相关研究的人以参考.

关键词： 钢管   采集系统   三轴传感器   磁化装置   三维漏磁信号   缺陷  

摘要： 在钢管质量无损检测方法中，漏磁检测技术因其检测效率高、可靠性好，被广泛应用在钢管缺陷检测中，安全评估钢管的生产和运行。 钢管漏磁检测系统主要包括漏磁信号采集、漏磁信号处理、缺陷识别等几个部分。其中漏磁信号的采集是系统中关键部分之一。目前国内外较先进的漏磁检测系统采集信号所用的传感器大都是一维传感器，每次采集一个方向的磁场，依次使钢管经过轴向和周向磁化器，分别检测出漏磁信号的水平分量和垂直分量，可以判定出缺陷长度信息和深度信息，但是难以准确判定缺陷宽度信息。这种磁化方式比较复杂，对信号参数的判别精度还有待提高。 本课题从对钢管漏磁检测技术的研究入手，采用三轴传感器一次检测中就能获得漏磁信号三维分量，提高数据检测的效率，减少磁化装置的复杂度;利用漏磁信号环向分量，直接界定出缺陷宽度信息，结合漏磁信号三维分量分析得出缺陷尺寸数据，提高对缺陷参数的判别精度。 本文主要研究内容如下： 1．在基于钢管三维漏磁检测原理的基础上，对三轴传感器检测技术进行研究，分析磁化方式、磁化强度和磁化方向对漏磁信号的影响，并对直流、交流和永磁磁路进行分析。 2．应用有限元分析方法，对漏磁信号三维分量进行特征分析。分别对钢管裂纹和孔洞缺陷仿真得到漏磁信号三维分量，重点对三维分量与缺陷参数之间的关系进行分析。研究结果表明：由于水平、垂直和环向漏磁信号幅值分别和裂纹长度、深度和宽度具有拟合关系，通过计算可确定裂纹参数信息;孔洞直径对漏磁信号环向分量峰值的影响是成近似线性变化，可用来界定孔洞直径大小。 3．设计基于霍尔传感器的钢管三维漏磁信号采集系统。系统采用钢管原地旋转结合探头直线扫查的工作方式，使用一套磁化装置和一组传感器阵列，完成对钢管缺陷的扫查，减小了设备的复杂度，节约成本。论文分别设计了三轴传感器、探头、磁化装置和漏磁信号调理电路。 4．对钢管三维漏磁信号采集电路进行实验。分别预制直径相同、深度不同和深度相同、直径不同的圆柱体人工缺陷;对钢管缺陷进行漏磁信号采集实验，获得三维漏磁测试数据，并对测试结果进行分析。

关键词： 数字传感器   传感器技术   实验室  

摘要： 华师京城数字传感器实验室是将最新传感器技术、信息技术运用于学科实验而设计的信息化实验设备及软件系统,采用先进的数据采集、数据通信、数据分析软硬件,将实验中的各