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关键词： 检测技术   传感器   启发式实例分析   教学改革  

摘要： 本文以电涡流传感器为例,将启发式实例分析应用于"传感器与检测技术"理论教学中,形成由感性认识上升到理性认识,并最终升华到应用的授课方式,极大地提高了课程的教学质量。

关键词： 材料学科   测试技术   传感器   标准化控制  

摘要： 现实的实验教学效果结合务实的实验技艺改进,将以"稳妥环节、优化全局"的标准化控制模式,逐步深入并推进到具有典型"实验特色、标准特性"的传感器测试技术实验教学领域中,取得"质量把脉、基准全程"的标准化良好实验行为效果。以用"CSY产品系列传感器与检测技术"实验台为实践平台和简述背景,就实验过程中标准化排序控制和标准化理念控制对实验全过程产生的影响简要诠释,以及对实验器材的标准化定性问题进行归纳。

关键词： 高职   教法改革   操作先行  

摘要： 融传感器与检测技术基础理论教学于趣味性实验之中的教学模式,即"操作先行"教学模式,是一种"线路连接——激趣导入——信息获取——方案研讨确定——分析与总结——巩固运用提高"的接受知识过程。先动手、后理论,在动手中学理论,能在有限的课时中使学生获得技能与理论知识的双丰收,增加学生的兴趣与信心,激发他们的求知欲,并发挥学生学习的积极性与主动性,培养学生自主学习能力,使以学生为主体的教育思想得以贯彻,从而促进学生整体素质的提高、潜能的开发和将来学习的可持续发展。

关键词： 脉冲涡流   无损检测技术   传感器阵列   特征值   板材缺陷  

摘要： 无损检测(NDT)技术就是在不损坏或不影响被检测对象使用性能的前提下，利用声、光、磁、电等特性来获取材料的某些特性，这也是无损检测技术越来越受到重视的主要原因。\n 脉冲涡流(PEC)检测技术作为众多无损检测技术方案之一，由于其宽频谱的激励方式使得能够在一次检测中获得更多关于试件的信息，从而成为近几年无损检测领域的一个研究热点。\n 本论文首先将涡流检测技术与其它几种无损检测技术进行对比，进而分析了脉冲涡流检测技术的优缺点以及其现阶段在国内外的研究状况，并对其理论基础做了简要论述。在此基础上搭建实验平台、通过Matlab数据分析，构造了一种双激励线圈、双检测线圈的传感器探头，设计实验电路对铝板不同大小缺陷进行检测，获取时域特征曲线，采用一阶惯性滤波、小波去噪、插值拟合等信号处理方法对检测信号进行预处理，并提取相关特征量，利用BP神经网络分析这些特征量与不同缺陷、不同提离之间的关系，之后通过一组测试缺陷，证实了此方案的可行性。在此前提下设计1×4的阵列探头，并依次对它们各自的性能进行分析，利用信息融合技术，实现脉冲涡流传感器阵列对缺陷的正确检测。\n 最后，对整个论文的工作进行了总结，并对进一步的研究工作提出了一些建议。

关键词： 信号检测   精确测量   锁定放大   AD630  

摘要： 针对微悬臂梁压阻桥式传感器的输出信号非常微弱的特点,设计了基于该类传感器的微弱信号检测电路,采用锁相放大技术来提取淹没在强噪声背景下的微弱信号,通过理论和实验证明:该设计方法很好地提取了反映变化量性质的有用信号,同时也很好地提高了系统的信噪比,满足了实际情况的需要。

关键词： 传感器与检测技术   课程内容   教学方法   实践教学  

摘要： 随着科学技术的发展和教学改革的不断深入,《传感器与检测技术》课程体系内容丰富、工作过程以及测量原理复杂等都是教学过程中的难题,因此本文从课程教学的目的与特点出发,对教学内容体系的优化以及教学方法的改革进行了探索和研究,并将一些方法应用于实践,取得了良好的教学效果。

关键词： 大功率   同步电机   自传感技术   无传感器控制   参数辨识   高频注入  

摘要： 基于电力电子技术的同步电机驱动系统具有效率高、调速范围宽、调速精度高、稳定性高、动态响应快等优点，在高压大功率、高性能场合得到了广泛的应用。现有同步电机驱动系统普遍需要安装大量传感器，系统硬件复杂，故障率高，影响了系统可靠性。另外，电机参数存在时变性，对系统的控制性能也存在着影响。电机无传感器控制技术和参数在线辨识技术的应用是提高驱动系统控制性能的有效途径。本文以电励磁同步电机控制系统为研究对象，对同步电机的无传感器控制、参数在线辨识等关键技术进行深入研究。 本文基于电励磁同步电机的结构和物理特性，提出了一种基于自传感的绕组温度和电阻在线辨识方法。首先利用转子回路的电压和电流信息在线计算出转子绕组电阻，然后根据转子铜材料的温度特性在线计算转子绕组温度，再根据电机损耗功率和电机发热特性计算出定子绕组温度，最后利用定子铜材料的温度特性计算定子绕组电阻。该方法不需要温度传感器，提高了系统的可靠性。 本文基于电励磁同步电机的基本电磁关系，提出了一种基于定子高频注入的转子位置及速度检测的方法。该方法不需要机械位置速度传感器，通过对电机定子一相注入高频电压信号，产生高频脉振磁场。随着电机转子的位置改变，高频脉振磁场在转子绕组中感应的高频电动势信号也随之改变，转子绕组中感应的高频电势信号大小与转角成余弦关系，根据转子输出高频信号确定转子的位置及同步机的转速，进而实现电励磁同步电动机的无速度传感器控制，通过仿真和样机实验验证了该方法的正确性和有效性。另外，本文提出一种基于转子高频注入的转子位置及速度检测的方法。该方法也不需要机械位置速度传感器，通过对电机转子绕组注入高频信号，产生高频脉振磁场，随着电机转子的位置改变，高频脉振磁场在定子绕组中感应的高频电势信号也随之改变，定子U相绕组中感应的高频电势信号大小与转角成余弦关系，根据定子输出高频信号对转子的位置及同步机的转速进行估计，并通过仿真和样机实验对其进行验证。 同步电机注入的高频信号会影响电机的效率、转矩等性能，为了定量分析这些特性的变化规律，本文采用有限元法对其进行了定量的计算与分析。另外，本文通过有限元分析高频信号注入后的同步电机高频电磁关系，验证了基于高频注入法的有效性。 经过大量仿真和样机实验证明，本文所提出各种无传感器检测方法和控制策略是可靠有效性。

关键词： 传感器与自动检测技术   教学内容   教学模式   工程思维  

摘要： 传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。

关键词： 管道泄漏   光纤传感器   声发射   应力波检测   马赫-曾德干涉仪  

摘要： 管道作为当今的五大运输工具之一，在经济发展和人民生活中发挥着越来越重要的作用。如何维护管道的安全运行，防止管道泄漏的发生已经成为管道工业生产和安全管理部门的重要工作。一旦发生管道泄漏，不但会造成大量的资源浪费，还会造成严重的环境污染，甚至危害人身安全。管道泄漏检测是确保管道安全运行的一个重要方面。目前应用的检测方法多为间接方法，在检测效率、检测速度、定位精度等方面都远远无法达到要求。导波技术作为一种新的检测技术，具有检测效率高、速度快、定位精度高等方面突出的优点，受到越来越多的认可，在很多结构的管道检测中得到了广泛应用。本文主要研究管道泄漏声发射的产生机理以及导波技术在长距离输气管道泄漏检测中的应用，并配合光纤干涉型传感器对波导进行采集、处理，以达到快速、准确地检测到管道泄漏信息的目的。 本文的主要工作包含以下几个方面。 首先，分析了国内外在管道泄漏检测方面的研究现状，并介绍了光纤传感技术在管道泄漏检测中的应用； 其次，对气体管道泄漏声发射的声场以及应力波特性进行了探讨，并对直径273mm，厚度7mm的管道模型进行了数值模拟，得到了不同内压以及不同泄漏孔径的声强、应力强度及轴向位移等参数的特性； 再次，阐述了导波的概念，对空心圆管中的导波理论进行了推导，得到了空心圆管中导波的频散方程，并给出其频散曲线，并通过仿真研究了L(0，1)模态导波在管道中的传播特性； 最后，分析了应力应变对光纤相位的调制机理，选用马赫-曾德光纤干涉仪作为管道泄漏检测的光纤干涉型传感器，并提出了PZT消除环境温度变化引起的相位漂移的方法，以及通过偏振控制器减小偏振光对干涉信号的强度影响，对马赫-曾德光纤干涉型传感器进行了改进。

关键词： GMR   磁传感器   低噪声前置放大   频谱校正   数字锁相放大器  

摘要： 1/f噪声是GMR磁传感器的主要噪声源，严重限制了GMR磁传感器的低频性能，本研究团队依托国家自然基金提出了基于磁力线聚集垂动调制技术的磁传感器结构，能有效克服1/f噪声影响，大幅提高GMR磁传感器的分辨力。GMR磁传感器要达到分辨力pT级的检测指标，其检测电路需要实现1ppm的检测分辨率。因此GMR磁传感器信号检测技术研究具有重要意义。 国内对低噪声前置放大电路及稳态信号检测算法研究比较多，但是将两者有效的结合起来研究的较少，本文在分析国外研究动态的基础上，对其关键技术展开了研究。论文主要工作如下： 研究了低噪声前置放大技术。从结构设计出发，从静态工作点调节机理、共模抑制比增强、等效输入噪声电压密度控制等方面研究了输入级设计原理，并且通过Multisim软件对所设计的电路进行系统的仿真，达到了设计要求。 研究了基于频谱校正技术的检测算法。对三角自卷积窗进行最小二乘拟合，从理论上分析随机噪声背景下三角自卷积窗和矩形窗的谱分析能力及各自的优缺点，提出了一种基于滑动平均窗频谱校正算法。最后通过仿真实验对三种频谱校正检测算法进行了幅值测量误差和频率测量误差评估。 研究了基于数字锁相放大器的检测算法。应用多抽样率信号处理理论设计窄带FIR滤波器，研究了窄带滤波器中各级滤波器频谱特性，解决了直接FIR滤波器设计阶次过高而难以实现问题，设计了一个的满足实际需求数字锁相放大器。 最后进行三部分实验，包括低噪声放大电路测试、三种不同信号检测算法性能测试，以及检测系统性能测试，实验验证了低噪声放大电路设计合理性以及信号检测算法的有效性。