非线性传感器论文-张菡,薄涵亮,王帅,杨文龙,傅一帆

非线性传感器论文-张菡,薄涵亮,王帅,杨文龙,傅一帆

导读:本文包含了非线性传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电容式位移传感器,叁次样条插值,非线性拟合

非线性传感器论文文献综述

张菡,薄涵亮,王帅,杨文龙,傅一帆[1](2019)在《电容式位移传感器的非线性拟合比较》一文中研究指出针对控制棒落棒时棒位指示传感器的电容和位移关系,在水平位置下,在4种不同的工况下将控制棒数据进行标定,对标定得到的电容值取最大值和最小值的二分之一作为拟合值,分别采用叁次样条插值、最小二乘法、BP神经网络的方法对数据进行拟合,然后使用4种工况下得到的原始数据进行插值观察误差并做残差分析。MATLAB拟合结果表明,叁次样条插值具有良好的效果。(本文来源于《电子技术应用》期刊2019年09期)

解苗[2](2019)在《应用于CMOS图像传感器的非线性ADC》一文中研究指出无透镜成像系统的出现使得细胞检测技术向低成本、便携化的方向发展,CMOS图像传感器作为系统中的成像部件,需有良好的图像采集能力。然而,该系统得到的细胞图像分辨率较低,且局部区域灰度值较接近,导致对比度下降无法快速分辨图像内容。这是因为图像传感器中所用的线性ADC电路处理的是均匀的信号范围,对于低对比度区域的信号则无法进行良好的线性转换。通过对细胞图像局部对比度提高的研究得知,需要采用一种非线性ADC电路结构,处理不均匀的输入信号范围。利用SS ASC(single-slope ADC,SS ADC)和特殊多频计数器设计了一种10-bit的非线性ADC电路,它主要由斜坡发生器、比较器和计数器等模块组成。其中子模块斜坡发生器是基于电流舵DAC结构,采用5+3+4的分段译码方式增加电流匹配性减小电路面积:比较器采用含有级联预放大器的再生比较器结构以达到系统对精度和速度的要求;为满足细胞图像重点区域细量化和非重点区域粗量化的处理,计数器设有多种参考频率,可根据不同输入类型进行重新配置。采用UMC 110 nm标准CMOS工艺完成了非线性ADC原理图和版图的设计与仿真,由前仿真得到该电路线性模式下的有效位数是9.04-bit,信噪比是57.8 dB:通过非线性模式下的A/D转换数据得到了低对比度工作模式和高对比度工作模式下的非线性响应曲线,其静态特性微分非线性为+0.34 LSB~-0.34 LSB,积分非线性为+0.78 LSB~-0.98 LSB。整体电路的版图面积为920 μm×750 μm,后仿真电路功耗为16.398 mW。最后,通过MATLAB软件分别模拟数字对比度拉伸算法和非线性ADC处理细胞图像的效果,可以得到后者处理下的重点区域灰度平均梯度由9.39×103增加到1.14×104,对比验证了非线性ADC处理下的图像细节更丰富。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

杜旭[3](2019)在《非线性耦合悬臂梁质量传感器感应机理研究》一文中研究指出基于谐振原理的微悬臂梁式质量传感器以其高分辨率,高稳定性,易集成等优点成为了近年来国内外的研究热点。但由于工艺及检测环境等条件的限制,很难在结构尺寸一定的情况下进一步实现痕量物质的精确测量。因此,本文拟通过非线性耦合传感新方法实现谐振式悬臂梁质量传感器灵敏度及分辨率的提高。针对非线性耦合梁结构在不同尺度下传感特性的差异,适应阵列大量制造及低成本小批量制造等不同市场需求,创新性的提出了基于同步共振原理的微纳尺度弱耦合质量传感检测方法及基于内共振原理的宏观尺度强耦合传感检测方法。理论分析:在同步共振方面,建立了可实现频率倍增和相位噪声抑制的耦合谐振子物理模型,利用非线性平均法推导了耦合谐振子同步共振区域的数学描述,确定了其影响因素,分析了同步传感的适用范围;在内共振方面,通过数值仿真,分析了超谐波单根梁及内共振耦合梁的非线性特性,证明了内共振耦合梁结构在低频激励时,相比于1/3主共振频率激励的超谐波单根梁具有更高的振幅输出,有利于传感器灵敏度及分辨率的提高。仿真方面:基于相位锁定原理,设计谐振频率比为整数比的耦合梁结构。将耦合部分改进为叁段对称式设计,降低了高阶谐振梁的偏转;将耦合部分结构特性与耦合强度建立联系,通过仿真结果的拟合曲线确定耦合部分结构尺寸与耦合强度间的数学关系;进一步,针对谐振式悬臂梁质量传感器的气敏机理,设计了矩形梁,T形梁,插指形梁叁种低频梁(传感梁)结构。仿真获得了被检测物浓度与频率偏移的关系,为可实现高灵敏度质量检测的传感器结构设计提供参考依据。实验方面:基于同步与内共振两种传感方法建立了微纳,宏观两个实验方案。微纳同步实验:利用微机电系统加工工艺制作了单晶硅基耦合梁结构。实验研究了自激、非自激(同步,超谐振)下皮克级质量扰动对幅频特性曲线,同步共振区域,超谐波区域的影响。实验结果表明,施加微小质量扰动后(8.609pg聚苯乙烯微球),低频梁主共振频率激励下的同步耦合梁谐振频率偏移明显(低频梁偏移6.13k Hz,高频梁偏移12.26k Hz),而超谐波激励的高频梁偏移较小(0.1k Hz),且同步共振区域的面积及偏移量也远大于超谐波共振区域。证明了同步可实现频率倍增,增大传感器的灵敏度。通过同步耦合梁的频率偏移量,计算质量扰动为8.792皮克,与微球质量接近,误差仅为2%,可认为微耦合悬臂梁结构能实现皮克级质量检测。设计U形耦合梁结构,并与双矩形梁结构同步共振区域范围进行对比,证明了微纳耦合梁中,非线性项对同步共振区域影响较大,而耦合项影响较小。宏观内共振实验:利用精密机械加工技术制作了黄铜基耦合梁结构。实验证实了单根黄铜基梁结构的非线性软弹簧特性,但其叁次超谐波峰值(1/3主共振频率激励)非常微弱,无法用于质量检测。而实验中内共振耦合梁在低频梁主共振频率激励时,高频梁输出信号的倍频峰值明显,与第2章中数值仿真结果趋势相同,证明内共振可实现模态间的能量转移,提高质量检测分辨率;利用傅里叶变换获得了内共振区域范围,并进一步研究了质量扰动对内共振区域的影响。结果表明,低频激励下,内共振耦合梁相比于单根梁有更大的频率偏移,灵敏度更高。此外,设计了耦合部分为3mm,5mm,9mm的耦合梁结构,研究耦合强度对内共振区域的影响。实验结果表明,耦合强度增大(耦合部分长度增大),内共振区域增大,质量检测的线性度更好;进一步根据耦合强度随结构特性的变化规律,定义耦合强度系数C,通过分析计算证明了在宏观耦合梁结构中,耦合强度系数与线性度的变化有较强的一致性,当结构的耦合系数增大时,线性度提高,传感性能得以改善。该耦合系数值及其计算方法对宏观耦合梁结构耦合部分设计具有一定的指导意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

付启龙,龚建业,沈启坤[4](2019)在《具有状态传感器故障的非线性系统容错稳定控制》一文中研究指出针对一类具有状态传感器故障的非线性系统,提出了一种基于神经网络的自适应容错稳定控制方案.通过Lyapunov稳定理论,证明了该闭环控制系统中所有信号半全局一致终结有界,该设计方案的有效性在仿真结果中得到了验证.(本文来源于《扬州大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

童建平,杨建武,郑文强,汪飞,杨浩[5](2019)在《阵列光电传感器的非线性校正》一文中研究指出阵列光电传感器在接近饱和时表现出非线性,但是可以通过阵列传感器的线性区的系数外推得到修正,而且只需在一个波长位置测得曝光量与A/D转换值的响应曲线,将能够推广到任意波长位置。为此,利用最小二乘法进行多项式拟合和软件的非线性校正,在同等硬件配置的条件下,增加了线阵传感器的线性区,延拓了传感器的动态范围。在整个动态范围内,系统测量误差可以减少到±2%。此非线性校正方法也非常适用于光电阵列传感器的光谱仪生产厂的强度定标校正。(本文来源于《计量学报》期刊2019年03期)

廖金权[6](2019)在《基于激光干涉的传感器非线性误差标定研究》一文中研究指出利用传统方法对传感器进行误差标定时,未考虑传感器位移信息的测量和处理,导致非线性误差标定结果误差大、标定效果差,针对该问题,提出一种基于激光干涉的传感器非线性误差标定方法。首先通过传感器和激光干涉仪根据测量原理进行位移测量,做好非线性误差的标定的准备工作;然后对位移测量数据进行预处理,对误差确定及影响因素进行分析,确定误差位移量、余弦关系式等信息完成传感器非线性误差的标定,最后测试结果表明:与其它两种传统传感器非线性误差标定方法相比,本文方法的传感器非线性误差标定误差更小,标定效果更好,更适合精密仪器的误差标定工作。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年04期)

田亮,张新慧,张岩山[7](2019)在《舵面位置传感器安装设计与非线性补偿研究》一文中研究指出针对飞机舵面位置传感器的安装设计主要受限于飞机设计师个人能力与经验,且目前该领域尚无系统的设计规范和方法,造成了舵面位置传感器的安装设计局限性问题。为解决该问题,提出了基于点对点式的舵面位置传感器安装设计方法。通过对传感器运动线性度误差与安装角的对应关系研究及摇臂大小对线性度误差及最优安装角的影响分析,最终确定了舵面位置传感器的两个关键点位置。此外,基于最小二乘法提出的最优补偿算法对传感器非线性问题进行了优化处理,可使得舵偏角测量偏差降低50%,相对误差有明显改善。所提出的安装设计方法在某型电传飞机上的成功应用表明该方法的切实可行性。(本文来源于《航空计算技术》期刊2019年02期)

李燕秋[8](2019)在《光纤光栅电压传感器非线性校正研究》一文中研究指出电压传感器作为电压测量系统中的核心元件,其测试的准确性对电压测量系统的性能起着决定性的作用,而提高传感系统性能的关键在于提高测量电压的精度。在对电压传感器研究的过程中,由于光学传感器独特的优点被逐渐运用到电网和高压实验室。在研究光学电压传感器时,对光学传感器测量电压的理论知识进行了分析,了解到光纤光栅(FBG)传感器不仅对应变敏感同时也对温度敏感。实验中只利用传感器的应变特性,所以设计了其温度自补偿的实验。在实现FBG温度自补偿的基础上,根据静电力学和弹性力学建立了光纤光传感器的电压测量模型,制备了传感器测量系统,得出了外施电压与FBG波长漂移量的理论数学模型。在此基础上进行了传感器标定实验研究。传感器在测量系统中扮演着重要的角色,其输出信号的可靠性对整个测量系统至关重要。但是在实际生产运用中传感器总是会受到各种环境因素的影响导致测量的精度和可靠性降低。本课题提出了一种基于蚁群算法优化的分段最小二乘支持向量回归(ACO-LS-SVR)的校正算法。由于传统的蚁群算法在信号处理中搜索速度不理想,最小二乘支持向量回归(LS-SVR)算法精度不高,所以此算法是在蚁群算法搜索最小二乘支持向量回归最佳参数原理的基础上将样本空间按照数据分布情况进行分段回归,以此减少算法运行时间。首先通过蚁群算法优化各个支持向量机参数,然后通过分段回归得到传感器完整的特性,在MATLAB软件中对此算法进行了仿真,计算出曲线拟合精度为98.39%。此算法克服了传统支持向量回归算法中局部最优解的问题,具有较好的全局收敛效果,从而实现了光学电压传感器的非线性校正。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01)

赵芳,赵子雯[9](2019)在《称重传感器的基本原理及非线性误差补偿方法》一文中研究指出称重传感器在工业上应用十分广泛,能够显着提高生产、制造的效率和质量,近年来称重传感器的技术得到了快速的发展,其具备的种类和适用范围也越来越广泛。为提高先进的称重传感器测量精度,研究和寻找称重过程中非线性误差补偿方法是十分必要的。(本文来源于《农机使用与维修》期刊2019年02期)

付晓瑞,党亚辉,许立忠[10](2019)在《微型谐振气体传感器多场耦合非线性振动特性分析》一文中研究指出随着谐振子尺寸的不断减小,分子力等因素的影响越来越显着,微型谐振气体传感器的谐振子实际上处于多场耦合的工作环境中。考虑分子力、热应力和吸附气体浓度的影响,建立了谐振子的多场耦合动力学方程,利用多尺度法求出谐振子固有频率和瞬时频率,研究了谐振子固有频率随分子力、吸附气体浓度以及温度的变化规律,分析了系统参数对时域动态响应的影响。利用制造出的微型谐振气体传感器及测试系统,进行了扫频实验,得到微传感器的固有频率,与分析结果接近,验证了理论分析的正确性。研究结果对于传感器进一步微型化具有指导意义。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年02期)

非线性传感器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

无透镜成像系统的出现使得细胞检测技术向低成本、便携化的方向发展,CMOS图像传感器作为系统中的成像部件,需有良好的图像采集能力。然而,该系统得到的细胞图像分辨率较低,且局部区域灰度值较接近,导致对比度下降无法快速分辨图像内容。这是因为图像传感器中所用的线性ADC电路处理的是均匀的信号范围,对于低对比度区域的信号则无法进行良好的线性转换。通过对细胞图像局部对比度提高的研究得知,需要采用一种非线性ADC电路结构,处理不均匀的输入信号范围。利用SS ASC(single-slope ADC,SS ADC)和特殊多频计数器设计了一种10-bit的非线性ADC电路,它主要由斜坡发生器、比较器和计数器等模块组成。其中子模块斜坡发生器是基于电流舵DAC结构,采用5+3+4的分段译码方式增加电流匹配性减小电路面积:比较器采用含有级联预放大器的再生比较器结构以达到系统对精度和速度的要求;为满足细胞图像重点区域细量化和非重点区域粗量化的处理,计数器设有多种参考频率,可根据不同输入类型进行重新配置。采用UMC 110 nm标准CMOS工艺完成了非线性ADC原理图和版图的设计与仿真,由前仿真得到该电路线性模式下的有效位数是9.04-bit,信噪比是57.8 dB:通过非线性模式下的A/D转换数据得到了低对比度工作模式和高对比度工作模式下的非线性响应曲线,其静态特性微分非线性为+0.34 LSB~-0.34 LSB,积分非线性为+0.78 LSB~-0.98 LSB。整体电路的版图面积为920 μm×750 μm,后仿真电路功耗为16.398 mW。最后,通过MATLAB软件分别模拟数字对比度拉伸算法和非线性ADC处理细胞图像的效果,可以得到后者处理下的重点区域灰度平均梯度由9.39×103增加到1.14×104,对比验证了非线性ADC处理下的图像细节更丰富。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非线性传感器论文参考文献

[1].张菡,薄涵亮,王帅,杨文龙,傅一帆.电容式位移传感器的非线性拟合比较[J].电子技术应用.2019

[2].解苗.应用于CMOS图像传感器的非线性ADC[D].西安理工大学.2019

[3].杜旭.非线性耦合悬臂梁质量传感器感应机理研究[D].吉林大学.2019

[4].付启龙,龚建业,沈启坤.具有状态传感器故障的非线性系统容错稳定控制[J].扬州大学学报(自然科学版).2019

[5].童建平,杨建武,郑文强,汪飞,杨浩.阵列光电传感器的非线性校正[J].计量学报.2019

[6].廖金权.基于激光干涉的传感器非线性误差标定研究[J].激光杂志.2019

[7].田亮,张新慧,张岩山.舵面位置传感器安装设计与非线性补偿研究[J].航空计算技术.2019

[8].李燕秋.光纤光栅电压传感器非线性校正研究[D].哈尔滨理工大学.2019

[9].赵芳,赵子雯.称重传感器的基本原理及非线性误差补偿方法[J].农机使用与维修.2019

[10].付晓瑞,党亚辉,许立忠.微型谐振气体传感器多场耦合非线性振动特性分析[J].振动与冲击.2019

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