基于正交锁定差分放大器的巨磁阻抗（GMI）磁传感器

基于非晶丝的巨磁阻抗(GMI)效应,利用CoFeBSi非晶丝作为敏感材料,采用正交锁定放大电路和仪用放大器作为信号调理电路,设计了一种差分式高灵敏度GMI磁传感器。介绍了巨磁阻抗效应的基本概念和双非晶丝差分结构的磁敏探头,分析了基于正交锁定差分放大技术的信号调理电路的工作原理,并结合非晶丝两端输出信号的幅度和相位特性,提出了正交锁定放大器输出包络的近似计算方法。实验结果表明:在-2.0 Oe~+2.0 Oe的量程内,该GMI磁传感器灵敏度可达748mV/Oe,线性误差为0.98%FS,且噪声平均功率谱密度约为0.8nT/Hz1/2。     

混合气体识别的响应等效性与瞬态信号正交分解模型

针对目前混合气体识别大多采用传感器稳态响应信号、基于线性混合假设或大量样本学习,而瞬态响应信号特征分析主要应用非正交分解的问题,提出一种基于响应等效性与瞬态信号正交分解的混合气体识别模型。分析金属氧化物半导体传感器对混合气体的响应特性,建立基于气体响应成分等效性假设的气体非线性混合模型,在此基础上,提出并应用一种新的正交基函数——扩展类Legendre正交基,对气体传感器瞬态响应信号进行分解;通过对正交分解系数与气体浓度的回归分析,验证二者之间的指数型关联关系,并以正交分解系数为特征参数,利用气体非线性等效混合模型对混合气体分解与辨识。实验结果表明,尽管这种混合气体识别模型仅用单一气体检测的先验知识,对混合气体的识别误差仍可达到15%以内。     

基于人工嗅觉系统的油液渗漏检测方法

机电设备油液渗漏是一种典型的多发性故障,利用人工嗅觉技术对渗漏油液挥发气体进行测试从而进行故障诊断是一种新的无损检测方法。使用人工嗅觉系统对模拟柴油、齿轮油和机油渗漏产生的挥发气体进行检测,结果为三维数据阵列(样本×时间×传感器)。应用二维主成分分析法和三维平铺主成分分析法、平行因子分析方法对三种油液挥发气体样本进行分类,结果表明平行因子分析法由于利用了数据集的三维结构信息,所以分类效果更佳;应用主成分回归方法实现了机油挥发气体样本的定量确定,说明使用人工嗅觉系统实现设定阈值报警是可能的。