简介：摘要无线传感器网络是一种新兴的信息获取和处理技术，它集成了传感器技术、嵌入式计算、低功耗电子技术和无线通信技术。无线传感器网络在国防军事、环境监测、空间探索、医疗卫生、精细农业、交通管理、反恐抗灾等领域具有广阔的应用前景。文中将无线传感器网络节点定位技术与机器人技术有机结合，实现机器人实时定位。无线传感器网络节点由于受到功耗、成本、体积等因素的限制，对无线传感器网络节点定位技术提出了新的要求和挑战。本论文就面向机器人定位的无线传感器网络节点硬件平台设计展开深入探讨和研究。主要工作包括以下几个部分第一章分析无线传感器网络节点定位技术发展现状，给出无线传感器网络定位技术与机器人定位技术相结合的意义，描述课题发展前景和论文研究主要工作；第二章对无线传感器网络进行需求分析，确定设计方案；第三章就无线传感器网络硬件平台设计进行了阐述；第四章给出测试方法与工具，进行功能模块调试；最后对本设计加以总结，并给出了进一步研究与设计的建议，以实现系统进一步优化。

简介：摘要：高压电器局部放电试验是运维试验中最重要的一项检测项目，关系到高压电器的安全运行。本文主要介绍局放传感器放电试验遵循的国家标准、 GIS组合电器的局部放电故障定位以及分析方法等。

简介：摘要：21世纪是信息技术高速发展的时代，先进的网络设备以及网络技术快速更新迭代，给人们的日常生活带来了极大地便利和改善，提高了人们的生活质量。但是也带来了一系列的网络信息安全问题，必须黑客攻击，信息泄露以及计算机病毒等。给人们的信息安全和财产安全带来了极大地威胁。为了有效解决网络信息安全问题，网络安全技术应运而生。通过对网络安全技术的开发和利用，可以大大降低无线传感器受黑客攻击的损害。

简介：摘要：针对常规工频大电流传感器产品精度低、测量范围小、非线性、易饱和的问题，提出了使用开合式开环霍尔传感器进行高精度工频大电流测量的设计方法。该方法涉及产品磁芯设计、结构设计、电路设计、抗干扰及数学模型等方面。将其应用于低功耗、小型智能化电网产品开发中，产品精度可提升至 0.2 级。 关键词：精度因素；开合式；模拟补偿；软件补偿；磁芯结构 0 引言 随着国家电网公司提出“泛在物联网”的理念，传统的模拟电量传感器被模拟数字合在一起的智能化传感器取代。主要应用于电压等级为 400v~1000v的用户侧，如电网配电部门低压智能监测以及家用智能电器电量监测。使用开合式开环霍尔传感器是实现结构小型化、简单化、低功耗的最佳选择，但是其特殊结构使得电流精度不高。本文从开环传感器设计的几个关键因素分析了提高其精度的方法，介绍了一种经过一系列补偿的开环霍尔传感器，可以实现：批量生产一致性好，结构小型化、简单化，长期存放和运输条件下不变形；在 -40℃~85℃下以及 0.1A~4000A交流电流测量保持 0.2%精度，消除磁滞回线和铁芯饱和带来精度误差的因素，满足价格低、低功耗，功能一体化的设计要求。 1 开环霍尔传感器原理 当有电流流过霍尔薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电势，半导体薄片称为霍尔元件。 1.1开环霍尔传感器原理 霍尔传感器根据检测原理可划分为开环霍尔传感器和闭环霍尔传感器。开环又称直测式，其工作原理如图 1所示。将霍尔器件安装在开有气隙的软磁环中，原边电流 Ip 产生的磁通量聚集在磁路中，并由霍尔器件检测出霍尔电压信号 VH，电压信号经过放大器放大后精确地反映原边电流大小。根据推导 [3]，当 l1/μ1μ0<< l2/μ0 时，霍尔电势 VH 可等效为 (1) 其中： µ1为软磁材料磁导率； l1为磁环长度； l2为气隙长度； N为输入电流穿心匝数。 1.2  开环霍尔传感器优点 针对电网超小型智能化产品，要同时具备工频计量和故障时大电流测量，适用于电磁环境恶劣的安装现场，开环霍尔电流传感器为首选。 首先开环的霍尔电流传感器，原理简单，结构易于处理，由于对安装空间有一定要求，开环能满足安装空间狭小的情况；其次开环原理霍尔电流传感器的耐冲击电流更大，特别是在四十倍的冲击电流也不会对传感器造成损坏 ,当超过测量范围，也不会发生充磁现象；再有开环的功耗，接近于恒定，电流输出型 ,基本保持在 10MA左右 ,可以和 MCU共享电源 ,在对功耗要求比较高的场合只能使用开环 ;最后开环的电流传感，小切口，小尺寸，但是测量电流可以很大，满足对故障时大电流测量的要求。 图 1开环霍尔电流传感器原理 2 影响霍尔传感器精度分析 2.1 开环霍尔传感器精度因素 影响传感器精度的主要因素在于磁芯固定部分，外壳开模要充分考虑安装情况；穿心线位置是开合式开环霍尔传感器误差主要原因，居中安装设计要考虑影响开环霍尔传感器精度的因素主要有 [1]霍尔元件本身精度、寄生直流电势、不等位电势、温度影响及磁干扰等。文献 [2]介绍了不等位电势产生的原因，主要由霍尔器件本身材料、制造材料及结构特点决定。文献 [3]介绍了利用二极管进行霍尔驱动电流补偿。该方法补偿了霍尔器件霍尔电势系数带来的误差，补偿效果主要取决于霍尔器件与半导体器件漂移的一致性。 2.2 开合式开环霍尔传感器精度因素 开合式开环霍尔传感器采用开环或闭环原理设计，影响开合式开环霍尔传感器的主要因素有霍尔器件失调、霍尔器件灵敏度、磁芯材料、温度影响及地磁干扰等。另外，由于开合式原理的特殊结构，磁芯及外壳的综合设计是影响开合式开环霍尔传感器位置及精度误差的另一因素。 3 高精度开合式开环硬件设计 按照上述分析，影响霍尔传感器精度的主要因素有磁芯磁滞误差 (零点误差 )、穿心线位置误差、霍尔器件温度漂移及磁场干扰等。开环霍尔传感器综合考虑以上因素，是能够做到精度为 0.2级。几下面仅以开环开合式霍尔电流传感器设计为例，简单介绍提高其精度的几种方法。 3.1 霍尔器件选择 由公式 (1) 可知，影响霍尔器件灵敏度的主要因素有霍尔材料灵敏度、驱动电流、输入电流及磁芯开口。霍尔传感器材料有 InSb(锑化铟 )、 GaAs(砷化镓 )、两种。锑化铟价格贵但失调漂移小、灵敏度高，砷化镓高灵敏度略低但高稳定性。由于霍尔器件失调导致的输出偏差是影响霍尔传感器零点输出误差及输出漂移的主要原因，其主要表现在直流分量。灵敏度较高的锑化铟霍尔器件在高灵敏度条件下，霍尔器件失调漂移所占比例小 ,但是本文设计产品为工频测量，零点输出误差及输出漂移可以通过数字滤波去除，因此选择砷化镓霍尔传感器，利用其高稳定度和较高灵敏度的特点。 3.2铁芯材料及安装结构 磁芯作为霍尔传感器的主要聚磁器件，直接影响霍尔传感器检测的精度。由式 (1) 可知，为了获得较高的磁感应强度 B，要求磁芯：磁导率 μ1 较高、截面积 S 较大、磁路 l1 短及开口气隙 l2 小。磁芯材料选择高导磁材料，此时磁滞误差最小。当磁芯 l1/μ1( 磁路与磁导率之比 )<< 气隙 l2/μ0，可忽略散磁，减小产品输出位置误差对输出精度的影响。对磁芯结构设计要求配对的磁芯尺寸尽量接近，且安装后相对位置误差小，这是减少输入电流穿心线位置及零点输出误差的主要因数。 开合式开环霍尔传感器所采用的磁芯构如图 2所示，为减小位置误差，铁芯上下半环要求对称，使得铁芯的切口面完全契合，不产生错位；为适于大电流测量且易于饱和补偿，要求切口距离为合适，按照图 3(1)的 B-H曲线中的 A曲线的形状选择。图 2开合式开环磁芯结构尺寸为实际验证后的铁芯尺寸，该尺寸可以适用于交流 4000A的高精度测量。 图 2开合式开环磁芯结构 3.3线路板设计 文献 [4]介绍了辐射对半导体磁敏器件性能影响的研究，文中提出对霍尔器件进行辐射会不同程度地影响器件电磁性能。为了减少传感器测试干扰误差，需减少干扰对产品的影响。产品设计需考虑： 1) PCB 设计避免回路走线； 2) 考虑适当屏蔽、接地及滤波技术； 3) 减少传感器内部引线长度； 4) 适当增加 EMC 防护技术等。 4 高精度开合式开环软件设计 4.1 铁磁起始磁化及原付边电流曲线 铁磁性物质从磁感应强度 B=0、磁场强度 H=0开始磁化，所绘制出的 B-H曲线为起始磁化曲线，如图 3(1)曲线 A所示。 oa段，随着 H的增大， B急剧增大 ,ab段，若 H继续增大 ,B的增大减慢 ,饱和段 ,b点以后，再增大 H， B增大得很小，曲线上的 a点、 b点称为膝点、饱和点。 通过铁磁起始磁化曲线可以得到对应的原付边电流曲线如图 3(2)所示，图中 C为实测原付边电流曲线，其中 O1段为微小电流； 12段为小电流，非线性曲线； 23段为中等电流，线性曲线； 34段为大电流，欠饱和曲线， 45段为饱和曲线。 4对应膝点， 5对应饱和点。 图 3铁磁起始磁化及电流曲线 4.2低电流线性补偿曲线 图 3(2)曲线 B为近似曲线 C的虚拟直线，设其方程式为 y=kx,在曲线 C12段，简化为一条与虚拟直线相同斜率的直线 y=kx+b，其中 b为偏移量，对于特定的铁芯和结构， b是常数。 (2) 4.3饱和电流一元二次补偿曲线 图 3(2)曲线 C34段为欠饱和段，为计算方便，采用一元二次拟合曲线 (3) 图 3(2)曲线 C和 D为以 3为原点的双曲线，公式中 a、 b、 c为拟合曲线的一元二次方程系数，为常量， x为原边电流， y为付边电流。 根据测量的付边电流，代入 (3)，可得校准后的实际原边电流。 4.4 设计案例 表 1：实测电流数据 Measured current data 原边通入直流 (A) 正向电压值 (V) 负向电压值 (V) 5000 2.86 0.445 5100 2.884 0.417 5200 2.908 0.394 5300 2.929 0.372 5400 2.949 0.353 5500 2.966 0.337 5600 2.979 0.322 5700 2.991 0.312 5800 3.002 0.301 5900 3.013 0.292 6000 3.022 0.281 由表 1知 5300A为膝点， 6000A为饱和点，根据在原边通过的正向和反向直流，得到正向和反向模拟输出电压值，按照公式 (3)用 matlab拟合出该曲线，再转化为采样离散值，对应的 a=0.000076314,b=0.152,c=7.4562。这样在每次采样到电流数值后，按照公式 (3)代入 a,b,c,直接得到原边实际电流值。 5结束语 笔者从霍尔传感器开合式开环原理入手，论述了影响测试精度的多种可能因素，并从实际的高精度开合式开环霍尔传感器设计着手，介绍了提高其精度的几种软硬件方法。最终将该系列设计方法应用到实际的产品开发过程中，使产品精度到达 0.2%,且一致性好。际的产品设计需结合产品的应用环境综合考虑，以开发出满足用户需求的具有高精度及高稳定性的产品。 参考文献 [1]程序 ,唐志国 ,李成榕 . 特高频传感器结构参数对其幅频特性的影响 [J].电网技术 2006.doi:10.3321/j.issn:1000-3673.2006.15.005 [2] 劳力云 . 四端霍尔元件的等效电路模型及其参数推导 [J]. 中国计量学院学报 , 1994, 7(1): 111-115. [3]罗志强 , 阳桂蓉 , 王进 . 霍尔传感器温度补偿电路设计 [J]. 兵工自动化 , 2014, 33(10): 87-88. [4]王军 . 辐射对半导体磁敏器件性能影响的研究 [D]. 青岛 : 中国石油大学 , 2007: 50-84.

简介：摘要：针对相关发电行业与领域中，智能电厂的快速建设，使智能仪表和传感器产品成为电厂不可或缺、不可替代的智能装备，而在智能电厂所应用的全部技术中，发电厂智能测量技术也是其中的关键技术之一。发电企业数字化转型升级的大背景下，对于智能仪表与传感器的相关需求不断能提升，智能化发展也成为日后的重要趋势，促进发电行业的稳定发展。本文针对智能电厂仪表和传感器技术与趋势进行深入性的分析与探究。

简介：

简介：摘要：近年来，随着现代传感器、嵌入式技术和通信技术的迅猛发展，无线传感器网络已经成为当今网络技术研究的热点。经过深入研究，我们发现无线传感器网络在军事、农业、医疗、交通、家庭等各个领域都有广泛的应用。指具有多种特定功能的传感器节点，通过自组织的无线通信方式互相传递信息，共同实现特定功能。它集成了MEMS，传感器，嵌入式计算机，现代化网络，无线通信，分散处理等功能。利用不同集成的微传感器，可对不同环境或对象的信息进行监视、感知和捕捉信息通过自组织多跳网无线传输到用户终端。

简介：摘要：当前，社会经济快速发展，人们在日常生产生活中对于电能的需求量也不断增加，由此也就导致电力供应时常出现故障，影响到电力系统的稳定性，也不利于社会的稳定发展。而要想解决这些问题，为人们提供高质量且稳定的电力供应，就必须采取有效措施加强电力基建工程建设，尤其要注重开发一种有效的智能监管工具，以实现对基建工程建设过程的实时监控，从而减少偷工减料行为，实现基建工程质量的提升。而开发的这种智能监管工具应当基于北斗精确定位进行研制，这样才能够具备更高效的监管功能，从而达到理想的监管效果，为整体电力基建工程建设水平的提升奠定良好基础。

简介：摘要：智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术及音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性。本文就传感器在智能家居中的具体应用展开讨论。

简介：摘要：电力作为现代社会最基础的能源之一在各个行业中发挥着极为重要的作用电力系统开关站智能无人值守系统是用于变电所、配电房、环网柜等需要对运行环境和用电信息进行实时监控的高科技采集调控装置。调控系统的建立可有效降低变电站故障概率，提高变电站运行的可靠性、稳定性，并可实时排出变电站内有毒、有害气体与窒息性气体，保障进入的工作人员的安全，同时，针对现场环境实时监测情况，智能调控装置亦能通过相应的智能联网平台及时有效通知相关人员，实现远端调控。本文就传感器融合的智能电力系统设计与应用展开探讨。

简介：摘要：随着科技的发展，电力系统对于高效率和高安全性的要求不断提高。智能传感器在电力系统中的应用日益广泛，它们通过高精度的数据采集、实时监测和智能分析，显著提升了电力系统的运行效率和安全性。本文主要探讨了智能传感器在电力系统中的应用及其带来的变革，包括智能传感器的类型、工作原理、在电力系统中的具体应用场景，以及智能监测技术对电力系统运维的影响。通过对相关文献的分析和案例研究，本文旨在为电力系统的智能化升级提供理论参考和实践指导。

简介：摘要：本文旨在深入研究面向智能物联网的无线传感器网络（WSN）设计与优化问题。通过对WSN的发展背景和应用需求进行分析，探讨了当前WSN设计中存在的挑战和问题。文章将关注WSN的智能化特性，提出相应的设计和优化方案，以实现更高效、可靠、智能化的传感器网络，为智能物联网的发展提供技术支持。

简介：光纤传感器是利用光在光纤中传播引起光干涉、衍射、偏振、反射，损耗等物理特征的变化，进行各种物理量测量的装置和系统。光纤传感器是光电传感器的一个分支，在需要探测某些微小部件或安装空间受到限制的情况下，不便于使用传统的光电传感器．于是光纤传感器应运而生。

简介：海洋是现代战争的重要环境。第一次世界大战和第二次世界大战中,90％的军队和战略物资都是通过海路运输的,所以出现了潜艇这一致命的威胁武器。波斯湾战争中,伊拉克没有潜艇,所以美国和欧洲从海上从空中将54万军队和有关物资运往沙特阿拉伯,并利用潜艇向伊拉克发射导弹。半个世纪来,反潜战因此而受到了青睬。反潜战声纳就是一种对水下物体进行探测、定位和识别的最有效的设备。它利用潜艇在水下航行时产生的噪声,螺旋桨和机器工作时产生的噪声进行探测。被动声纳利用水听器进行侦听,其优点是作用距离远(大约为几千码),不易暴露本舰的位置,其功率要求也比主动声纳的低(千

简介：本文介绍一种新型的高精度低成本超声波测距传感器.该传感器设计运用约束优化技术,其精度可达1mm,且成本较低,同时为了获得最佳效果还可以根据不同的环境进行自动调节.

简介：摘要：中高压电缆目前主要为地下敷设，敷设方式有直埋、管井、隧道等方式，埋设方式为隐蔽工程，一旦发生电缆故障，巡视人员从地面无法检查地下电缆故障情况，需要首先对电缆开展停电试验、进行故障测寻，然后挖开覆土或盖板，打开井盖进入有限空间确认故障位置，电缆敷设深度根据规程不低于地下0.7ｍ，挖开覆土、盖板的方式，需要较多人员和机械，费时费力。而隧道敷设电缆，往往故障后，有限空间内聚集大量放电或绝缘材料燃烧产生的有害气体，使巡视人员无法进入，影响故障位置的确认，制约了抢修时间。

简介：摘要：中高压电网的电力电缆通常敷设在地下，电缆故障后通常不允许重合闸。无法快速准确地确定故障的位置将大大增加检查工作量，导致长期停电，并造成严重的经济损失，同时也给生活和生产带来不便。故障的主要原因是电缆和相关附件的老化以及日常维护不足，不能准确地识别电缆的故障点，在故障后也难以维修。随着电缆运行时间的增长，电缆故障的可能性会增加。快速准确地诊断电缆故障点对于及时排除故障和恢复电源至关重要。因此，有必要对如何定位电缆故障点进行详细分析。

简介：摘要：本文介绍了机械电气系统中的智能传感器与智能监测技术的研究现状和发展趋势。智能传感器采用先进的感知技术和数据处理算法，能够实时采集和分析各种参数和信号。智能监测技术可对机械电气系统进行实时监测和预测，提高系统的可靠性和效率。本文还探讨了智能传感器与智能监测技术在机械电气系统中的应用和挑战，并展望了未来的研究方向。

简介：摘要：随着人们对于电量需求逐渐增大，为了响应绿色节能号召，减缓电量的供需矛盾，在保证人们舒适度的前提下对办公及家具电器实现智能节能的需求刻不容缓。基于AMG8833红外阵列传感器的室内动静人体探测器可以检测静态人体及其移动和细微动作，将获取的温度信号正确输入单片机内，并构建LoRa无线传输网络，经过计算分析下达指令到用户端，实现自动调节室内照明设备、空调等，实现“人走断电”的效果。这种探测器既避免了传统摄像头所带来的人身隐私侵犯问题，又解决了普通红外传感器对于静态人体无法准确检测的缺陷。此外，自2020年开始，全球人民受到的新冠病毒的威胁，新冠的主要表现形式发热，如果实现对人体温度的及时检测并反馈异常，对疫情的控制也起到至关重要的作用。

简介：摘要：随着我国科学技术的不断发展，机电自动化控制技术实施了有效改革，其中传感器技术是机电技术中一门综合性技术，能够提供有用信息，保证机电自动化控制技术的高效运行。此外，在机电 自动化控制技术中传感器发挥着重要作用，若传感器出现故障，会影响信息收集、传输以及管理。为此，需强化传感器技术在机电技术中应用研究。