仪表技术与传感器

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仪表技术与传感器 关注(): 期刊周期：月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：21-1154/TH; 国际标准刊号：1002-1841; 主办单位：沈阳仪器仪表工艺研究所; 主管单位：沈阳仪器仪表工艺研究所; 查看仪表技术与传感器近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：城市学刊城市管理期刊; 下一本期杂志：江苏城市规划省级城市规划期刊

　　《仪表技术与传感器》仪表科学技术期刊，是1964年创刊，是面向仪器仪表行业的专业性科技期刊，是中国仪器仪表行业最具影响力的期刊之一。

　　办刊宗旨：

　　《仪表技术与传感器》主要报导仪器仪表、敏感元件及传感器、电子元器件、检测设备、自动化控制系统以及相关的工艺技术、应用技术等。

　　读者对象：

　　《仪表技术与传感器》读者对象遍布石油、化工、电力、冶金、环保、能源、水利、机械、电子、轻工、纺织、汽车、供热供暖、食品、医疗等领域。

　　期刊栏目：

　　仪器仪表、敏感元件及传感器、电子元器件、检测设备、自动化控制系统以及相关的工艺技术、应用技术

　　期刊收录：

　　SA 科学文摘(英)SCI 科学引文索引(美)万方收录(中)维普收录(中)知网收录(中)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)国家图书馆馆藏上海图书馆馆藏Caj-cd规范获奖期刊全国优秀科技期刊

　　仪表技术与传感器杂志社征稿要求：

　　1.题目简单明了，内容切题。

　　2.给出中英文标题、作者、摘要和关键词。中文摘要应在100～250字间，准确反映论文的研究内容。关键词3～8个。

　　3.给出论文的中图分类号。

　　4.开篇应说明论文所述内容在国内外的发展现状和应用前景，重点突出核心技术问题。明确作者的创新点或技术突破点，给出实现机理、方案及相关图表，并给出实验结果和应用前景。结束时应对论文有明确的结论。

　　5.图表应有相应的序号与题目，英文一定要译成中文，外文字母要分清大、小写。文中表格一律采用三线表，坐标图的标目格式为：物理量符号/单位，并与相应的坐标轴平行居中放置。

　　阅读推荐：仪器仪表学报

　　《仪器仪表学报》是中国科协主管、中国仪器仪表学会主办，中国仪器仪表学科最具影响力的学术性刊物。它所刊登的论文代表了中国仪器仪表学科的最高学术水平，反映仪器仪表学科的前沿、研究热点，标志中国仪器仪表学科的发展方向;《仪器仪表学报》是中国仪器仪表学科和相关领域科学家探索新理论、新技术的平台，是培养和发现仪器仪表学科人才的基地，是不同学派、不同学术观点“百家争鸣”的园地，其论文是评价科技研究人员学术水平的重要依据，是国家制定仪器仪表学科发展战略的主要参考之一。简言之，《仪器仪表学报》的办刊宗旨是着力报道科学前沿、研究热点和学科发展方向，力主科学思想创新，重视科学实验验证，倡导学术“百家争鸣”，注重青年才俊的培养。

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　　仪表技术与传感器最新期刊目录

面向光伏玻璃稳定检测的光电传感器优化设计————作者：谢勇;

摘要：光伏玻璃具有高透、高反光学特性，且光电传感器安装密集、各种投射光源交错，检测过程易受到噪声信号干扰，造成误检、漏检。文中设计一种面向光伏玻璃稳定可靠检测的高精度光电传感器，采用DTOF测距和模式识别方法，通过CA-CFAR算法动态调控阈值，有效抑制噪声干扰，搭建反射率特征模型库，实现了稳定可靠的玻璃定位检测或穿透玻璃检测背景玻璃位置的功能

考虑标定力源偏斜误差的压电力传感器真实性能获取————作者：张军;金雅明;钱致光;王宇航;任宗金;

摘要：针对压电力传感器标定时加载力源偏斜引起误差的问题，提出了一种获得传感器真实性能的多工位标定法。分析了标定主向时侧向输出存在差异性的原因，研究了不理想标定力源对传感器输出作用规律，建立变角度下输入输出关系模型并进行求解，通过实验验证了可行性。结果表明，在标定过程中能有效剥离力源误差的同时，获得压电力传感器真实性能

高精度滚动轴承保持架转速传感器设计————作者：郑苗苗;郭忠坤;毕坤;李晨;

摘要：针对滚动轴承保持架在高转速服役环境中的高精度转速监测需求，基于涡流效应，提出了一种契合保持架结构的扇环形转速传感器。通过PCB工艺实现传感器制备，交流激励源为传感器提供能量，耦合器与检波器将轴承旋转引起的传感器阻抗周期性变化转化为电压信号输出并显示在示波器上，分析信号周期，实现轴承保持架转速的非接触在线监测。通过搭建的转速测试平台对传感器进行实验验证，测试结果表明：在0～4 000 r/min的转...

一种新型持水率检测方法与前端数字化传感器设计————作者：于嘉乐;魏勇;甘如饴;陈强;刘国权;

摘要：针对生产井中油水两相流的持水率检测需求，设计了一种锥形双螺旋电容传感器，克服了传统电容传感器在高含水条件下分辨率较低的弊端。该传感器由锥形双螺旋结构的平行传输线绕制而成，并在内部集成了电容-频率转换电路，将持水率变化转换成频率变化，实现了传感器的前端数字化。转换后的数字信号抗干扰能力更强，极大提高了测量的准确性。实验结果表明：所研制的传感器在40%～100%的高持水率条件下具备较高的分辨率，最大测...

液压支架用低功耗无线压力传感器设计————作者：王洋洋;

摘要：为解决液压支架控制系统中压力传感器布线成本高、线缆易损坏及维护困难问题，设计了基于低功耗技术的无线压力传感器，通过硬件电路原理及印制线路板设计降低功耗，嵌入式软件中设计了3种低功耗模式，并引入深度休眠机制，对低功耗设计后的压力传感器的精度和功耗进行了测试，结果表明：该传感器误差不高于5 bar,低频及高频工作模式平均工作电流分别为51.11μA与414.41μA,电池续航时间满足液压支架控制系统的...

基于Zynq平台的EtherCAT主站的软硬件协同设计————作者：李东鹏;杨之乐;赵虹;肖溱鸽;

摘要：针对工业自动化对控制能力和强实时性的需求，提出了一种基于FPGA的改进型EtherCAT硬件主站方案。该方案利用Zynq-7000平台，在PL端实现FPGA协议栈，以保证核心功能的高效执行。基于AXI4总线设计PS与PL间的数据交互机制，提升主站的灵活性和数据传输效率。实验证明，该设计实现了88 ns的最大通信抖动，保持了硬件主站的高实时性，并融合了ARM的灵活性

压电谐振式音叉陀螺结构设计与仿真————作者：陈光伟;张一飞;赵前程;曲发义;

摘要：针对静电陀螺需刻蚀亚微米电容间隙和大直流偏置电压的问题，提出了一种采用压电薄膜换能的谐振式音叉陀螺结构。理论分析了该结构的差分驱动原理、压电检测原理以及陀螺所受冲击载荷特性，并且使用有限元软件COMSOL对该压电陀螺结构进行了仿真分析。模态仿真结果表明：陀螺的驱动模态和检测模态的谐振频率分别为263.9 kHz和263.4 kHz,两者频差为0.5 kHz;标度系数仿真结果显示陀螺的电流灵敏度约为...

基于WOA-BP神经网络的热式流量测量技术研究————作者：刘升虎;刘太逸;冉建立;郭会强;邢亚敏;梁钊睿;

摘要：针对热式流量测量方法易受环境因素影响的问题，构建了一种WOA-BP神经网络流量预测模型，以热式传感器采样电压值及含水率测量信号作为模型输入量，以预测流量值作为输出值，进行温度补偿，利用鲸鱼群算法进行网络初值参数优化，得到优化后的补偿模型，提高了算法的收敛速度。实验结果表明：优化后的神经网络模型在热式流量测量方法中具有较好的流量预测效果，WOA-BP网络模型R²达到0.989,...

基于有限元法的水平霍尔器件模型优化————作者：朱格民;吕阳;季文献;陆玲霞;于淼;马朝祥;

摘要：为更有效地解决水平霍尔器件的霍尔失调问题，提出了一种基于有限元模拟仿真的解决方案。鉴于传统模拟电路方法在应对工艺误差导致的多因素耦合场景时的不足，基于COMSOL软件构建有限元模型，引入接触电极的正交耦合连接或旋转电流技术的有限元法。在性能提升方面，进一步优化了器件结构，对已有十字型结构的水平霍尔器件验证其高灵敏度，并添加外倒角和内倒角，设计带孔几何结构，改变模型参数，对比仿真结果，综合考虑电压灵...

基于双目视觉的振槽烟梗流量测量方法研究————作者：涂佳良;罗亚波;张峰;李存荣;

摘要：为了解决烟梗生产环节中无法使用接触式流量测量方法的问题，设计了一种基于双目视觉的深度感知非接触式烟梗流量实时测量方法。首先，从测量的实时性出发，采用积分法求取烟梗点云体积；然后，针对振槽平面高度不断变化的工况，采用加权平均法实时拟合当前的振槽平面高度，以实现基于积分法的烟梗点云体积测算；最后，针对烟梗的堆叠导致基于图像的体积测量误差较大的问题，采用基于最小二乘法的多项式拟合方法对烟梗测量体积进行修...

基于LabVIEW的精密减速器振动信号采集与分析系统————作者：孙韶阳;薛洁;

摘要：为实现对精密减速器工作状态和故障情况的精确监测，设计了基于LabVIEW的精密减速器振动信号采集与分析系统。系统硬件由加速度传感器、PXIe采集平台、工控机等关键部件组成。软件部分使用LabVIEW语言分别编写采集与分析程序，主要包括：配置加速度信号采集参数并将采集的振动信号存储到TDMS文件中，通过读取已存储信息实现时域、频域图的显示，进一步实现对时域参数和频域主频等特征的分析。试验以RV-40...

基于BQ系列芯片的锂电池智能充电系统设计————作者：陈明扬;崔永俊;王红亮;邵猛;

摘要：为解决锂电池充电参数显示不准确、用户不能自定义充电参数、充电模块难以集成到硬件电路的问题，设计了一套锂电池智能充电系统。系统选用BQ系列的BQ25892、BQ27426及BQ29737分别设计锂电池充电模块、锂电池监测模块及锂电池保护模块，并选用STM32F030K6T6作为系统主控，用户可通过充电系统的RS485接口读取和配置锂电池充电过程中的相关参数。选用型号为NCR18650B、额定容量为3...

大口径精密光学回转台控制系统设计————作者：杜超群;舒林森;李博远;李宁;

摘要：针对大口径超精密光学透镜胶粘装配回转台启动惯性大、稳态误差大以及外负载扰动影响回转台定位精度的问题，设计了基于模糊自适应PID的回转台控制系统。根据回转台工作原理提出了以编码器反馈位置、STM32单片机为主控制器的闭环控制方案；将所建机电耦合模型引入系统，在Matlab/Simulink环境中搭建基于模糊自适应PID控制的仿真模型，并与普通PID控制系统进行比较。研究结果表明：该控制系统有效抑制了...

基于云端数据管理的润滑油净化设备状态监测技术————作者：常涛;徐志伟;

摘要：为解决润滑油净化设备无法有效监测净化后油液中含有的杂质数量问题，设计了一个基于STM32的数据采集与云端数据管理的设备状态监测系统。该系统采用STM32F407ZGT6为核心，AD7606采集润滑油净化设备运行过程的振动状态数据，使用python语言开发的上位机软件接收由微控制器通过WiFi模块发送的传感器数据，将数据上传阿里云进行管理。使用上位机数据下载软件下载云端数据，分别使用FFT、希尔伯特...

基于FPGA与千兆以太网的多协议传输系统————作者：韩寅杰;吴柯锐;张会新;

摘要：针对当下飞行器上传感器采集到的数据量日益增大，数据类型日益增多的现状与传输系统功能单一、易丢数的问题，文中采用Kintex-7系列FPGA为主控，采用88E1111搭建以太网接口，使用DDR3作为TCP收发数据的缓存区，采用传输协议TCP、UDP以及辅助通讯协议ARP、ICMP,实现了自适应协议类型选择，保证了正确率敏感的数据传输过程中的零丢包、零误码，同时也兼顾了正确率不敏感数据传输的速率。实验...

多路并行流水线型高效FFT的设计与实现————作者：刘洋;张治中;潘凌忱;

摘要：数字矢量信号在线测量仪器中高采样率ADC实时IQ信号5路并行输出，要求FFT最低5路信号并行处理、可变点数为32～2 048、系统数据传输和蝶形运算效率100%。为解决该问题，提出一种多路并行流水线型高效FFT的实现结构。设计在充分利用高度并行化的FPGA芯片资源基础上，采用基2～3和基2相结合的8路流水线结构，通过顶层模块总体控制，以MDC结构为基础，最终给出了简单化的多通道流水线结构各个模块实...

基于KMW-YOLOv5的PCB表面缺陷检测算法研究————作者：程瑶;石肖伊;王玉菡;龚奥;

摘要：随着电路板制作越来越小型化、轻薄化，针对现有PCB缺陷检测算法存在检测性能差，容易出现漏检、误检等问题，文中提出基于KMW-YOLOv5的PCB缺陷检测算法。首先针对PCB微小缺陷，采用K-means++算法重新聚类生成更适合于目标数据集的锚框尺寸，提高模型对缺陷的检测效率。然后，对YOLOv5的特征融合层进行改进，加强PCB语义特征信息的融合，降低对PCB缺陷检测的漏检率以及误检率。最后，采用回...

基于流场扰度评价的气体超声流量测量补偿算法研究————作者：项炜;陈倩;丁渊明;谢代梁;

摘要：针对气体超声波流量计安装在90°单弯管、异平面双弯管下游时，测量误差较大的问题，提出建立流场扰度评价指标并进行误差补偿的方案。通过计算流体力学(CFD)建立90°单弯管与异平面双弯管的流体仿真模型，根据超声波流量计的声道配置形式选取不对称指数、剖面对称性和漩涡对称因子3个指标，利用熵权法获取指标权重以建立综合扰度评价指标。基于综合扰度指标、流速、温度、压力、声速等参数，利用最小二乘支持向量机回归建...

无位置信号的P-GMAW摆动电弧传感焊缝跟踪方法研究————作者：林溥祥;刘文吉;高鹏;刘育耕;

摘要：针对自动化摆动焊接过程中依赖于外部设备提供焊枪的实时位置信息问题，在现有电弧传感理论与方法的基础上，提出了一种无位置信号的电弧传感焊缝跟踪方法。该方法通过对脉冲熔化极气体保护焊(P-GMAW)的电弧信号特征进行分析，提出以平均电流作为特征信号，通过峰值提取算法和谷值点校验方法，直接从电弧特征信号中提取焊枪的摆动位置信息，结合偏差提取算法实现了无位置信号的焊缝跟踪。经试验验证，系统反应较灵敏，焊缝成...

基于激光诱导石墨烯物理传感器的研究进展————作者：赵世宇;马玉平;姚迪;黄昕伟;曹海松;单玉强;关浩;

摘要：激光诱导石墨烯(LIG)是一种制备3D多孔石墨烯的新兴技术，其原理是利用激光束的高能量辐射诱发聚合物等材料发生化学键的断裂和重组。得益于激光加工的高效、高精度和高适应性，LIG具有制备简单、环保、成本低、原料种类多等优点，广泛应用于传感器领域。文中综述了近年来三维多孔LIG的研究进展。首先介绍了LIG的形成机制，重点关注激光与材料的相互作用、激光诱导材料的转变过程。其次，讨论了不同类型激光诱导石墨...

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