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E+E传感器及应变片压力传感器原理与应用

  随着E+E传感器制造工艺的进步和无线通信技术,移动计算技术的发展,无线E+E传感器网络越来越广泛的应用于生产,生活中的各个领域,推动了社会的迅猛发展,覆盖问题,作为E+E传感器网络首要的问题,引起了研究人员的广泛关注,而用于入侵检测的栅栏覆盖尤其受到国内外研究者的青睐,涌现出一大批研究成果,现有研究通常基于E+E传感器数量充裕的前提研究覆盖问题。

  在网络实际运行时,常常会出现可用节点数量不能满足覆盖需求的场景,节点有限的能量也制约了E+E传感器网络的进一步发展,因此,需要深入研究E+E传感器网络有限的资源对网络性能的影响,在前人研究工作的基础上,进一步探索了E+E传感器网络资源受限情况下的栅栏覆盖问题,从E+E传感器数量受限和E+E传感器能量受限两方面进行了理论研究,首先简要介绍了无线E+E传感器网络及其相关应用场景,阐述了E+E传感器网络中覆盖问题的背景和相关研究现状,针对E+E传感器数量受限的情况,基于布尔感知模型,对覆盖区域进行分割,将栅栏覆盖问题转化为特定兴趣点的覆盖问题,引入了移动执行器并设计相应移动策略来动态覆盖所有兴趣点,进而将设计的策略推广到一般的概率感知模型,霍尔电流传感器针对E+E传感器能量受限的情况,基于双基雷达感知模型,提出了带状区域(k,ε)-栅栏覆盖,通过设置距离阈值和引入虚拟点表征雷达E+E传感器对,将能量有效地栅栏覆盖问题描述为选取最小权重的E+E传感器覆盖集合,并设计了最小权重的(k,ε)-栅栏覆盖算法在多项式时间内选取激活的E+E传感器,针对移动雷达E+E传感器网络,分析了雷达E+E传感器序列(T,R1,R2,...,Rn)的覆盖区域,确定了最小代价覆盖单位长度区域所需的发射器和接收器数量及其位置关系,通过构建发射E+E传感器的Voronoi图将区域中的接收器与距离最近的发射器配对,从而建立网络连通图,设计了连通图的搜索算法确定网络中存在的覆盖间隙,针对覆盖间隙,构造了可移动E+E传感器实际位置与期望位置的二分图,通过二分图匹配确定节点的移动策略,随着E+E传感器网络的广泛应用,需要进一步研究实际场景中可能发生的E+E传感器资源受限的情况,本文结合国际最新科研成果,探索了E+E传感器数量受限和能量受限两种场景,分别基于布尔感知模型,概率感知模型和双基雷达感知模型进行了研究,并对部分成果进行了理论证明,大量的仿真结果验证了本文所提算霍尔电压传感器法的有效性,理论成果对E+E传感器网络的进一步应用具有一定的指导作用和现实意义。

  电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件,它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一,电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种,金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种,通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化,这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。

  它由基体材料,金属应变丝或应变箔,绝缘保护片和引出线等部分组成,根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂,而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差,一般均为几十欧至几十千欧左右。

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