1. 本选题研究的目的及意义
测力传感器作为一种重要的力学量传感器,在工业控制、航空航天、生物医学等领域有着广泛的应用。
其工作原理是将被测力学量转换为电信号输出,而灵敏度是衡量传感器性能的关键指标之一,它反映了传感器对被测力变化的响应能力。
然而,大多数测力传感器存在着灵敏度非线性问题,即输出信号与输入力之间并非理想的线性关系,这会导致测量精度下降,影响系统的整体性能。
2. 本选题国内外研究状况综述
测力传感器灵敏度线性化技术一直是传感器领域的研究热点之一,国内外学者对此进行了大量的研究,并取得了一系列成果。
1. 国内研究现状
国内在测力传感器线性化技术方面,主要集中在软件补偿算法的研究上,例如神经网络、最小二乘法、遗传算法等。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题的主要研究内容包括以下几个方面:1.测力传感器特性分析与建模:深入研究测力传感器的工作原理,分析其灵敏度特性,并建立相应的数学模型,为线性化电路设计提供理论基础。
2.灵敏度线性化电路设计:研究现有的灵敏度线性化技术,选择合适的线性化方案,设计出高精度、低功耗的线性化电路,并对其进行仿真验证。
3.电路性能测试与优化:搭建实验平台,对所设计的线性化电路进行测试和验证,评估其性能指标,并进行误差分析。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的研究方法,逐步推进研究工作。
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解测力传感器灵敏度线性化技术的最新研究进展,为研究方案的设计提供参考。
2.理论分析阶段:深入研究测力传感器的工作原理,分析其灵敏度特性,并建立相应的数学模型,为线性化电路设计提供理论依据。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.提出一种基于新型电路结构的测力传感器灵敏度线性化方法,相较于传统的线性化方法,该方法具有更高的精度、更低的功耗和更强的抗干扰能力。
2.建立了更加精确的测力传感器灵敏度数学模型,能够更准确地描述传感器的非线性特性,为线性化电路的设计提供更可靠的理论依据。
3.设计了一种自适应调节的线性化电路,能够根据传感器特性的变化自动调整电路参数,实现对传感器灵敏度的实时补偿,提高了系统的精度和稳定性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.李刚, 王春, 孙立宁. 基于BP神经网络的六维力传感器非线性校正[J]. 传感器与微系统, 2021, 40(8): 125-128.
2.张强, 李文静, 刘洋, 等. 基于最小二乘支持向量机的称重传感器线性化方法[J]. 仪器仪表学报, 2020, 41(11): 109-116.
3.刘洋, 张强, 孙立宁. 基于遗传算法优化SVR的称重传感器非线性校正[J]. 传感技术学报, 2020, 33(8): 1156-1162.
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