乔爱民,何博侠,黄迎辉,王艳春

(1.蚌埠学院电子与电气工程学院,安徽 蚌埠 233000;2.南京理工大学机械工程学院,南京 210094)



应变式传感器的信号隔离及数据重构*

乔爱民1*,何博侠2,黄迎辉1,王艳春1

(1.蚌埠学院电子与电气工程学院,安徽 蚌埠 233000;2.南京理工大学机械工程学院,南京 210094)

采用较高频率的周期性方波信号作为载波及解调信号,通过调制与同步解调技术对应变式传感器的输出模拟信号进行变压器式隔离。将隔离后的模拟信号及传感器使用环境温度对应的数字量作为输入变量,传感器的实际负载作为输出变量,利用移动最小二乘回归(MLSR)重构传感器所受负载与使用温度及隔离信号之间的数据模型。试验结果表明,采用调制及同步解调技术的模拟信号变压器式隔离电路具有良好的温度稳定性,利用MLSR建立的传感器数据重构模型拥有比传统最小二乘回归(LSR)更高的精度,在试验条件下的温度变化范围内,采用变压器式隔离电路得到的模拟信号隔离相对误差低于±0.2%,基于MLSR的传感器数据重构模型的负载检测相对误差低于±0.07%。

应变式传感器;模拟信号隔离;调制与解调;数据重构;移动最小二乘回归

应变式传感器是基于弹性体弹性变形过程中的电阻应变效应制成的传感器,目前被广泛应用于力、扭矩、强度等及与其相关的非电物理量检测[1-2]。应变式传感器内部通常将感受应力变化的应变片组建成惠斯登电桥,当采用直流电源供电时,传感器输出差动电压信号。……