传感器优化布置

摘要： 针对矩形舵面结构应变模态测试中信噪比低、模态阶次遗漏等问题,研究了应变传感器的优化布置方法。首先,建立应变传感器布置的动力学模型;其次,基于应变振型,研究了有效独立法(effective independence,简称EI)、MinMAC法(minimize modal assurance criteria,简称MinMAC)和奇异值分解法(singular value decomposition,简称SVD)的应用;最后,利用振动台对矩形舵面模型进行了实验验证。结果表明:测点优化前,应变响应信号缺少第2阶模态信息,应变振型向量正交性差;测点优化后,根据应变响应信号能够准确识别第2阶固有频率和阻尼比,振型向量的正交性得到改善。该优化后结果验证了传感器优化布置的必要性和有效性。

摘要： 为更好地使软基水闸底板脱空检测传感器系统达到监测成本和监测性能指标之间的最佳平衡,同时为解决传统的有效独立法和损伤灵敏度法不能兼顾模态线性独立和损伤敏感性的问题,提出了一种结合有效独立法和损伤灵敏度法的多目标传感器优化布置方法。为解决模态数据冗余问题引入节点相似度函数,从动力学上探究水闸底板脱空对模态参数的影响,认为模态柔度为软基水闸底板脱空敏感特征量。以Fisher信息矩阵2-范数最大为目标,采用MAC矩阵非对角元最大值为评价指标,实现测点优化布置,并将测点优化结果应用于水闸底板脱空反演。结果表明:传感器优化布置后的水闸底板脱空参数识别值相对误差的平均值分别从28.3%、15.8%、39.3%降低至1%、1.9%、15.9%,验证了该方法的可靠性。

摘要： 鉴于现有桥梁结构健康监测传感器优化布置方法中的模态置信准则,x、y和z三个方向不能同时优化.将三个平移自由度用作结构节点上的独立单元,建立相应的三维模态置信准则.为了提高优化算法的收敛速度和性能,引入混沌搜索来提高初始种群质量;利用Levy分布增加粒子搜索空间;利用Cauchy变异因子来改变全局最优解决方案,从而避免本地化最佳.仿真结果表明,三维传感器能更充分地反映桥梁不同自由度的状态,降低了监测系统的成本.此外,改进的量子粒子群优化算法具有更好的收敛速度和优化能力,可以更好地解决传感器的最优放置问题.

摘要： 针对目前在优化传感器布置时对齿轮箱可能发生的故障信号是否能被识别与分离研究较少的情况,将故障可诊断性应用于齿轮箱传感器优化布置中,并运用奇异值比值、故障可诊断性、平均加速度幅值三个评价准则构成的综合指标评价不同布置方案,最终确定最优传感器布置方案.对齿轮箱进行模态分析,提取模态振型;再运用K均值聚类算法根据自由度在重要模态中振型的动力相似性进行分类;利用有效独立平均加速度幅值法初选测点;在这些节点位置处测得可能出现的故障信号,对其进行快速傅里叶变换,得到相应故障的频谱图,利用核密度估计求取对应故障的密度函数,再利用K-L散度判断各位置处的故障可诊断性;运用综合指标评价,确定最优方案.通过ZDH10型齿轮箱故障诊断试验台验证了所提方法的可行性.

摘要： 针对桥梁健康监测中传感器布置优化问题,提出了一种基于自适应引力算法的传感器优化布置方法.以模态置信准则为基础,构造满足传感器优化布置的适应度函数;针对引力搜索算法开发能力不足,对衰减因子α进行了自适应改进.搜索初期α较小,粒子以较大步长进行全局搜索,增强了算法的搜索效率;搜索后期α较大,粒子以较小的步长进行局部搜索,提高了算法的搜索能力,避免落入局部极值点.改进后的自适应引力算法通过双重编码的方式,使算法可以解决离散型的传感器布置问题;以马水河大桥为例,验证算法的可行性.结果 表明,改进后的算法有很好的寻优能力,能够准确高效的确定传感器优化位置.

摘要： 高速铁路站房屋盖一般跨度超大,形式多样,荷载复杂,是站房结构健康监测中需要重点关注的楼层.本文主要针对两种常用站房屋盖结构形式:拱型屋盖和桁架型屋盖,进行传感器优化布置研究,给出传感器优化布置准则或一般规律,并对这两类站房屋盖进行参数识别.本文拟采用有效独立法进行站房屋盖层的动力传感器布置,采用蒙特卡洛法进行站房屋盖层的静力传感器布置,分别给出高铁站房拱型屋盖和桁架型屋盖的动力传感器和静力传感器布置规律.系统模态参数识别是结构健康监测的重点,随机子空间法以线性的离散状态空间方程为基本模型,利用输入信号的统计特性完成结构模态参数的识别.本文在有效独立法计算得到的动力传感器布置位置布置动力传感器,采用随机子空间法进行结构参数识别,识别效果较好.

摘要： 承轨层是整个高铁站房结构中荷载最为复杂的部分——需要直接承受列车运行产生的荷载,是站房结构健康监测中需要重点关注的楼层之一.传感器配置的基本思想是用有限的传感器采集尽可能多线性无关的模态反应数据.本文拟采用有效独立法进行站房承轨层的动力传感器布置,采用蒙特卡洛法进行站承轨层的静力传感器布置,给出框架式承轨层的动力传感器和静力传感器布置规律.承轨层的损伤识别采用基于模型修正法的损伤识别,有限元模型修正是不断调整刚度参数进而更好地反映结构动静力特性的过程,实际上是优化问题.结构损伤识别作为一个反问题其解是非唯一的,本文三种方法均可有效缩小识别范围,结合现场巡视可达到工程意义上的损伤识别要求.

摘要： 针对起重机械结构健康监测的监测指标选择、传感器布置位置确定和传感器布置好坏评价准则三个方面问题,首先归纳基于失效树的起重机结构失效分析方法,通过失效分析识别起重机械结构最危险的失效模式,继而将该失效模式作为重点监测指标,解决起重机械健康监测指标选择问题。其次,详细阐述动力响应和智能算法的结构健康监测测点布置决策方法及评价准则,并结合单主梁起重机进行对比分析,为起重机械结构健康监测传感器布置位置的确定提供方法支撑。最后,归纳总结起重机械健康监测测点决策面临的困难问题和发展趋势,为后续开展起重机械监测测点决策研究指明方向。

摘要： 为诊断齿轮箱轴承故障,构建一种传感器优化布置的齿轮箱轴承故障特征提取方法.提取齿轮箱上箱体模态振型,运用K-medoids算法对节点振型进行聚类,用有效独立法初选测点,以模态置信准则(MAC)为适应度函数,运用遗传算法(GA)寻优,实现传感器位置优化,以构建的综合评价指标对传感器数量进行评价,以此得到齿轮箱传感器优化布置方案;将传感器布置在上箱体采集齿轮箱振动信号,对各路信号进行奇异值(SVD)降噪,对降噪后信号进行基于方差贡献率的信息融合;对融合信号进行变分模态分解(VMD),以信息熵最小为原则对VMD参数优化,选取信息熵最小本征模态分量(IMF)进行Teager能量谱分析,提取滚动轴承故障特征;采用ZDH10型齿轮箱故障试验台进行试验验证,证明所构建方法的可行性.

摘要： 传感器优化布置是结构健康监测的一个关键科学问题,传感器的最优数目和布置位置是传感器优化布置研究的主要内容.在以往的研究中,传感器优化布置主要以获得最佳的模态参数为目标.本文以结构损伤识别为目的,提出一种新的基于子结构灵敏度的传感器优化布置方法.首先,计算基于模态参数的各子结构损伤灵敏度系数,找出对损伤敏感的子结构,通过本文介绍的传感器优化布置方法进行加速度传感器数目和位置的优化布置.对于损伤不敏感的子结构,需采取布置应变传感器识别损伤.最后通过一个三维桁架模型结构的数值模拟计算,采用本文传感器优化布置方法进行该模型的传感器布置的研究。

摘要： 传感器的合理布置是结构健康监测系统有效实施的关键技术之一。总结了几种常用的传感器优化布置准则和方法,以大型科学计算软件MATLAB作为平台,基于命令行M文件编程和GUI辅助的图形界面设计两种方式,集成开发一个传感器优化布置工具箱,功能涵盖:逐步累积法、逐步消去法、广义遗传算法以及有效独立法;详细介绍丁具箱的构建流程和操作方法,并以东北第一高楼大连世贸大厦为例,进行传感器优化布置方案的选择,结果表明该工具箱界面友好、操作简便、功能丰富、扩展性好,能为结构健康监测系统快速地提供一套传感器优化布置方案。

摘要： 传感器最优配置的任务是构建一个最佳的传感器数量、位置，以期获得传感器成本与系统指定监测性能指标之间的最佳平衡。在能够反映结构特性的重要位置布置合理数量的传感器不但可以有效提高经济性，而且由于传感器的不同布置影响结构动力参数的测试结果，优化传感器的布置位置还可以提高结构的测试精度。针对基于结构损伤识别的传感器的最优布置、基于Fisher信息阵行列式值最大的有效独立法和基于模态应变能最大的运动能量法的缺陷而提出的有效独立-驱动点残差法以及基于二重结构编码遗传算法的传感器优化布置法进行了比较分析，指出了这三种方法对减振控制结构传感器优化布置实际应用中存在的问题。通过对比分析可知三种改进方法均能有效地进行传感器的优化布置，基于结构损伤识别的传感器布置能准确有效地得到存在噪声下的结构损伤位置及程度;有效独立-驱动点残差法可以有效地避免信息丢失问题且能较好保存结构的特性;改进遗传算法能够搜索到最优解且识别精度较高。为进一步进行优化布置的研究提供一定借鉴与参考。

摘要： 介绍一种同时考虑数量和位置优化的传感器布置算法──基于两步有效配置法的传感器优化布置方法,该法首先通过弹性波传播原理确定特定结构的传感器布置极限间距并初步确定检测所需传感器数量,然后对传感器进行基于传统算法的优化布置。以桥梁结构Benchmark模型为例,计算表明,该法能有效地解决传感器最佳优化配置问题。

摘要： 本发明涉及一种传感器布置，特别是针对机动车传动装置的传感器布置，其包括具有布置在保持部3上的连接元件4的保持部3和具有接触元件6的传感器元件5，其中传感器元件5布置在保持部3的装配面33上，并且连接元件4电连接位置17上与接触元件6电连接，并且传感器布置1具有安设至保持部3上的且至少覆盖接触元件6和电连接位置17且至少部分地覆盖传感器元件5的包覆材料8。提出的是，保持部3具有装配底座31，在所述装配底座上构造有装配面33，其中装配底座31由框架部件7环绕并且框架部件7朝着传感器元件5的方向经过保持部3的装配面33向外延伸且具有环绕的内壁71，所述内壁在平行于装配面（33）的方向上观察限制了浇注室18，包覆材料8填入所述浇注室之中。

摘要： 本发明涉及传感器布置，其包括载体衬底以及在载体衬底上布置的铁电层，其中传感器布置具有用于读出铁电层的介电常数的装置。其特征在于，铁电层结晶地布置在载体衬底上。公开用于制造传感器布置的方法及传感器布置的使用。

摘要： 本发明涉及一种用于车辆、特别是机动车的布置装置，所述布置装置用于检测车辆速度、车辆水平和/或车辆悬架状态，所述布置装置包括：用于测量车辆车身的一个点的水平的传感器(102)；和振动缓冲器(300、301、302、303)；振动缓冲器(300、301、302、303)包括能相对于彼此运动的第一部件(303)和第二部件(300)；并且水平传感器(102)具有激励线圈(102.10)、至少一个接收器线圈(102.11、102.12、102.13)和至少一个导电元件(102.20)；所述激励线圈(102.10)和所述至少一个接收器线圈(102.11、102.12、102.13)设置在振动缓冲器(300、301、302、303)的第二部件(303)上，并且所述导电元件(102.20)设置在振动缓冲器(300、301、302、303)的第一部件(300)上，或所述第一部件(300)包括或形成导电元件(102.20)。

摘要： 本申请涉及传感器安装件、传感器和传感器布置。本发明涉及一种传感器安装件(1)，其包括：壳体(2)，该壳体具有端部区段(3)，特别是罐状的端部区段，其中端部区段(3)被设计用于安装传感器(11)；第一通信装置(4)，该第一通信装置被布置在壳体(2)中，其中通信装置(4)被设计用于将功率无线传输到传感器(11)并且用于向/从传感器(11)无线传输和接收数据；第一保持装置(5)，该第一保持装置被设计成将传感器(11)保持在端部区段(3)中；以及连接装置(6)，该连接装置至少被连接到通信装置(4)，并且被设计成将传感器安装件(1)连接到上级单元。本发明还公开了一种传感器以及包括传感器和传感器安装件的组件布置。

摘要： 本发明公开了一种用于构成尤其用于一种车辆或车辆类别的传感器布置的方法，其中，求取至少一个车辆类别的车辆的尺寸并且根据该车辆类别的所述车辆的尺寸求取几何参数，其中，基于推导出的几何参数，为所述至少一个车辆类别的所述车辆的传感器确定预限定的参考区域，其中，每个参考区域配置为用于接收至少一个传感器。此外，本发明还公开了一种传感器布置。

摘要： 一种传感器布置辅助装置(1)，包括：基板(11)，基板(11)的形状与传感器所布置在的待测试件的表面(S)的形状相适应；在基板(11)上设有至少一个导轨(12)；以及能移动地设置在该至少一个导轨(12)中的至少一个施压组件(13)。所提出的传感器布置辅助装置适用于在极端环境下、对布置于复杂表面结构上的传感器进行加压固化，能减少人力使用，并能适应于传感器所布置的表面(S)的形状沿不同方向对传感器加压。

摘要： 本发明涉及一种传感器布置，至少包括：‑用于检测转速传感器信号的陀螺仪装置，所述陀螺仪装置‑具有带有可被激励至振动的震动质量的MEMS陀螺仪，‑具有驱动电路，用于激励和维持所述震动质量的振动运动，以及‑具有传感单元，‑控制单元，用于选择所述陀螺仪装置的至少两个不同的预定义的运行模式之一，其中，作为运行模式预定义至少一个传感运行模式和至少一个待机运行模式，在所述传感运行模式中检测和/或预处理转速传感器信号，在所述待机运行模式中不检测和/或预处理转速传感器信号，‑用于检测其他传感器信号的其他传感器装置，以及‑用于所述转速传感器信号和所述其他传感器信号的数字的数据处理单元；其中，相应于所述陀螺仪装置的所述不同的运行模式，所述驱动电路以具有不同能耗的不同运行模式运行，使得在所述至少一个传感运行模式和至少一个待机运行模式下维持所述震动质量的所述振动运动，其中，所述数字的数据处理单元设计用于，在所述至少一个传感运行模式和所述至少一个待机运行模式中以基于所述震动质量的振动频率的输出数据率(ODR)提供经数字化的转速传感器信号和/或经数字化的其他传感器信号。

摘要： 一种用于以基本上杂散场免疫的方式确定信号磁通量的磁场传感器布置(220)，包括：信号磁场源(S1)；第一磁通聚集器和第二磁通聚集器，在磁通聚集器的外部面(204，205)之间形成气隙(203)；磁通聚集器被配置为用于将信号磁通量在间隙方向(206)上引导到并穿过气隙(203)；磁场传感器(207)，被布置在气隙(203)内部并且被配置为用于测量在气隙方向上和垂直于气隙方向上的第一信号和第二信号(Bx，Bz)；并且用于基于第一信号和第二信号(Bx，Bz)减少或消除磁干扰场。角度传感器布置。扭矩传感器。一种以基本上杂散场免疫的方式测量信号磁通量、角度、扭矩的方法。

摘要： 本发明涉及一种传感器布置，特别是针对机动车传动装置的传感器布置，其包括具有布置在保持部3上的连接元件4的保持部3和具有接触元件6的传感器元件5，其中传感器元件5布置在保持部3的装配面33上，并且连接元件4电连接位置17上与接触元件6电连接，并且传感器布置1具有安设至保持部3上的且至少覆盖接触元件6和电连接位置17且至少部分地覆盖传感器元件5的包覆材料8。提出的是，保持部3具有装配底座31，在所述装配底座上构造有装配面33，其中装配底座31由框架部件7环绕并且框架部件7朝着传感器元件5的方向经过保持部3的装配面33向外延伸且具有环绕的内壁71，所述内壁在平行于装配面（33）的方向上观察限制了浇注室18，包覆材料8填入所述浇注室之中。

摘要： 本发明涉及传感器布置，其包括载体衬底以及在载体衬底上布置的铁电层，其中传感器布置具有用于读出铁电层的介电常数的装置。其特征在于，铁电层结晶地布置在载体衬底上。公开用于制造传感器布置的方法及传感器布置的使用。