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目前傳感器存在因溫漂而導(dǎo)致穩(wěn)定性差 、測(cè)量精度低的問題,表現(xiàn)為傳感器的輸出值不僅僅決定于標(biāo)稱的目標(biāo)參量——壓力。當(dāng)壓力恒定時(shí),環(huán)境溫度——非目標(biāo)參量變化時(shí),其輸出值也隨之變化。為增強(qiáng)其在環(huán)境溫度變化條件下的穩(wěn)定性,我們采用了多傳感器數(shù)據(jù)融合的智能化技術(shù)。在傳感器模塊上增加一個(gè)溫度傳感器,用來監(jiān)測(cè)非目標(biāo)參量——環(huán)境溫度,由測(cè)量目標(biāo)參量的傳感器與測(cè)量非目標(biāo)參量的溫度傳感器的輸出數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算機(jī)信息融合處理后,可大大消除環(huán)境溫度變化的影響,從而使壓力傳感器系統(tǒng)獲得高穩(wěn)定性與測(cè)量精度。
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人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neuron Networks),縮寫為ANN,是由大量的處理單元組成的非線性大規(guī)模自適應(yīng)動(dòng)力系統(tǒng)。它是在現(xiàn)代神經(jīng)生理科學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上提出來的,是人們?cè)噲D通過模擬大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理、記憶信息的方式設(shè)計(jì)一種使之具有人腦那樣的信息處理能力的新“機(jī)器”。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于傳感器信息處理 、信號(hào)處理 、自動(dòng)控制 、計(jì)量檢測(cè) 、運(yùn)輸與通信等領(lǐng)域。
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反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
反向傳播網(wǎng)絡(luò)是一種多層前饋網(wǎng)絡(luò),它是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要一類 。該網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)督學(xué)習(xí)采用誤差反向傳播算法。反向傳播網(wǎng)絡(luò)自出現(xiàn)以來 ,一直是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中最為流行的神經(jīng)計(jì)算模型,得到了極其廣泛的應(yīng)用。反向傳播學(xué)習(xí)算法簡稱 BP 算法 (Back Propagation,BP),采用BP算法的前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡稱BP網(wǎng)絡(luò)。作為一種前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,BP網(wǎng)絡(luò)與多層感知器沒有什么區(qū)別。但是,有了BP算法,BP網(wǎng)絡(luò)便有了強(qiáng)大的計(jì)算能力,可表達(dá)各種復(fù)雜映射。
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BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常有一個(gè)或多個(gè)隱層。在實(shí)際應(yīng)用中,用得最多的還是三層 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 。簡單的三層BP 網(wǎng)絡(luò)模型。網(wǎng)絡(luò)的輸入層包含 i(i=3 )個(gè)節(jié)點(diǎn),隱層包含 j(j=4 )個(gè)節(jié)點(diǎn),輸 出層有k(k=2 )個(gè)節(jié)點(diǎn) 。連接權(quán)值w (j,i)表示輸入層第 i個(gè)節(jié)點(diǎn)與隱層的第 i個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)值,共有4~3個(gè)權(quán)值。v(k,i)表示隱層第j個(gè)節(jié)點(diǎn)與輸出層第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)值,共有2~4個(gè)連接權(quán)值。
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壓力傳感器的工作原理
經(jīng)典壓力傳感器的輸入一輸出特性大都存在非線性,且易受工作環(huán)境溫度影響,其零點(diǎn) 、靈敏度均隨工作環(huán)境溫度的改變而變化。其表現(xiàn)是被測(cè)的目標(biāo)參量為零,或保持恒定值時(shí),改變工作環(huán)境的溫度T,則傳感器的零點(diǎn)或輸出電壓值均發(fā)生變化。這將給測(cè)量目標(biāo)參量帶來誤差。因此為了消除因溫度帶來的測(cè)量誤差,需要對(duì)傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
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對(duì)傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償要引入溫度監(jiān)測(cè)傳感器。具有溫度自補(bǔ)償?shù)膲毫y(cè)試系統(tǒng)。溫度補(bǔ)償器功能的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)原理,也是兩個(gè)傳感器數(shù)據(jù)融合的實(shí)現(xiàn)。故溫度補(bǔ)償軟件模塊也即為一數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)。
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