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利用神经网络进行光纤光栅压力传感器的温度补偿（2009年）

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简介：
本文探讨了采用神经网络技术对光纤光栅压力传感器实施温度补偿的方法，旨在提高传感器在不同温度条件下的准确性和稳定性。研究于2009年完成。 针对光纤光栅对温度和应变的交叉敏感性以及环境温度对其压力传感器输出的影响较大且难以消除的问题，本段落以聚合物封装的光纤光栅传感器为例，提出采用BP神经网络进行温度补偿的方法来解决其非线性的校正问题。通过Matlab仿真结果显示，该方法将系统的最大测量误差从19.15%降低到了4.26%，实验验证了此方法能有效减少温度对光纤光栅压力传感器精度的影响。

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  • 利用神经网络进行光纤光栅压力传感器的温度补偿（2009年）
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    本文探讨了采用神经网络技术对光纤光栅压力传感器实施温度补偿的方法，旨在提高传感器在不同温度条件下的准确性和稳定性。研究于2009年完成。 针对光纤光栅对温度和应变的交叉敏感性以及环境温度对其压力传感器输出的影响较大且难以消除的问题，本段落以聚合物封装的光纤光栅传感器为例，提出采用BP神经网络进行温度补偿的方法来解决其非线性的校正问题。通过Matlab仿真结果显示，该方法将系统的最大测量误差从19.15%降低到了4.26%，实验验证了此方法能有效减少温度对光纤光栅压力传感器精度的影响。
     
  • 基于PSO-LM-BP神经网络的温度补偿压力传感器方法.pdf
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    本文介绍了一种结合粒子群优化(PSO)与 levenberg-marquardt反向传播算法(LM-BP)的新型BP神经网络，用于改进温度对压力传感器测量精度影响的补偿技术。 本段落档介绍了一种基于PSO-LM-BP神经网络的压力传感器温度补偿方法。该方法通过优化BP神经网络的初始权重和阈值，并结合粒子群算法（PSO）对Levenberg-Marquardt算法（LM）进行改进，以提高压力传感器在不同温度条件下的测量精度和稳定性。
     
  • 温度补偿在压力传感器中的应用.pdf
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    本文探讨了温度变化对压力传感器测量精度的影响，并介绍了几种有效的温度补偿方法，以提高传感器的工作性能和稳定性。 《压力传感器的温度补偿》是一篇关于如何对压力传感器进行温度补偿的文章。文中详细介绍了在不同温度环境下使用压力传感器可能遇到的问题及解决方法，并提供了相关的技术细节与实用建议，旨在帮助读者提高设备的工作精度和稳定性。
     
  • 同时测量单个光纤光栅的压力和温度
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    本研究介绍了一种创新方法，能够利用单一光纤光栅传感器同步检测压力与温度变化，为传感技术领域提供了新的解决方案。 采用特殊聚合物封装技术设计的小体积光纤光栅传感头具备同时测量压力和温度的功能，并能有效解决温度交叉敏感问题。通过利用在封装过程中产生的两个具有不同压力和温度灵敏系数的光栅反射峰，实现了单个光栅的同时测压和测温。
     
  • 基于改良GA-BP神经网络的湿度传感器温度补偿（二）
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    本文为系列研究之一，提出了一种改进的遗传算法与BP神经网络结合的方法，用于优化湿度传感器在不同温度条件下的性能补偿。通过实验验证了该方法的有效性和优越性。 改进的遗传算法 在使用GA进行搜索的过程中，可能会遇到阻碍适应值较高的个体生成的问题，这会导致搜索方向偏离全局最优解。为了解决这个问题，本段落采用适当的改进适应度函数及混合编码方式，并对相关参数进行了调整，主要优化了交叉算子和变异算子、以及交叉概率Pc和变异概率Pm。 4.1 混合编码方案 本研究结合二进制编码（易于进行解码操作且便于实现遗传操作）与实数编码的优点（在解决连续参数的优化问题时更为直观，精度更高，并不需要额外的解码步骤），旨在改进算法。经过这种混合编码方式的应用，既能够加快遗传运算的速度、扩大全局搜索范围，又可以有效应对连续参数优化的问题，从而提高整体的优化精度。
     
  • 基于改良GA-BP神经网络的湿度传感器温度补偿（一）
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    本文提出了一种改进的遗传算法-Backpropagation (GA-BP)神经网络方法，用于优化湿度传感器在不同温度条件下的性能补偿，旨在提高测量精度和稳定性。 基于GA-BP神经网络的光纤陀螺温度补偿 基于GA-BP神经网络温度补偿的红外温度传感器设计 浏览次数：136次 基于GA-BP神经网络温度补偿的红外温度传感器 基于GA-BP神经温漂补偿的十字正交型热温差式测风仪 浏览次数：114次 基于GA-BP神经温漂补偿的十字正交型热温差式测风仪
     
  • 光纤光栅传感技术
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    光纤光栅传感技术是一种利用光纤光栅对环境参数（如温度、应力等）敏感特性进行监测的技术，在工程健康监测和物理量测量等领域有着广泛应用。 光纤Bragg光栅（FBG）于1978年问世，这是一种简单的固有传感元件，可通过利用硅光纤的紫外光敏性，在光纤芯内进行写入。常见的FBG传感器通过测量布拉格波长的变化来检测被测参数。
     
  • 通信与网络中采用改良GA-BP神经网络的湿度传感器温度补偿研究（一）
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    本文探讨了在通信与网络环境中，通过改进的遗传算法-反向传播神经网络方法对湿度传感器进行温度补偿的研究，旨在提高传感器在不同环境条件下的测量精度。 为了应对自动气象站使用的HMP45D湿度传感器在不同温度下测量精度下降的问题，本段落通过对遗传算法的编码方式、适应度函数及参数进行改进研究，并利用优化后的遗传算法对反向传播神经网络的初始权重与阈值进行了全局搜索。随后采用反向传播算法在其较小范围内进行微调和优化，以提高模型的整体性能。通过这种方法建立湿度传感器温度补偿模型，并基于多温条件下实测数据对其效果进行了验证及分析比较，结果表明该方法具备较强的全局寻优能力和较高的精度以及较快的收敛速度。
     
  • 基于ATmega16的智能压力传感器温度补偿设计
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    本项目设计了一种基于ATmega16微控制器的智能压力传感器系统，采用温度补偿算法提高测量精度，适用于各种工业环境的压力监测。 基于ATmega16的压力传感器温度补偿智能化设计旨在解决硅压阻式压力传感器在不同温度条件下出现的零点漂移与灵敏度变化问题。该方案利用高性能8位微控制器ATmega16为核心，结合CS5532高精度模数转换器（ADC）进行硬件配置，并采用二次曲面法等软件补偿算法来提高传感器输出信号的稳定性。 硅压阻式压力传感器在温度改变时会出现电阻率变化，导致其测量结果不准确。具体来说，零点温度漂移指的是无外加压力情况下输出信号随环境温变而产生的误差；灵敏度温度漂移则是在有负载作用下，因热效应引起的压力-电信号转换效率的变化。这两种现象会显著降低传感器的精确性，在高精度应用场合中尤为明显。 本设计中的智能补偿技术主要涵盖以下几点： 1. **核心芯片选择**：ATmega16单片机具备快速处理能力和高效指令执行特性，同时集成大量片上资源如数据存储器、程序存储空间及多种外设接口，极大简化了电路设计并减少了对外部扩展芯片的需求。 2. **模数转换器配置**：选用CS5532作为ADC器件，该型号具有低噪声和高精度的特点。与ATmega16配合使用可省去传统放大电路的设计步骤，并提升信号转换的准确性。 3. **元件选型**：设计中采用了低温漂移特性明显的元器件，在温度波动较大的环境中也能保持良好的性能稳定性。 4. **软件补偿算法应用**：通过二次曲面法建模计算不同温压条件下的校正值，以此来调整传感器输出值，减少因温度变化导致的测量偏差。 实验数据显示，在-30°C至55°C范围内使用本设计后，智能压力传感器的最大误差仅为0.29%，证明了其有效减少了温度漂移对性能的影响。该技术不仅提升了传感器的工作精度与稳定性，并简化电路结构、降低生产成本，为工业自动化控制、环境监测等领域提供了可靠的技术支持。 通过串口通信接口还可以实现上位机数据交换功能，便于实时监控和记录压力测量信息，进一步拓展了智能传感器的应用场景范围。关键词包括：压力传感器、ATmega16单片机、温度补偿及智能化设计等术语，它们反映了这项研究的主要内容和技术应用前景。