产品品牌:（OHAUS）奥豪斯

　　(OHAUS）奥豪斯 CP114分析天平说明:

　　应用

　　称重, 计数, 百分比称重

　　显示屏

　　LCD显示

　　电源

　　AC 电源适配器 (内置)

　　通讯

　　RS232

　　结构

　　金属基座，ABS外壳，不锈钢秤盘，防静电的侧移门和顶部移门。可更换的面板防护塑料罩。

　　设计特点

　　可拆卸的不锈钢秤台，高对比度的液晶显示屏，固定的下挂式称量，带3个滑动门的全玻璃防风罩（0.1mg和1mg型号天平），前水准泡，菜单和校准锁

　　OHAUS）奥豪斯 CP114分析天平特点:

　　优化的微小加样称量－采用最新的数字处理技术，在保持天平读数稳定性的同时，大大提高对微量加量的响应速度

　　多组合式风，罩紧凑设计－5片玻璃无须任何工具就可轻松拆卸，充分满足您不同的称量需求；紧凑的设计、也能适用于小型试验台，为您节省更多工作空间。

　　环境滤波优化设置－根据用户工作现场的环境特点，可对天平进行高、中、低滤波优化设置，从而使称量结果更快速、更稳定

　　传感器相关知识阅读:

　　电感位移传感器被广泛应用于微小位移量检测中，但在一些工程中现有传感器的测量精度和灵敏度达不到测量要求。针对这一问题，对传感器前段信号处理电路进行改进，在传感器上下线圈并联电容形成LC电路，利用LC电路谐振效应改善电路的性能，以提高信号源头的灵敏度。

　　采用Multisim软件对半桥和全桥电路在并联不同大小的电容后的性能进行仿真，并用Matlab对生成的曲线进行最小二乘拟合，比较得出使电路性能最优的电容值和并联方法。结果表明在损失微小线性度的情况下可将灵敏度提高一倍。

　　电感位移传感器的实质，是将敏感元件的变化量转化成电压幅值的变化量来进行测量，其广泛应用于检测微小位移量的检测系统中，因此对电感传感器的测量精度和灵敏度要求很高。电感位移传感器的灵敏度是指输出电压的增量与侧头位移增量的比。在其他条件相同的情况下提高灵敏度可以提高系统的最小分辨率和精度。提高电感传感器灵敏度的方式有多种，但目前主要都是通过对电感传感器的信号调理电路的改进来实现。文中尝试通过谐振电路改变传感器的输出信号，从信号源头增大传感器灵敏度。这种方法相当于对传感器本身进行改进，使得它还可以与其他改进技术如:传感器激励源、输出信号处理、计算机软件补偿等兼容以共同提高整个系统的性能。

　　1、改进后电路的模型建立

　　1.1半桥式改进电路

　　如果没有C1和C2为普通半桥电路，虚线框中为电感传感器的等效电路，传感器测头的位移带动螺线管中铁芯上下移动，从而改变上下两个线圈的电感值。将两线圈等效成纯电阻和纯电感的串联，如图中R1和L1组成上线圈，R2和L2组成下线圈，输出接在上线圈上。实际传感器中线圈与输出的接线不会变，只是通过铁芯移动来改变电感，所以R1和R2固定不变。输出电压

　　在上下两个线圈并联电容C1和C2后，分别形成了谐振回路I和回路II。如果铁芯在最下方时:回路II谐振，回路I失谐。当铁芯在最上方时:回路I谐振，回路II失谐。由于谐振电路在谐振时的阻抗会远大于失谐时的阻抗。可以定性地得出，铁芯在最下方时Uout的幅值会比没有电容小，在最上方时会比没有电容时大，所以灵敏度会增大。但在最下方和最上方中间的变化情况，以及它的线性度则需要后边仿真来确定。输出电压

　　1.2全桥式改进电路

　　普通全桥电路图2(a)，传感器上下两线圈分别与匹配电阻R3和R4相连，在L1=L2时电桥平衡，当向上发生△X的位移时，铁芯上移，L1增大△L，L2减小△L，Uout的变化会比半桥方式增加近两倍，输出电对上下两线圈分别采用并联和串联电容C1和C2的方式，形成谐振回路I和回路II，通过后续仿真观察这两种方式电路性能的变化情况。输出电压

　　2、电路的仿真

　　2.1仿真平台及仿真条件

　　仿真平台使用Multisim，它是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有庞大的元器件库和全面的仪器仪表库和丰富的仿真分析能力。采用它来对改进前后的电路进行仿真。

　　在仿真之前，先结合工程实际情况对仿真条件进行一些设定:

　　(1)激励电源:频率为7.5kHz，峰峰值为5V的交流电。

　　(2)传感器:总电感值为10mH差动电感传感器，线性范围为3～7mH，电感的自身的电阻值为54Ω。

　　如上文所述R1和R2固定不变，所以R1和R2为27Ω。而对应的纯电感L1和L2，会随着位移线行变化，满足L1 L2=10mH(3

　　2.2仿真过程及结果

　　对于半桥时电路II由于希望铁芯在最下方时回路II谐振，最上方时回路I谐振，因为L1和L2的变化范围为3～7mH。L2为7mH时回路II谐振，L1为7mH时回路I谐振。按照仿真条件计算C1=C2=65nF。简化仿真不妨取C1=C2，在65nF附近从55～100nF间隔5nF进行仿真，观察电路性能，仿真结果如图3所示。

　　可以看出不同的电容值对电路的性能影响很大，如果选择不恰当，反而会使系统性能下降。只有选择适当容量的电容大小才能使测量灵敏度提高，同时保持尽量小的线性误差。所以选取曲线在L1=3～7mH段时，灵敏度最高，线性度最好，进行最小二乘计算，它与普通半桥的对比如图4所示。

　　经Matlab计算普通半桥在3～7mH段，电压变化范围1.5～3.5V，电压对电感的灵敏度为0.5V/mH。线性度近似为1。对图4(b)采用最小二乘法拟合直线后，在3.8～6.3mH段，输出电压的变化范围0.77～4.39V。线性度可达2.39%，灵敏度为1.448V/mH。

　　一个新的智能手机应用程序——未来移动传感器，通过收集描述城市居民出行特征的数据，将为交通政策制订提供信息，并有助于交通政策的执行。

　　墨尔本大学正在测试一个新的智能手机应用程序，用来收集准确的出行和活动数据。

　　由新加坡—麻省理工学院科研中心(SMART)开发的未来移动传感器(FMS)应用程序，将比传统的纸质日记提供更加详细的出行信息。

　　墨尔本大学工程学院的教授斯蒂芬 温特教授说，交通规划者要依赖调查数据，了解整个城市的出行情况是怎样的。

　　在墨尔本，数据是由维多利亚出行和活动综合调查公司(VISTA)提供的。

　　“完成出行日记调查对于调查对象来说是一个负担。调查信息只有在出行当天才能返回，这就造成了一个问题，如果出发后，出行的习惯发生改变以及出行的地点发生了变动，就很难回答调查者的问题”他说。

　　一些出行信息可能被忽略或者被调查对象忽视，这会给研究人员带来点麻烦。通过收集描述城市居民出行特征的数据，将为交通政策制订提供信息，并有助于交通政策的执行。

　　这个应用程序，通过自动追踪用户在一天中的活动，从而简化了数据收集过程。

　　通过开发各种智能手机传感器，如GPS和加速度计技术，详细描述路径就可以实现。这比传统调查更为优越，传统调查仅限于出发地和目的地的信息。

　　这个应用程序还能根据出行速度和选择的路径，预测出行方式。每天结束的时候，用户被要求提供应用程序收集的出行数据，确认每个目的地的活动情况。

　　伊丽莎白·芭莎（Elizabeth Basha）是美国太平洋大学电气和计算机工程专业的助理教授，她当前正在研究一个通过无人机为无线传感器网络进行电池更换的技术，那些能够发现桥梁潜在损坏的传感器是芭莎的主要研究方向。

　　无线传感器网络应用广泛，被广泛部署在各种各样的环境中。现在由欧盟资助的GENESI项目正在设计一个能够监测大型建筑结构健康状况的无线传感器网络，它将被用于保护桥梁和历史古迹。这类型的预警传感器能够发现潜在的危险，拯救人们的生命，但是它们必须要在电量充足的情况下才能运作。

　　城市区域中的大多数桥梁传感器通常通过连接到电网或是太阳能电池板获取电能，但是在一些偏远地区，人们必须手动更换电池才能保证无线传感器网络的正常运作。为了维持整个系统的最佳性能，工程师在更换电池时必须既避免电池电量浪费，又不能让系统电量过低。一个无线传感器网络可能存在几百上千个节点，更换电池的潜在成本相当高昂，而这正是无人机可以充分发挥作用的地方。

　　“部署在桥梁上的无线传感器网络随时监测桥梁情况，”芭莎表示，“但并不是所有桥梁都有电网来供应电力，你不能为每座桥都安装一个风力发电站或是太阳能充电系统。这些传感器电量有限，因此我们建议通过无人机或是四轴飞行器对它们进行充电。”

　　为了解决这个难题，芭莎和她的同事正在研发一款使用无线感应电量传输技术的充电器——你可以把它视为手机的无线充电板。今后配备这个充电器的无人机只需停留在传感器附近，就能用1分钟左右的时间完成充电任务。相信这个技术将在不久的将来正式和我们见面。