[發明專利]一種傳感陣列定位系統

有效

• 申請號: 201510814181.6
• 申請日: 2015-11-21
• 公開（公告）號: CN105466419B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 韓志武;陳道兵;張俊秋;王可軍;宋洪烈;牛士超;侯濤;葉軍峰;尹維;宋麗敏;楊明康;孫楚萍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01P5/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

本發明公開了一種傳感陣列定位系統，包括有傳感陣列、傳感器信號采集裝置，處理電路，傳感陣列是由八組傳感器組成，每組傳感器具有三個單向流速傳感器，八組傳感器的排列形式仿蝎子螯肢形狀，傳感陣列與傳感器信號采集裝置信號連接，傳感器信號采集裝置和處理電路信號連接。本發明能夠較為精確的獲取流體信號激勵源的位置，不產生誤差累計，能夠廣泛應用于流體信號激勵源的定位。

技術領域

本發明屬于傳感器領域，具體涉及一種流體信號激勵源傳感陣列定位系統和方法。

背景技術

對流體信號激勵源定位具有十分重要的意義。保持飛船艙內的壓力正常，需要對艙體進行檢漏，精確檢測出微小的漏率流量以及漏孔位置，這對長期運行的載人飛船尤為重要；對于有毒有害氣體的泄露，如果能夠及早的定位泄露位置，將有利于減少泄漏量，從而減少有害氣體對環境和人民生命財產的損害。

目前，主要的氣體流量檢測方法有：機械式氣體流量檢測(包括膜式氣體流量檢測和渦輪式氣體流量檢測)、熱線熱膜式氣體流量檢測(HWA)(包括熱線儀和基于微電子機械系統(MEMS)的熱式氣體質量流量檢測)、超聲和激光多譜勒流速流量檢測方法等。但是以上方法在實際應用過程中都是對流量大小的檢測，而對于流體信號激勵源只能進行粗略的定位。

生物在漫長的進化過程中形成了很多巧妙的結構，為仿生研究提供了優秀的藍本。蝎子螯肢表面的蠱毛對周圍空氣極其微小的流量具有的敏銳的感知能力，并且這些蠱毛感受器在其螯肢上呈現一定的規律排列。蝎子通過其螯肢表面的蠱毛感受器不僅能夠感知到獵物而且能夠對獵物進行定位。本發明是在對蝎子體表蠱毛感器陣列定位獵物的基礎上，基于MEMS技術研發的流體信號激勵源定位傳感器陣列，具有體積小、重量輕、靈敏度高、測量精度高、易于批量生產等優點。

發明內容

因此，本發明的目的是，提供一種傳感陣列定位系統和方法。該傳感陣列能夠有效的定位流體信號激勵源。本發明由傳感陣列模塊，傳感器信號采集模塊，處理電路模塊組成。

本發明的具體技術方案如下：本發明的陣列排布方式是仿造蝎子螯肢上的蠱毛傳感器官的排布方式。本發明陣列由八組單向流速傳感器組成，分別編號為A-H，其方向為確定方向。每組又由三個單向流速傳感器組成，分別編號為1-3。將該傳感陣列置于流場中，單向流速傳感器將流速信號轉化為電信號，再由傳感器信號采集模塊采集八組單向流速傳感器的電信號大小，然后由處理電路模塊對每組信號流速大小取平均值，最后再由處理電路模塊對這八個值的按從大到小進行排列。流速值最大和第二大的單向流速傳感器所確定的方向記為主方向，流速值第三大和第四大的單向流速傳感器所確定的方向為次方向，將其流速值大小與主方向流速值大小相比，得到的比值乘以45°，即可得到主方向所需向次方向偏轉度數。

本發明所述的一種傳感器陣列定位系統包括：傳感陣列模塊，傳感器信號采集模塊，處理電路模塊。傳感陣列模塊是仿造蝎子蠱毛感受器官在蝎子螯肢上的排列方式排列而成。傳感器信號采集模塊能夠有效的采集單向流速傳感器的流速大小，處理電路模塊能夠有效對流速大小進行處理。傳感器陣列模塊由八組單向流速傳感器組成，這八組單向流速傳感器，其中A和F、B和G、C和H、D和E所確定的流速方向相同。

本發明的有益效果：

1.本發明實現成本低，利于投入日常應用。定位系統采用的傳感器可以是熱線式傳感器或者是機械式的傳感器，相比于激光或者聲波式的多普勒傳感器而言，成本大大降低，利于投入量產。

2.本發明能夠較為精確的獲取流體信號激勵源的位置，不產生誤差累計，設計簡單，能夠廣泛應用于流體信號激勵源的定位。

附圖說明

圖1為本發明傳感陣列示意圖。

圖2為單向流速傳感器示意圖。

圖3為本發明傳感陣列定位實施例原理圖。

具體實施方式：