【摘 要】
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电力设备的安全运行有着严格的湿度要求,湿度过大时,会导致设备的绝缘性能下降,甚至还会造成严重的故障;湿度过小时,二次设备电路板的表面易产生静电危及电子元件的安全。现有湿度检测仪器存在需要物理连接、外部供能等问题,故有必要研究新型湿度传感器及相应温度补偿措施以提高湿度检测的实用、准确性。本文首先阐述了声表面波与射频识别两种技术的特点以及结合两种技术的声表面射频湿度传感器标签。在此基础上介绍声表面波射
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电力设备的安全运行有着严格的湿度要求,湿度过大时,会导致设备的绝缘性能下降,甚至还会造成严重的故障;湿度过小时,二次设备电路板的表面易产生静电危及电子元件的安全。现有湿度检测仪器存在需要物理连接、外部供能等问题,故有必要研究新型湿度传感器及相应温度补偿措施以提高湿度检测的实用、准确性。本文首先阐述了声表面波与射频识别两种技术的特点以及结合两种技术的声表面射频湿度传感器标签。在此基础上介绍声表面波射频识别(SAW-RFID)湿度传感器标签的设计原理:对压电基底材料进行比较并选型;对叉指换能器(IDT)进行建模并分析模型特点及频率特性,基于δ模型确定IDT的参数;简述反射栅的模型并确定其参数;对湿敏材料进行介绍并选择具有优良感湿性能的湿敏材料;最后设计了一种体积小、性能优良的印刷天线。接着提出用对非线性拟合性能优良的BP神经网络建立温度补偿模型;为克服BP神经网络易于局部极值的缺点,用对参数要求低、鲁棒性好及全局收敛性好的人工鱼群算法(AFSA)优化BP神经网络的初始权值阈值;并针对AFSA存在的问题提出了2种改进的方法。最后先通过复杂函数寻优验证了改进算法的优越性,再基于感湿性能实验数据建立该型湿度传感器的温度补偿模型,其中部分的实验数据用来测试模型的补偿效果。结果显示改进的人工鱼群算法寻优速度快,BP神经网络温度补偿模型效果好。
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