基于微電荷感應(yīng)原理的礦井粉塵濃度傳感器研究.pdf

1、本文論述和比較了國(guó)內(nèi)外礦井粉塵濃度測(cè)量研究狀況和存在的問(wèn)題，提出了一種基于粉塵荷電特性的粉塵濃度測(cè)量新方法。
　　1.從微觀、介觀、宏觀三個(gè)層面研究了礦井粉塵帶電機(jī)理，得出了礦井粉塵帶電的兩種模式。
　　2.利用微電荷感應(yīng)原理建立了微電量空間分布數(shù)學(xué)模型，通過(guò)有限元算法對(duì)模型進(jìn)行了仿真，獲得了測(cè)量微電量的物理模型；基于差動(dòng)技術(shù)開(kāi)發(fā)了礦井粉塵帶電量測(cè)量裝置，利用遺傳算法和ANSYS算法相結(jié)合的方法對(duì)測(cè)量裝置敏感元件進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)

2、化，獲得了靜、動(dòng)態(tài)性能具佳的三園環(huán)串聯(lián)式敏感元件，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其優(yōu)越性。
　　3.針對(duì)粉塵微靜電信號(hào)的低頻、微弱、非線性、隨機(jī)等特點(diǎn)，提出了一種新的LMS濾波算法，設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)噪聲提取濾波器，新的算法能有效解決收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差之間的矛盾，使濾波效果更加顯著。
　　4.基于Db2小波和分形R/S方法相結(jié)合的方法，分析了微靜電信號(hào)的多尺度分形特征，得出了微靜電信號(hào)具有微觀、介觀、宏觀三尺度特點(diǎn)，且信號(hào)能量主要聚集在宏尺度上，