一种超低功耗无线震动传感器设计.pdf

《一种超低功耗无线震动传感器设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、84传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第2期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)02-0084-03一种超低功耗无线震动传感器设计修威国，唐胜武，王政，成婉婷，周胜(中国电子科技集团公司第四十九研究所，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为实现长期无人值守的震动测量与目标识别，设计了一种超低功耗无线震动传感器。该传感器采用磁电式敏感元件来获取震动信号，通过信号调理、数据采集、数据分析、数据存储和无线通信的软硬件设

2、计，完成目标识别和数据传输。通过免供电传感和双处理器设计实现超低功耗工作，利用无线传感器网络监测模式构建无线、分布式震动监测网络。试验结果表明：该传感器能够完成震动信号测量并识别履带车和行人这两种典型目标，电流仅有30A，预计可连续工作200天以上。关键词：传感器；震动测量；无线通信；低功耗中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)02-0084-03Design0fanultra-lowpowerconsumptionwirelessVlDratl0nSenS0rX

3、IUWei—guo，TANGSheng—WU，WANGZheng，XIANWan—ring，ZHOUSheng(The49thResearchInstitute，ChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation，Harbin150001，China)Abstract：Inordertoachievelong—termunattendedvibrationmeasurementandtargetrecognition，designanultralow—powerconsu

4、mptionwirelessvibrationsensor．Thesensoradoptselectromagneticsensitiveelementtoobtainvibrationsignal，andcompletestargetrecognitionanddatatransmissionthroughsoftwareandhardwaredesignofsignalconditioning，dataacquisition，dataanalysis，datastorageandwirelesscom

5、munication．Realizeultra—lowpowerconsumptionworkingthroughfreepowersupplysensoranddualprocessordesign，anduseWSNsmonitoringmodetobuildwireless，distributedvibrationmonitoringnetwork．Testresultsshowthatthesensorcancompletevibrationsignalmeasurementandtargetre

6、cognitionofcaterpillarvehiclesandpedestrians，itscurrentisonly30A，expectedtoworkcontinuouslyformorethan200days．Keywords：sensor；vibrationmeasurement；wirelesscommunication；low—powerconsumption0引言足，造成多传感器原始信号汇入系统主机同时进行处理，加在国防军事、交通管理等领域的目标监测与识别活动大系统的负担和稳定性。中，地

7、面震动信号测量是重要的技术手段之一l1。传统的本文设计了一种超低功耗无线震动目标监测识别传感有线分布式震动传感器存在布线复杂，隐蔽性差，易遭到破器，该传感器采用无线通信的一体化结构设计，将传感器与坏，缺少灵活性等缺点。采用无线传感器网络(WSNs)无线网络相结合减小传感器体积，同时通过采用免供电传构建无线分布式震动监测系统可以弥补传统有线方式的不感器和超低功耗双处理器架构，并结合软件任务模式管理足。现有的无线通信技术主要有ZigBee技术、wi—技解决超低功耗工作和片上数据处理能力有限的问题，设计术、蓝牙

8、技术、GPRS／GSM等。ZigBee技术作为一种低功满足在无人值守条件下长时间工作的要求。耗、低成本、组网灵活的通信技术，在基于WSNs的传感器1工作原理设计中具有巨大的优势。地面上的运动目标，如步行的人员、行驶车辆等，其运现有的无线传感器存在系统集成度低、各功能组件耦动的过程就是对地面施加一定的激励。地面目标激励下产合性差，体积较大等问题，同时功耗过高，平均功耗一般在生的地面震动信号主要取决于地质条件、目标的运动状态100