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基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門E+E傳感器
磁通門是一種用于測(cè)量微弱磁場(chǎng)（如地磁場(chǎng)）的E+E傳感器。它的測(cè)量范圍寬，并能測(cè)量磁場(chǎng)分量，可應(yīng)用于許多領(lǐng)域。傳統(tǒng)磁通門E+E傳感器主要采用模擬電路進(jìn)行信號(hào)處理。它在測(cè)量外部磁場(chǎng)時(shí)受溫度的影響比較大。在分析傳統(tǒng)磁通門E+E傳感器的基礎(chǔ)上研究了一種新的數(shù)字磁通門E+E傳感器。

基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門E+E傳感器
磁通門E+E傳感器采用單片機(jī)C8051F064作為處理器。單片機(jī)C8051F064性能優(yōu)異，具有高速、穩(wěn)定的特點(diǎn)。采用單片機(jī)C8051F064的16位A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)傳統(tǒng)磁通門E+E傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣后的數(shù)字信號(hào)在單片機(jī)內(nèi)通過(guò)程序來(lái)完成相敏整流、低通濾波等功能，得到zui終的反映被測(cè)磁場(chǎng)大小的直流電壓輸出量，然后通過(guò)串口把輸出量送給計(jì)算機(jī)。串口采用RS232標(biāo)準(zhǔn)接口。這樣就實(shí)現(xiàn)了將環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龅臄?shù)字信號(hào)。介紹了具體的軟硬件設(shè)計(jì)，進(jìn)行了電路板和元器件的焊接、程序的調(diào)試。zui終設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)的方法，使用該E+E傳感器對(duì)地球磁場(chǎng)水平分量進(jìn)行了測(cè)量。得到了比較滿意的結(jié)果。如果想要進(jìn)一步減小誤差的話，可以采用閉環(huán)電路。磁通門E+E傳感器的故障準(zhǔn)確定位對(duì)保證各自應(yīng)用安全至關(guān)重要。磁通門E+E傳感器不同于傳統(tǒng)的E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)，其不同層次的E+E傳感器故障的特征差異較大，不同層次E+E傳感器之間存在故障特征"斷層"問(wèn)題。傳統(tǒng)的基于流數(shù)據(jù)異常特征識(shí)別的磁通門E+E傳感器故障數(shù)據(jù)的挖掘模型需要明確層次網(wǎng)絡(luò)故障之間的關(guān)聯(lián)特征，若E+E傳感器層次之間的故障特征關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，故障挖掘的閥值就無(wú)法固定，產(chǎn)生故障特征無(wú)法定位問(wèn)題，導(dǎo)致誤警率較高。提出了一種基于貝葉斯信念網(wǎng)絡(luò)的磁通門E+E傳感器故障數(shù)據(jù)的挖掘模型，針對(duì)磁通門E+E傳感器故障數(shù)據(jù)屬性多樣性的問(wèn)題，分析了貝葉斯信念網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，搜索一個(gè)zui匹配待分類故障數(shù)據(jù)樣本的貝葉斯信念網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)評(píng)估函數(shù)評(píng)估各個(gè)可能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與樣本磁通門E+E傳感器故障數(shù)據(jù)間的契合度，采集一個(gè)*樣本磁通門E+E傳感器故障數(shù)據(jù)解，通過(guò)"壓縮侯選"的貝葉斯信念網(wǎng)絡(luò)算法，計(jì)算樣本磁通門E+E傳感器故障數(shù)據(jù)間的依賴關(guān)系，集中掃描zui可能是待挖掘數(shù)據(jù)的變量集，實(shí)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)的挖掘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用所提模型能夠有效提高磁通門E+E傳感器故障數(shù)據(jù)的挖掘的準(zhǔn)確性。

基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門E+E傳感器
的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字磁通門E+E傳感器是可行的。它減化了硬件電路的開(kāi)銷，大大改善了傳統(tǒng)磁通門E+E傳感器的溫度性能，提高了輸出信號(hào)的穩(wěn)定性。由于單片機(jī)價(jià)格低廉，同使用FPGA,DSP的數(shù)字磁通門E+E傳感器相比較，降低了成本。