CN117169900B - 一种基于厚膜电路的精准传感系统、方法、设备及介质 - Google Patents

一种基于厚膜电路的精准传感系统、方法、设备及介质 Download PDF

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CN117169900B CN202311457437.3A CN202311457437A CN117169900B CN 117169900 B CN117169900 B CN 117169900B CN 202311457437 A CN202311457437 A CN 202311457437A CN 117169900 B CN117169900 B CN 117169900B
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Abstract

本发明涉及电子传感器技术领域,揭露了一种基于厚膜电路的精准传感系统方法、设备及介质。该系统中包括有限元模型构建模块、电路传感布局生成模块、传感测量模拟模块、异化信号值计算模块及传感精准信号生成模块,构建厚膜电路有限元模型及传感器有限元模型;生成电气连接路径,根据电气连接路径生成传感器有限元模型的电路传感布局;对电路传感布局进行更新,根据电路更新传感布局对厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟;计算所述传感模拟信号的异化信号值;根据异化信号值生成信号反馈矩阵,根据信号反馈矩阵对电气连接路径进行更新,直至异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。本发明可以提高厚膜电路传感时的精准性。

Description

一种基于厚膜电路的精准传感系统、方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及电子传感器技术领域,尤其涉及一种基于厚膜电路的精准传感系统、方法、设备及介质。
背景技术
近年来,随着厚膜电路被应用于各种领域中,如工业领域、汽车领域等,但为了提高厚膜电路传感的精准性,需要对厚膜电路中的传感器的布局进行调整优化,以进行基于厚膜电路的精准传感。
现有的基于厚膜电路的精准传感技术通过在厚膜电路中配置传感元件,进而通过传感元件进行传感。实际应用中,厚膜电力中传感元件的布局也会影响传感信号,仅考虑通过传感元件进行传感,导致对传感过于单一,从而对进行厚膜电路传感时的精准性较低。
发明内容
本发明提供一种基于厚膜电路的精准传感系统、方法、设备及介质,其主要目的在于解决进行厚膜电路传感时的精准性较低的问题。
为实现上述目的,本发明提供的一种基于厚膜电路的精准传感系统,所述系统包括有限元模型构建模块、电路传感布局生成模块、传感测量模拟模块、异化信号值计算模块及传感精准信号生成模块,其中,
所述有限元模型构建模块,用于根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型;
所述电路传感布局生成模块,用于通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局;
所述传感测量模拟模块,用于根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号;
所述异化信号值计算模块,用于利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法,根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值,其中所述根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值时,具体用于:
利用预设的层次指标模型确定所述信号质量的信号质量权重;
利用预设的层次指标模型确定所述信号干扰值的信号干扰权重;
利用如下异化指标算法根据所述信号质量权重及所述信号干扰权重计算所述传感模拟信号的异化信号值:
其中,为所述异化信号值,/>为指数函数,/>为信号质量权重,/>为信号干扰权重,/>为信号质量,/>为所述信号干扰值;
所述传感精准信号生成模块,用于根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
可选地,所述有限元模型构建模块在根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型时,具体用于:
提取所述第一多维属性中的几何属性、材料属性及电路属性;
根据所述几何属性确定所述厚膜电路的几何形状,根据所述材料属性确定所述厚膜电路的介质材料,根据所述电路属性确定所述厚膜电路的电路结构;
在所述几何形状中添加所述介质材料及所述电路结构,得到厚膜电路几何模型,对所述厚膜电路几何模型进行网格划分,得到所述厚膜电路的厚膜电路有限元模型。
可选地,所述电路传感布局生成模块在通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径时,具体用于:
按照预设的传感器类型及所述部件连接需求确定部件接触连接方式及部件无接触连接方式;
根据所述部件接触连接方式筛选所述传感器有限元模型中的接触传感器,提取所述接触传感器的信号引脚位置,提取所述电气元件的电源引脚位置;
按照所述部件连接方式将所述信号引脚位置与所述电源引脚位置进行连接,得到电气接触连接路径;
根据所述部件无接触连接方式筛选所述传感器有限元模型中的非接触传感器,提取所述非接触传感器的第一信号引脚位置,将所述第一信号引脚位置与所述电源引脚位置进行连接,得到电气非接触连接路径;
根据所述电气接触连接路径及所述电气非接触连接路径确定所述电气连接路径。
可选地,所述传感测量模拟模块在根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局时,具体用于:
提取所述电路传感布局中相邻元件之间的边框约束;
根据所述边框约束确定相邻元件之间的最小元件间距;
将所述信号调理电路有限元模型添加至所述最小元件间距对应的中间节点位置,得到电气更新路径;
根据所述电气更新路径生成电路更新传感布局。
可选地,所述异化信号值计算模块在利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量时,具体用于:
提取所述传感模拟信号中的噪声信号值;
根据所述噪声信号值及所述传感模拟信号中传感信号值计算信号虚警率,其中所述信号虚警率计算公式为:
其中,为所述信号虚警率,/>为所述传感信号值,/>为信号阈值,/>为所述噪声信号值;
利用如下的信号质量检测算法根据所述信号虚警率计算所述传感模拟信号的信号质量:
其中,为所述信号质量,/>为对数函数,/>为信号维度,/>为压缩信号维度,/>为信号方差,/>为压缩信号方差。
可选地,所述异化信号值计算模块在通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值时,具体用于:
利用如下信号模值计算公式计算所述传感模拟信号的信号模值:
其中,为所述信号模值,/>为信号幅度,/>为指数函数,/>为圆周率,/>为信号中心频率,/>为信号持续时间,/>为信号跳频斜率;
根据所述信号模值及预设的信号门限筛选所述传感模拟信号中的干扰信号;
通过如下所述信号干扰检测算法,根据所述干扰信号计算信号干扰值:
其中,为所述信号干扰值,/>为信号干扰优化因子,/>为第/>个干扰信号的信号干扰值,/>为干扰信号的数量。
可选地,所述传感精准信号生成模块在根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵时,具体用于:
提取所述异化信号值对应的传感信号属性;
将所述异化信号值及所述传感信号属性构建信号反馈关联;
根据所述信号反馈关联生成信号反馈元素;
根据所述信号反馈元素生成信号反馈矩阵。
为了解决上述问题,本发明还提供一种基于厚膜电路的精准传感方法,所述方法包括:
根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型;
通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局;
根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号;
利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法计算所述传感模拟信号的异化信号值,其中所述根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值时,具体用于:
利用预设的层次指标模型确定所述信号质量的信号质量权重;
利用预设的层次指标模型确定所述信号干扰值的信号干扰权重;
利用如下异化指标算法根据所述信号质量权重及所述信号干扰权重计算所述传感模拟信号的异化信号值:
其中,为所述异化信号值,/>为指数函数,/>为信号质量权重,/>为信号干扰权重,/>为信号质量,/>为所述信号干扰值;
根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
为了解决上述问题,本发明还提供一种设备,所述设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述所述的基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法。
为了解决上述问题,本发明还提供一种介质,所述介质中存储有至少一个计算机程序,所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法。
本发明实施例通过构建厚膜电路有限元模型及传感器有限元模型,有利于在有限元仿真中进行综合仿真,准确地模拟传感器与电路之间的电气连接路径;根据电气连接路径生成厚膜电路中传感器有限元模型的电路传感布局,有效地电路传感布局可以提高厚膜电路的性能和可靠性;根据信号调理电路有限元模型对电路传感布局进行更新,进而根据更新后的电路传感布局进行传感测量模拟,根据模拟结果可以对传感器的性能进行准确评估和分析,计算传感模拟信号的信号质量及信号干扰值,进而根据信号质量及信号干扰值计算传感模拟信号的异化信号值,有利于根据异化信号值评估厚膜电路上的传感信号的精准性,便于对厚膜电路的电路布局进行调整优化;根据信号反馈矩阵对电气连接路径进行更新,以得到最佳的电气连接路径,生成传感精准信号。因此本发明提出的基于厚膜电路的精准传感系统、方法、设备及介质,可以解决进行厚膜电路传感时的精准性较低的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于厚膜电路的精准传感系统的流程示意图;
图2为本发明一实施例提供的基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法的流程示意图;
图3为本发明一实施例提供的实现所述基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法的设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
另外,下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例,而非严格限定。
实际上,基于厚膜电路的精准传感系统所部署的服务端设备可能是由一台或多台设备构成的。上述基于厚膜电路的精准传感系统可以实现为:业务实例、虚拟机、硬件设备。比如,该基于厚膜电路的精准传感系统可以实现为部署在云节点中的一个或多个设备上的一种业务实例。简单来说,该基于厚膜电路的精准传感系统可以理解为是部署在云节点上的一种软件,用于为各用户端提供基于厚膜电路的精准传感系统。或者,该基于厚膜电路的精准传感系统也可以实现为部署在云节点中的一个或多个设备上的一种虚拟机。该虚拟机中安装有用于管理各用户端的应用软件。或者,该基于厚膜电路的精准传感系统还可以实现为由众多相同或不同类型的硬件设备构成的服务端,设置一个或多个硬件设备用于为各用户端提供基于厚膜电路的精准传感系统。
在实现形式上,基于厚膜电路的精准传感系统和用户端相互适应。即,基于厚膜电路的精准传感系统作为安装于云服务平台的应用,则用户端作为与该应用建立通信连接的客户端;或实现基于厚膜电路的精准传感系统作为网站实现,则用户端作为网页实现;再或实现基于厚膜电路的精准传感系统作为云服务平台实现,则用户端作为即时通信应用中的小程序实现。
参照图1所示,是本发明一实施例提供的基于厚膜电路的精准传感系统的功能模块图。
本发明所述基于厚膜电路的精准传感系统100可以设置于云端服务器中,在实现形式上,可以作为一个或多个服务设备,也可以作为一应用安装于云端(例如移动服务运营方的服务器、服务器集群等)上,或者也可以开发为网站。根据实现的功能,所述基于厚膜电路的精准传感系统100可以有限元模型构建模块101、电路传感布局生成模块102、传感测量模拟模块103、异化信号值计算模块104及传感精准信号生成模块105。本发明所述模块也可以称之为单元,是指一种能够被设备处理器所执行,并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段,其存储在设备的存储器中。
本发明实施例中,基于厚膜电路的精准传感系统中,上述各个模块均可独立实现,且与其他模块调用。这里的调用可以理解为,某一模块可以连接另一类型的多个模块,并为其连接的多个模块提供相应服务。比如,有限元模型构建模块可以调用电路传感布局生成模块模块,以获取该电路传感布局生成模块的电路传感布局基于上述特性,本发明实施例提供的基于厚膜电路的精准传感系统中,无需修改程序代码,即可通过增加模块、并直接调用的形式来调整基于厚膜电路的精准传感系统架构的适用范围,实现集群式水平拓展,以便达到快捷灵活拓展基于厚膜电路的精准传感系统的目的。实际应用中,上述模块可以设置在同一设备或不同设备中,也可以是设置在虚拟设备中,例如云端服务器中的服务实例。
下面结合具体实施例,分别针对基于厚膜电路的精准传感系统的各个组成部分以及具体工作流程进行说明:
所述有限元模型构建模块101,用于根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型。
本发明实施例中,所述第一多维属性包括厚膜电路的几何形状、材料属性、电路元件位置和参数,所述厚膜电路有限元模型可以用于模拟和预测厚膜电路的电特性,如电阻、电容、电感等,而厚膜电路是一种由导电材料和绝缘材料构成的电路结构。
本发明实施例中,所述有限元模型构建模块101在根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型时,具体用于:
提取所述第一多维属性中的几何属性、材料属性及电路属性;
根据所述几何属性确定所述厚膜电路的几何形状,根据所述材料属性确定所述厚膜电路的介质材料,根据所述电路属性确定所述厚膜电路的电路结构;
在所述几何形状中添加所述介质材料及所述电路结构,得到厚膜电路几何模型,对所述厚膜电路几何模型进行网格划分,得到所述厚膜电路的厚膜电路有限元模型。
详细地,首先根据厚膜电路的几何形状,使用计算机辅助设计(CAD)软件或其他建模工具创建几何模型,几何模型应该精确地包括导电材料的位置、厚度和形状,以及绝缘材料的分布,进而根据几何属性创建厚膜电路的几何形状,并在几何形状中赋加厚膜电路的介质材料,其中厚膜电路的材料属性包括导体材料和介质材料,如导体材料的电导率、介质材料的介电常数等;根据电路属性确定电路结构和连接方式,包括电路线路的布局、电阻、电容等元件的位置和参数。
具体地,在所述几何形状中附加介质材料及电力结构,以更加全面具体地表示厚膜电路有限元模型,可以定义模型的边界条件,如施加的电压、电流、机械约束等,则边界条件将影响模型的响应和性能;最后将几何模型离散化为小的有限元单元,通常是三角形或四边形元素,以提升模拟结果的精度和计算效率,从而得到厚膜电路有限元模型。
本发明实施例中,所述第二多维属性是指传感器的几何形状、材料属性、材料物理参数等,所述传感器有限元模型是用于建模和分析传感器的电特性和机械结构的数值方法。通过有限元模型,可以研究传感器的性能、响应特性和优化设计。
详细地,所述根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型与所述根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型步骤一致,在此不再赘述。
进一步地,为了可以更全面地评估整个系统的性能,包括传感器的电性能以及传感器与电路之间的电信号传输特性,需要通过将传感器和电气元件连接起来,在有限元仿真中进行综合仿真,准确地模拟传感器与电路之间的电气连接路径。
所述电路传感布局生成模块102,用于通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局。
本发明实施例中,所述电气连接路径是指在厚膜电路有限元模型中将传感器与电气元件进行连接,实现传感器信号的传递,提高信号传递的可靠性。
本发明实施例中,所述电路传感布局生成模块102在通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径时,具体用于:
按照预设的传感器类型及所述部件连接需求确定部件接触连接方式及部件无接触连接方式;
根据所述部件接触连接方式筛选所述传感器有限元模型中的接触传感器,提取所述接触传感器的信号引脚位置,提取所述电气元件的电源引脚位置;
按照所述部件连接方式将所述信号引脚位置与所述电源引脚位置进行连接,得到电气接触连接路径;
根据所述部件无接触连接方式筛选所述传感器有限元模型中的非接触传感器,提取所述非接触传感器的第一信号引脚位置,将所述第一信号引脚位置与所述电源引脚位置进行连接,得到电气非接触连接路径;
根据所述电气接触连接路径及所述电气非接触连接路径确定所述电气连接路径。
详细地,所述部件连接需求是指传感器与电气元件之间的连接方式是需要接触连接或是无接触连接,而不同的传感器类型也需要不同的连接方式,则根据传感器类型及部件连接需求更加准确的确定部件连接方式,如温度传感器需要与电气元件进行接触测量,则需要有接触连接,而位移传感器则不需要与电气元件进行直接接触,则可确定部件接触连接方式及部件无接触连接方式,进而按照部件接触连接方式及部件无接触连接方式对传感器进行筛选,筛选出需要接触的传感器及无需接触的传感器,进而获取每个传感器的信号引脚位置及与之相连的电气元件的电源引脚位置,其中信号引脚用于传输传感器采集到的信号,而电源引脚用于提供电源给传感器或电气元件。
具体地,在电路板上或系统内部,确定传感器和电气元件之间的连接路径,可以通过铜线、导线、PCB跳线等进行连接,为了确保路径的长度合适,避免信号干扰和功耗过大,直接将传感器的引脚与电气元件的引脚相连。某些情况下,传感器需要与电气元件进行可靠的接触,并且需要在物理上可分离。这时可以使用弹性接触器(例如弹簧针座、弹性连接器等)来建立连接路径。弹性接触器可以提供良好的电气连接,并且在需要时可以轻松拆卸。
进一步地,将传感器与电气元件进行连接,从而得到电气连接路径,进而根据电气连接路径确定厚膜电路中的电路传感布局,实现厚膜电路中传感精准性的测量。
本发明实施例中,所述电路传感布局是指在厚膜电路中的传感器的位置和布置方式,则有效的电路传感布局可以提高系统的性能、可靠性和精确度。
本发明实施例中,所述电路传感布局生成模块102在根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局时,具体用于:根据预设的传感器信号类型确定传感信号线路布局;按照所述传感信号线路布局对所述电气连接路径进行分组,得到电气连接分组路径;根据所述传感信号线路布局中的传感器位置对所述电气连接分组路径进行连接,得到所述传感器有限元模型的电路传感布局。
详细地,根据不同传感器的输入输出特性、电气参数和互连需求,进而根据互连需求确定传感信号线路布局,在传感信号线路布局中地线和屏蔽是关键因素。地线用于提供信号的共参考,而屏蔽则用于抵御外部干扰。根据实际需求和传感器规格,确定合适的地线和屏蔽布局,以确保信号质量和可靠性,因此,需要根据传感信号线路布局对电气连接路径进行分组,即根据传感器类型将信号线路进行分组连接。例如,将温度传感器的信号线路分组连接在一起,将压力传感器的信号线路分组连接在一起。这种连接方式可以方便后续的布线和维护,并降低干扰和跨信号类型的干扰,确保信号质量和可靠性,进而根据不同传感器的位置将电气连接分组路径进行连接,从而得到电路传感布局。
进一步地,对传感布局的优化,可以减少信号之间的干扰和交叉干扰,提高信号质量和可靠性,通过有限元模型的分析,可以了解不同信号线路之间的电磁相互作用和干扰情况,因此,需要对电路传感布局中的传感器信号进行增强,以提高传感精准度。
所述传感测量模拟模块103,用于根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号。
本发明实施例中,所述电路更新传感布局是指在原先的电路传感布局中添加信号调理电路有限元模型中,以增强传感器信号传输强度。
本发明实施例中,所述传感测量模拟模块103在根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局时,具体用于:
提取所述电路传感布局中相邻元件之间的边框约束;
根据所述边框约束确定相邻元件之间的最小元件间距;
将所述信号调理电路有限元模型添加至所述最小元件间距对应的中间节点位置,得到电气更新路径;
根据所述电气更新路径生成电路更新传感布局。
详细地,所述信号调理电路有限元模型是一种数值模拟方法,用于分析和优化电路中的信号调理过程。有限元模型将电路中的元件、电路拓扑结构以及信号传输与处理过程抽象为一个离散网格,包括放大器模型用于模拟放大器在信号调理过程中的增益、带宽、非线性失真等特性;滤波器模型用于模拟滤波器对信号频率的选择性和抑制性能;噪声模型用于模拟电路中的噪声源及其对信号品质的影响等。
具体地,为了确保电路板上的元件不会重叠放置,可以通过定义元件的边界框或使用几何约束来实现,从而对电路传感布局中所有的电气元件及传感器设定边框约束,每个元件都可以被定义为一个矩形或其他形状的边界框,这个边界框的大小和形状要足够容纳该元件,同时避免与其他元件发生重叠;进而根据边框约束确定相邻元件之间的最小元件间距,避免发生元件之间的短路或干扰,则最小元件间距可以由两个元件表面之间边框的最小距离,进而根据最小距离确定信号调理电路添加的位置,从而得到电气更新路径,用电气更新路径替换原先的电气连接路径,从而得到电路更新传感布局。
本发明实施例中,根据新的传感布局,需要对厚膜电路的有限元模型进行更新,包括将传感器的参数和位置纳入模型中,可以通过修改网格、元件参数等方式进行更新,确定传感器应该感测的物理量,并为其提供合适的输入信号,使用所更新的有限元模型和定义的输入信号,进行传感测量的模拟,通过求解模型中的数学方程,如放大器的行为可以通过增益方程来描述、滤波器的行为可以由一系列微分方程或差分方程来描述;可以得到传感器输出信号的模拟结果,根据模拟结果可以对传感器的性能进行评估和分析,包括对输出信号的幅度、频率响应、稳定性等进行检查,并与设计要求进行比较。
进一步地,通过厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,需要对传感模拟信号进行信号检测,以提高传感的精准度。
所述异化信号值计算模块104,用于利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法,根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值。
本发明实施例中,所述信号质量是传感器输出的信号在传输和处理过程中的准确性、稳定性和精度,信号质量的好坏直接影响着传感器的性能和可靠性,对传感器信号质量的评估。
本发明实施例中,所述异化信号值计算模块104在利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量时,具体用于:
提取所述传感模拟信号中的噪声信号值;
根据所述噪声信号值及所述传感模拟信号中传感信号值计算信号虚警率,其中所述信号虚警率计算公式为:
其中,为所述信号虚警率,/>为所述传感信号值,/>为信号阈值,/>为所述噪声信号值;
利用如下的信号质量检测算法根据所述信号虚警率计算所述传感模拟信号的信号质量:
其中,为所述信号质量,/>为对数函数,/>为信号维度,/>为压缩信号维度,/>为信号方差,/>为压缩信号方差。
详细地,所述噪声信号值是影响传感输出信号的影响因素,可通过多次测量的信号进行统计分析,可以估计噪声信号的统计特性,如平均值和方差,将统计特性视为噪声信号的近似值,进而根据噪声信号值及传感模拟信号中的传感信号值计算信号虚警率,其中信号虚警率是描述虚警情况发生概率的指标,虚警是指在没有真实信号的情况下,错误地将噪声信号误判为传感信号的情况,即根据噪声信号值和期望的虚警率设定合适的阈值,则在噪声信号值的条件下,计算传感信号值大于噪声信号阈值的概率,从而得到传感模拟信号中的噪声信号的信号虚警率,进而根据信号虚警率评估传感模拟信号的质量。
具体地,所述质量检测算法中通过原始信号维度、压缩后的信号维度、原始信号方差及压缩后的方差与信号虚警率计算传感模拟信号的信号质量,其中可通过采样技术对原始信号维度进行压缩,通过在时间或空间上以一定的间隔采集信号,可以将信号的维度从连续的域(如时间或空间)降低到离散的域。例如,对音频信号进行采样可以将其从连续时间域降低到离散时间序列。根据信号虚警率及信号方差评估传感模拟信号的信号质量。其中信号维度表示信号的维数或长度。对于连续信号,维度可以是时间上的长度或空间上的维数。对于离散信号,维度可以是信号样本序列的长度;信号方差是表示信号波动性或变化程度的指标。对于连续信号,可以通过计算信号样本的方差来估计信号的方差。对于离散信号,可以对信号样本进行离散化处理,并计算离散信号样本的方差来估计信号的方差。
进一步地,仅仅通过信号质量评估传感模拟信号的精准性可能是不够准确的,因此,还需要计算传感模拟信号的信号干扰值,以更加全面具体地评估传感模拟信号的精准性。
本发明实施例中,所述信号干扰值指信号中存在的干扰成分或噪声,它可以对信号的质量和可靠性产生负面影响,信号干扰值是由于外部干扰源或信号传输过程中的噪声引起的,扰可以来自多种来源,包括电磁辐射、电源噪声、传输线附近的干扰源、其他电子设备或信号源等。
本发明实施例中,所述异化信号值计算模块104在通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值时,具体用于:
利用如下信号模值计算公式计算所述传感模拟信号的信号模值:
其中,为所述信号模值,/>为信号幅度,/>为指数函数,/>为圆周率,/>为信号中心频率,/>为信号持续时间,/>为信号跳频斜率;
根据所述信号模值及预设的信号门限筛选所述传感模拟信号中的干扰信号;
通过如下所述信号干扰检测算法,根据所述干扰信号计算信号干扰值:
其中,为所述信号干扰值,/>为信号干扰优化因子,/>为第/>个干扰信号的信号干扰值,/>为干扰信号的数量。
详细地,所述信号模值是对传感模拟信号中赋予的信号值,用于筛选传感模拟信号中的干扰信号,即通过信号模值计算公式根据传感模拟信号的信号幅度,信号频率等计算其信号模值,其中将一个带宽很窄的信号在某时间段内在整个感兴趣的频段上扫频,为信号跳频斜率,设扫频干扰的起始频率为/>、截止频率为/>,并且假设扫频的持续时间为/>,于是可以得到跳频斜率/>,从而可以得到传感模拟信号的信号模值,进而将信号模值与预设的信号门限进行对比,当信号模值大于预设的信号门限时,则将此传感模拟信号作为干扰信号,进而通过信号干扰检测算法将干扰信号进行叠加,从而得到传感信号的干扰值。
具体地,所述信号干扰检测算法中的信号干扰优化因子是指一种用于优化信号质量和减少干扰的因子或参数,旨在最小化或抑制信号中地干扰成分,如对干扰信号中误差较大的信号进行抑制,可自定义设定信号干扰优化因子,以使信号干扰信号计算地更加准确。
进一步地,将传感模拟信号的质量和干扰程度进行量化评估,使得信号质量的评估结果更加客观和可比较。通过计算异化信号值,可以得到一个数值化的指标,用于表示信号的扰动程度或质量水平。
本发明实施例中,所述异化信号值是指通过预设的指标或算法对信号进行计算和转换得到的新的信号值,旨在突出信号中的某种特定特征、区别信号的差异性或改变信号表示的方式。
本发明实施例中,所述异化信号值计算模块104在通过预设的异化指标算法,根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值时,具体用于:
利用预设的层次指标模型确定所述信号质量的信号质量权重;
利用预设的层次指标模型确定所述信号干扰值的信号干扰权重;
利用如下异化指标算法根据所述信号质量权重及所述信号干扰权重计算所述传感模拟信号的异化信号值:
其中,为所述异化信号值,/>为指数函数,/>为信号质量权重,/>为信号干扰权重,/>为信号质量,/>为所述信号干扰值。
详细地,所述层次指标模型是基于层次分析法,通过将信号质量的决策问题划分为不同的层次和因素,层次结构包括顶层目标为信号质量,下层的因素可以是信号清晰度、信号稳定性、信号准确性等;对于每个层次,创建一个判断矩阵,用于比较不同因素之间的相对重要性。在判断矩阵中,根据专家判断或经验,使用比较标度(一般是1到9的数值)对不同因素进行两两比较,反映它们之间的相对重要程度;使用层次分析法的数学计算方法,通过对判断矩阵进行归一化和特征向量求解,可以计算出每个因素的权重,这些权重表示不同因素对信号质量的相对重要性。同样地,所述信号干扰权重是量化信号干扰的重要性,可以通过层次指标模型,层次结构可以包括顶层目标为信号干扰,下层的因素可以是电磁噪声、多径效应、信号衰减等。
进一步地,通过信号质量权重及信号干扰权重计算传感模拟信号的异化信号值,将每个因素的异化值乘以相应的权重,并将这些加权值相加,得到传感模拟信号的异化信号值,进而根据异化信号值评估厚膜电路上的传感信号的精准性,便于对厚膜电路的电路布局进行调整优化。
所述传感精准信号生成模块105,用于根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
本发明实施例中,所述信号反馈矩阵是一种用于描述系统中信号的传递和反馈过程的矩阵表示形式。
本发明实施例中,所述传感精准信号生成模块105在根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵时,具体用于:
提取所述异化信号值对应的传感信号属性;
将所述异化信号值及所述传感信号属性构建信号反馈关联;
根据所述信号反馈关联生成信号反馈元素;
根据所述信号反馈元素生成信号反馈矩阵。
详细地,所述传感信号属性是指传感类型,则获取异化信号值对应的传感类型,如异化信号值A对应的是温度传感器、异化信号值B对应的位移传感器,进而将异化信号值与传感信号属性构建信号反馈关联,则异化信号值A与温度传感器可以具有信号反馈关联,异化信号值B与位移传感器可以具有信号反馈关联,则将信号反馈关联作为信号反馈矩阵的信号反馈元素,从而根据异化信号值及传感信号属性的字段生成信号反馈矩阵。
进一步地,根据所述信号反馈矩阵中的异化信号值,对厚膜电路内的电气连接路径进行更新,以式传感更加精准。
本发明实施例中,所述传感精准信号生成模块105在根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新时,具体用于:实时采集所述电气连接路径的区域传感信号;计算所述区域传感信号与所述信号反馈矩阵中的异化信号值的信号差值;将所述信号差值进行距离化,得到距离值;按照所述距离值对所述电气连接路径中的连接节点进行更新,得到更新连接节点,根据所述更新连接节点更新所述电气连接路径。
详细地,获取厚膜电路中原先存在的电气连接路径的区域传感信号,可通过预设的数据采集系统实时采集电气连接路径的区域传感信号,并计算此时区域传感信号与信号反馈矩阵中的异化信号值之间的信号差值,从而将信号差值作为电气连接路径中连接节点的移动优化距离,即按照信号差值对应的距离值对连接节点进行优化调整,从而得到更新连接节点,进而根据更新连接节点更新电气连接路径。
进一步地,根据所述更新电气连接路径返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号,即将达到预设的信号阈值的传感器对应的位置作为最佳的传感信号传输位置,基于此时的最佳传感传输位置输出传感精准信号。
本发明实施例通过构建厚膜电路有限元模型及传感器有限元模型,有利于在有限元仿真中进行综合仿真,准确地模拟传感器与电路之间的电气连接路径;根据电气连接路径生成厚膜电路中传感器有限元模型的电路传感布局,有效地电路传感布局可以提高厚膜电路的性能和可靠性;根据信号调理电路有限元模型对电路传感布局进行更新,进而根据更新后的电路传感布局进行传感测量模拟,根据模拟结果可以对传感器的性能进行准确评估和分析,计算传感模拟信号的信号质量及信号干扰值,进而根据信号质量及信号干扰值计算传感模拟信号的异化信号值,有利于根据异化信号值评估厚膜电路上的传感信号的精准性,便于对厚膜电路的电路布局进行调整优化;根据信号反馈矩阵对电气连接路径进行更新,以得到最佳的电气连接路径,生成传感精准信号。因此本发明提出的基于厚膜电路的精准传感系统、方法、设备及介质,可以解决进行厚膜电路传感时的精准性较低的问题。
参照图2所示,为本发明一实施例提供的基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法的流程示意图。在本实施例中,所述基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法包括:
S1、根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型;
S2、通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局;
S3、根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号;
S4、利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法计算所述传感模拟信号的异化信号值;
S5、根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
如图3所示,是本发明一实施例提供的实现基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法的设备的结构示意图。
所述设备可以包括处理器10、存储器11、通信总线12以及通信接口13,还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序,如基于厚膜电路的精准传感系统程序。
其中,所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成,例如可以由单个封装的集成电路所组成,也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成,包括一个或者多个中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述设备的控制核心(Control Unit),利用各种接口和线路连接整个设备的各个部件,通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如执行基于厚膜电路的精准传感方法程序等),以及调用存储在所述存储器11内的数据,以执行设备的各种功能和处理数据。
所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如:SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是设备的内部存储单元,例如该设备的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是设备的外部存储设备,例如设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器11还可以既包括设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于设备的应用软件及各类数据,例如基于厚膜电路的精准传感系统程序的代码等,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述通信总线12可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
所述通信接口13用于上述设备与其他设备之间的通信,包括网络接口和用户接口。可选地,所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等),通常用于在该设备与其他设备之间建立通信连接。所述用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard)),可选地,用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图3仅示出了具有部件的设备,本领域技术人员可以理解的是,图3示出的结构并不构成对所述设备的限定,可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
例如,尽管未示出,所述设备还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),优选地,电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连,从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等,在此不再赘述。
应该了解,所述实施例仅为说明之用,在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述设备中的所述存储器11存储的基于厚膜电路的精准传感系统程序是多个指令的组合,在所述处理器10中运行时,可以实现:
根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型;
通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局;
根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号;
利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法计算所述传感模拟信号的异化信号值;
根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
具体地,所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考附图对应实施例中相关步骤的描述,在此不赘述。
进一步地,所述设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的,也可以是非易失性的。例如,所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)。
本发明还提供一种介质,所述介质存储有计算机程序,所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时,可以实现:
根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型;
通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局;
根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号;
利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法计算所述传感模拟信号的异化信号值;
根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备、介质、系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或系统也可以由一个单元或系统通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于厚膜电路的精准传感系统,其特征在于,所述系统包括有限元模型构建模块、电路传感布局生成模块、传感测量模拟模块、异化信号值计算模块及传感精准信号生成模块,其中,
所述有限元模型构建模块,用于根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型;
所述电路传感布局生成模块,用于通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局;
所述传感测量模拟模块,用于根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号;
所述异化信号值计算模块,用于利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法,根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值,其中所述根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值时,具体用于:
利用预设的层次指标模型确定所述信号质量的信号质量权重;
利用预设的层次指标模型确定所述信号干扰值的信号干扰权重;
利用如下异化指标算法根据所述信号质量权重及所述信号干扰权重计算所述传感模拟信号的异化信号值:
其中,为所述异化信号值,/>为指数函数,/>为信号质量权重,/>为信号干扰权重,/>为信号质量,/>为所述信号干扰值;
所述传感精准信号生成模块,用于根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
2.如权利要求1所述的基于厚膜电路的精准传感系统,其特征在于,所述有限元模型构建模块在根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型时,具体用于:
提取所述第一多维属性中的几何属性、材料属性及电路属性;
根据所述几何属性确定所述厚膜电路的几何形状,根据所述材料属性确定所述厚膜电路的介质材料,根据所述电路属性确定所述厚膜电路的电路结构;
在所述几何形状中添加所述介质材料及所述电路结构,得到厚膜电路几何模型,对所述厚膜电路几何模型进行网格划分,得到所述厚膜电路的厚膜电路有限元模型。
3.如权利要求1所述的基于厚膜电路的精准传感系统,其特征在于,所述电路传感布局生成模块在通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径时,具体用于:
按照预设的传感器类型及所述部件连接需求确定部件接触连接方式及部件无接触连接方式;
根据所述部件接触连接方式筛选所述传感器有限元模型中的接触传感器,提取所述接触传感器的信号引脚位置,提取所述电气元件的电源引脚位置;
按照所述部件接触连接方式将所述信号引脚位置与所述电源引脚位置进行连接,得到电气接触连接路径;
根据所述部件无接触连接方式筛选所述传感器有限元模型中的非接触传感器,提取所述非接触传感器的第一信号引脚位置,将所述第一信号引脚位置与所述电源引脚位置进行连接,得到电气非接触连接路径;
根据所述电气接触连接路径及所述电气非接触连接路径确定所述电气连接路径。
4.如权利要求1所述的基于厚膜电路的精准传感系统,其特征在于,所述传感测量模拟模块在根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局时,具体用于:
提取所述电路传感布局中相邻元件之间的边框约束;
根据所述边框约束确定相邻元件之间的最小元件间距;
将所述信号调理电路有限元模型添加至所述最小元件间距对应的中间节点位置,得到电气更新路径;
根据所述电气更新路径生成电路更新传感布局。
5.如权利要求1所述的基于厚膜电路的精准传感系统,其特征在于,所述异化信号值计算模块在利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量时,具体用于:
提取所述传感模拟信号中的噪声信号值;
根据所述噪声信号值及所述传感模拟信号中传感信号值计算信号虚警率,其中所述信号虚警率计算公式为:
其中,为所述信号虚警率,/>为所述传感信号值,/>为信号阈值,/>为所述噪声信号值;
利用如下的信号质量检测算法根据所述信号虚警率计算所述传感模拟信号的信号质量:
其中,为所述信号质量,/>为对数函数,/>为信号维度,/>为压缩信号维度,/>为信号方差,/>为压缩信号方差。
6.如权利要求1所述的基于厚膜电路的精准传感系统,其特征在于,所述异化信号值计算模块在通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值时,具体用于:
利用如下信号模值计算公式计算所述传感模拟信号的信号模值:
其中,为所述信号模值,/>为信号幅度,/>为指数函数,/>为圆周率,/>为信号中心频率,/>为信号持续时间,/>为信号跳频斜率;
根据所述信号模值及预设的信号门限筛选所述传感模拟信号中的干扰信号;
通过如下所述信号干扰检测算法,根据所述干扰信号计算信号干扰值:
其中,为所述信号干扰值,/>为信号干扰优化因子,/>为第/>个干扰信号的信号干扰值,为干扰信号的数量。
7.如权利要求1所述的基于厚膜电路的精准传感系统,其特征在于,所述传感精准信号生成模块在根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵时,具体用于:
提取所述异化信号值对应的传感信号属性;
将所述异化信号值及所述传感信号属性构建信号反馈关联;
根据所述信号反馈关联生成信号反馈元素;
根据所述信号反馈元素生成信号反馈矩阵。
8.一种基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法,其特征在于,用于执行如权利要求1-7中任一项所述的基于厚膜电路的精准传感系统,所述方法包括:
根据预设的厚膜电路的第一多维属性构建厚膜电路有限元模型,根据预设的传感器的第二多维属性构建传感器有限元模型;
通过预设的部件连接需求将所述传感器有限元模型与所述厚膜电路有限元模型中的电气元件进行连接,得到电气连接路径,根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局;
根据预设的信号调理电路有限元模型对所述电路传感布局进行更新,得到电路更新传感布局,根据所述电路更新传感布局对所述厚膜电路有限元模型进行传感测量模拟,得到传感模拟信号;
利用预设的信号质量检测算法计算所述传感模拟信号的信号质量,通过预设的信号干扰检测算法计算所述传感模拟信号的信号干扰值,通过预设的异化指标算法计算所述传感模拟信号的异化信号值,其中所述根据所述信号质量及所述信号干扰值计算所述传感模拟信号的异化信号值时,具体用于:
利用预设的层次指标模型确定所述信号质量的信号质量权重;
利用预设的层次指标模型确定所述信号干扰值的信号干扰权重;
利用如下异化指标算法根据所述信号质量权重及所述信号干扰权重计算所述传感模拟信号的异化信号值:
其中,为所述异化信号值,/>为指数函数,/>为信号质量权重,/>为信号干扰权重,/>为信号质量,/>为所述信号干扰值;
根据所述异化信号值生成信号反馈矩阵,根据所述信号反馈矩阵对所述电气连接路径进行更新,并返回至所述根据所述电气连接路径生成所述传感器有限元模型的电路传感布局的步骤,直至所述异化信号值达到预设的信号阈值,生成传感精准信号。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求8中所述的基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8中所述的基于厚膜电路的精准传感系统的运行方法。
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