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基于黑磷烯/氧化石墨烯双介质层的柔性电容式压力传感器

作者：聂萌; 郭安琪; 陈佳琦; 徐峰 刊期：2019年第04期

设计并制备了由黑磷烯/氧化石墨烯双层材料为介质层的电容式柔性压力传感器,该传感器结构以ITO为电容上下极板,PET为柔性基底,并对该传感器进行了系统的性能测试与分析。着重研究了该传感器在不同压力量程内的灵敏度,进而分析了其温度漂移特性。测试结果表明,以黑磷烯/氧化石墨烯薄膜为双介质层的电容式柔性压力传感器在0~3.12 kPa压力量程内灵...

新型岩土工程FBG测斜传感器的开发与验证

作者：施令飞; 洪成雨; 魏显虎; 张宗科; 叶虎平 刊期：2019年第04期

边坡内部角度的测量是决定边坡安全预警的重要因素,本文考虑边坡上覆压力的几种工况,结合GEO-studio软件加载实验的模拟边坡加载实验结果,设计了一种使用3D打印技术封装的FBG测斜传感器,通过标定实验得到角度与FBG波长的线性关系。模拟边坡加载实验分析了上部荷载对新型FBG传感器波长变化的影响,并将结果与软件模拟结果进行对比分析,发现两种边...

适用于精准温度控制半导体激光治疗仪的新型光纤温度传感器

作者：戴丽; 朱顶贵; 赵俊 刊期：2019年第04期

基于保偏光纤的温度双折射效应,提出一种高精度、低成本、具有良好互易性的偏振干涉式光纤温度传感方案。采用125 μm保偏光纤作为测温探头,与半导体激光器200 μm传能光纤集成,组成一种具有精准温度控制能力的新型半导体激光治疗仪探针,通过实时、精确监测靶组织的温度变化,实时闭环控制半导体激光器的输出能量及脉冲频率,满足体内深度组织精准微...

磁致伸缩材料与石英音叉复合低阻尼谐振磁电效应

作者：李大威; 卞雷祥; 卜雄洙; 郭涛; 张胜 刊期：2019年第04期

采用磁致伸缩材料与石英音叉谐振器复合设计了一种低阻尼的谐振式磁电敏感单元。石英音叉工作在弯曲振动模式,音叉叉指结合区域(底部)产生的应力/应变方向相反、弯矩相互抵消,实际为解耦区域。将底部与磁致伸缩材料粘接复合设计谐振式磁电敏感单元的 Q值主要取决于音叉谐振器自身的高Q值,磁致伸缩材料的高磁机阻尼被隔离。动态磁场作用下,磁-机-...

水下CMUT动态性能仿真与测试的研究

作者：张睿; 解丹; 马健喆; 潘理虎; 张永梅; 陈立潮 刊期：2019年第04期

目前CMUT以其频带宽、易集成阵列化、无需匹配层、灵敏度高等优点成为水下超声传感器在研究及应用推广方面的一个新热点。主要开展了对CMUT动态性能的仿真与测试。首先利用SIMULINK对CMUT发射和接收性能进行动态仿真分析,并建立实验平台,以仿真结果作为依据对CMUT动态性能进行了测试,同时实现了CMUT水下初步探测。本研究为CMUT的设计提供了有利...

掺杂CuO微纳米材料及其低温气敏性能的研究

作者：贺蒙; 李思涵; 胡校兵; 解丽丽; 朱志刚 刊期：2019年第04期

采用水浴加热法合成CuO微米颗粒,并用Au、Ag和Cr元素进行掺杂。通过扫描电镜和X射线衍射仪对产物的形貌及组成进行表征,并将合成的粉体制成敏感膜,采用静态配气法对产物气敏性能进行研究。实验结果表明:制备合成的CuO颗粒呈微米片聚合成的橄榄或捧花状,尺寸范围在2 μm~3 μm;所有样品的XRD图谱与标准卡片一致;微米CuO的气敏性能随着测试温度的降...

基于微纳传感器的有毒有害气体检测方法研究

作者：郑豪男; 陈珍珍; 施佩影; 周志鑫; 王思阳; 平昕怡; 项斌; 王雯欣; 邵晨宁; 惠国华; 李剑; 楼雄伟 刊期：2019年第04期

提出了一种基于微纳电离型传感器的苯类毒害气体检测方法构建基于微电离型微纳气体传感器构成的毒害气体检测系统在室温常压、相对湿度75%的实验条件下分别检测0.01mg/m^3~0.3mg/m^3等8个浓度梯度的苯和甲苯气体采用双层叠加非线性信号分析检测数据依据信噪比特征值实现气体浓度的区分以特征值对应的参量作为气体种类的判断检测过程中传感器工作...

自供电的压电振动能与温差热电能融合采集电路设计

作者：王修登; 夏银水; 施阁; 夏桦康; 陈志栋; 叶益迭; 钱利波 刊期：2019年第04期

环境能量俘获中压电振动能和温差热电能的俘获电路设计已成为近几年研究的热点之一。但由于存在压电换能器和热电换能器输出的能量分别是交、直流形式而难以同时俘获,且热电换能器的开路电压通常要低于三极管的阈值电压而需要借助外部电源供电等问题,本文提出了一种自供电的混合式同步电荷提取HSP-SECE(Hybrid Self-Powered Synchronous Electri...

基于PDMS海绵介质层的电容式柔性压力传感器

作者：陈瞳; 王瑞荣; 李晓红 刊期：2019年第04期

互补开口谐振环微带传感器介电常数的测量

作者：孙景芳; 李永倩; 胡佩佩; 张淑娥 刊期：2019年第04期

介电常数是材料的重要特性之一,采用互补开口谐振环微带传感器实现了不同厚度待测物质介电常数的无损测量。方形互补开口谐振环蚀刻在微带线接地平面上,与微带线耦合实现谐振,分析了谐振器的等效电路,讨论了介电常数与谐振频率之间的关系。通过有限元分析,谐振频率的负二次方与待测物质的介电常数实部值存在线性关系,且线性关系受待测物质的厚度...

铝板T型接头背面筋板位置检测方法研究

作者：吴东翰; 韩赞东; 孟繁悦; 都东 刊期：2019年第04期

采用涡流检测方式检出铝板T型接头背面筋板位置,检测误差范围在0.48 mm之内。欲检测背面筋板位置,线圈所生磁场必须能穿透铝盖板,为此先对待检试件尺寸及线圈内、外径、线径、厚度等参数进行分析,计算了线圈产生的磁场强度分布,确定了线圈尺寸。使用有限元软件comsol仿真不同检测频率下的涡流穿透深度,同时考虑实际工业应用中需有较高的扫查速率...

基于电感式磁传感器的车位检测算法设计

作者：李凤; 董胜; 刘守印 刊期：2019年第04期

截至2018年底,我国汽车保有量已经超过了2亿辆,而城市停车位数量增长远远不及汽车保有量,帮助车主及时获取空余车位分布情况,对缓解由寻找停车位引发的交通堵塞和环境污染十分有效。设计并实现了一种车位检测方法,使用PNI公司的精密三轴电感式磁传感器RM3001,配合PNI12927驱动芯片进行磁场测量,同时将停车位状态转换抽象为隐马尔可夫模型,基于隐...

一种鲁棒的非均匀光场中SD卡形态识别算法

作者：周小萌; 吴静静; 安伟 刊期：2019年第04期

为解决SD卡阵列图像光照不均匀的问题,提出了一种基于明场暗场区域分析的自适应阈值分割算法。算法首先通过改进大津法对SD卡灰度图像进行初次阈值分割,然后利用改进模板匹配算法完成定位,最终依据定位结果完成第2次阈值分割。为解决SD卡姿态多变的问题,提出了一种基于多特征融合的形态识别算法,完成对变化姿态目标的形态识别。试验结果表明,SD...

基于响应面法和遗传算法的多自由度微陀螺性能优化

作者：郝淑英; 孟思; 张琪昌; 张昆鹏; 冯晶晶 刊期：2019年第04期

为了兼顾微陀螺的灵敏度和带宽,实现其性能优化,将特征提取、响应面法与遗传算法相结合,提出了一种基于灵敏度和带宽最优化的优化设计方法。该方法基于特征提取确定设计变量及约束条件。通过BBD(Box-Behnken Design)方法采样,结合最小二乘法构建微陀螺灵敏度和带宽的响应面近似模型,运用多目标遗传算法对响应面模型进行优化。通过计算Pareto前沿...

压电陶瓷驱动器迟滞建模方法研究

作者：王艳艳; 边焱; 郭海 刊期：2019年第04期

压电陶瓷驱动器是原子力显微镜(AFM)的关键组件。AFM在生物、材料及半导体等领域应用广泛,而利用AFM获得高精确的测试结果依然面临诸多挑战。其中,压电陶瓷驱动器具有迟滞、非线性等特点,在大范围高频工作状态下,对定位精度的影响更显著,这严重限制了AFM的进一步应用。本文围绕大范围压电陶瓷驱动器的迟滞性展开研究,设计一种基于改进型多项式拟...