一种新型压电加速度传感器研究

针对大长径比弹丸高速侵彻中刚体过载信号与高频振动信号混叠带来目标难以识别的问题,研究一种具有开关特性的压电加速度传感器;建立了该传感器的力学模型并对其特性进行了研究. 利用相对比较法对新型加速度传感器及普通加速度传感器进行了冲击试验. 实验测试结果表明,所设计的压电加速度传感器可衰减高频振动信号,有利于侵彻过程中目标信息的获取与识别.      

膛内多路瞬态信号硬线测试弹上系统研究

提出一种用于解决膛内异常现象探测问题的新技术 ,用PCM硬线传输技术来获取膛内多参数测试信号。研制出适于对火炮膛压单元、加速度单元和火药颗粒对弹底 (IT)作用力 3个物理参量进行测试的复合式压电传感器。并对测试系统及其传感器调理电路进行介绍。实验表明 ,该测试系统工作可靠     

压电薄膜微机电加速度传感器的力学分析

基于压电薄膜的压电效应,研究压电薄膜微机电加速度传感器.对双层压电薄膜微机电加速度传感器进行静力分析,得到传感器方程,并进行数值计算.结果表明,随着压电薄膜厚度的增大,灵敏度随之增大,在一定厚度下达到最大值,随着厚度的进一步增大,灵敏度反而减小.然后进行动力分析,得到噪音、质量因子、最小可测信号等技术参数,并进行了数值计算.运用ANSYS软件进行谐响应分析,得到不同频率下结构的动力响应曲线.     

压电加速度传感器测量电路研究

本文分析了压电加速度传感器的工作原理及其等效电路,提出电压放大器和电荷放大器两种测量电路,并对两种电路进行性能分析和比较,指出电荷放大器是压电加速度传感器测量电路的最佳方案。本研究对类似测量系统的设计开发具有一定的借鉴意义。     

稠油油井出砂监测室内模拟研究

针对海上稠油油井出砂监测装置进行了研究,设计了一种室内稠油出砂监测实验系统,并研制了易于传感器感受出砂振动信号的一次仪表装置,研发了出砂信号采集分析系统。出砂监测过程中利用压电加速度传感器识别砂粒撞击一次仪表引发的高频振动信号,采用动态信号处理方法对出砂信号进行时域和频域分析等。在实验室条件下,进行了不同含砂量的稠油(黏度大于100 mPa.s)出砂监测实验,取得了非常好的效果。实验结果表明:在砂样粒度、携砂流速等固定的条件下,随着含砂量的增加,出砂振动信号的均方根值、功率谱幅值、方差值等信号特征值不断增大。     

轮胎内置加速度传感器的汽车制动特性传感方法

汽车制动性能失灵会危及生命安全.为此,文中提出一种通过微电子机械系统(MEMS)电容加速度传感器来监测动态汽车制动性能的方案.将传感装置安装在汽车轮胎内部用以获取径向加速度信号,将制动时段的径向加速度信号通过无线通信方式向外部接收系统传送,作为后续变换处理和制动性能评估的依据.文中对加速度传感器信号的组成进行了理论推导,并阐述了传感器信号的采样、动态标注和存储、平滑去噪、斜率比较以及制动起始时刻判定等的处理方法.硬件实验结果验证了该轮胎内置传感方案的可行性.     

烟草类根瘤中质体蛋白体的超微结构研究

提出了一种基于累计积分及阈值判断的数据处理方法,实现了检测人体动作的无线加速度传感器系统,无线加速度传感器模块使用Analog Device公司的3轴加速度传感器ADXL330.无线蓝牙模块将加速度信号采集并发送至PC机.该文是对动作识别系统的硬件与软件实现及动作处理算法的描述,并分析相应的实验结果,详细给出了数据处理算法.该方法应用于基于网络的数字娱乐系统,采集及处理时间150ms,有一定的实用价值.     

PVDF基含氟聚合物压电传感器声发射性能

为研究PVDF基含氟聚合物膜压电性能并用于声发射传感器,系统比较了不同VDF含量的P(VDF-TrFE)共聚物和单向拉伸的PVDF膜在结晶、介电、铁电和压电性能方面的差异。首先采用溶液流延法制备了P(VDF-TrFE)和PVDF膜;然后使用XRD和DSC等相关设备分析膜的晶型,并利用宽频介电频谱仪和铁电测试仪分别比较了不同P(VDF-TrFE)与PVDF膜的介电性能和高电场下的电极化性能;最后构建了一种模拟声发射和接收性能的传感器测试装置,对压电传感器进行了基于断铅声发射信号测试。结果表明,和其它样品相比,P(VDF-TrFE) 80/20 mol%膜在200 MV?m~(-1)下具有最高的剩余极化值(P_r=11.4μC·cm~(-2)),极化后产生较大的压电应变常数(d_(33)=-25 pC·N~(-1)),最大断铅信号接收峰值电压达到14 mV,表现出良好的声发射电信号接收响应。此外,此P(VDF-TrFE) 80/20 mol%膜具有较高的Curie温度点(T_c=135.7℃),说明此样品具有更宽的服役温度范围。综上分析,P(VDF-TrFE)含氟聚合物膜铁电和压电性能优于拉伸PVDF膜,可作为优异的声发射传感器材料,该研究也为其后续在压电传感器方面推广应用提供了参考。     

基于DSP和MMA7260Q的车辆加速度测试系统设计

针对汽车道路试验的特点和需求,设计开发了一种基于DSP和加速度传感器的车辆加速度测试系统.该设计选用高灵敏度三轴加速度传感器MMA7260Q,以DSP芯片TMS320F2812为核心控制器,对加速度信号进行采样.实践证明,测试系统在汽车道路试验中能准确、动态实时地采集车辆三维加速度信号.     

压电智能板振动主动控制有限元模拟

文章由线弹性压电层合结构有限元动力方程,进一步推导了压电智能结构的主动控制方程;采用三维八节点实体耦合单元模拟压电致动器/传感器,运用ANSYS参数化语言(APDL)建立了压电智能板结构的有限元模型,并进行模态分析,将系统耦合有限元动力方程转化为模态坐标下的系统状态空间方程;考虑了离散分布式压电致动器/传感器对于主结构...     

智能循迹小车设计

分析了两轮电磁循迹小车的直立原理,合理布置了加速度传感器、陀螺仪、电池、电机、电路板的安装位置,以保证车尽量接近竖直状态;设计了稳压电路、计数器电路、运放电路、电机驱动电路,绘制PCB电路图并制作整车控制板;编写了智能车轮速信号、加速度信号、角速度信号采集程序,信号滤波程序,直立PID控制、速度PID控制、转向差速PID控制程序。通过调节PID参数实现了电磁车的直立、快速、稳定循迹行驶。     

基于小波包和RBF神经网络的压电加速度传感器故障诊断

根据压电加速度传感器故障的特点,提出运用小波包变换和RBF神经网络的故障诊断方法。首先运用小波包分解和重构原理将传感器输出信号分解到不同频段中,提取每个频段的能量作为状态监测的特征向量,作为RBF网络的输入,然后利用最佳的RBF神经网络进行压电传感器故障分类。实验结果表明该方法具有良好的非线性跟踪能力,较高的诊断准确率。     

新型柔性压电薄膜在管道泄漏检测中的应用

针对传统固体压电陶瓷式压电探头安装结构复杂、响应频率范围窄、对于复杂曲面不适应等缺点导致的在管道泄漏检测中灵敏度不高、检测范围较近等问题,提出一种采用新型柔性压电薄膜作为声发射传感器的管道泄漏检测方法。首先,将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)高分子柔性压电薄膜与传统压电陶瓷式、空气耦合式3种传感器布置于管道表面;然后,采用软硬件结合的方式采集不同状态下的管道壁面信号;最后,通过FFT等时频域信号处理算法对采集信号进行分析处理,通过时域和频域波形特征判断管道泄漏状态。实验结果表明：在泄漏信号响应方面,新型P(VDF-TrFE)柔性压电薄膜相比传统压电陶瓷式传感器表现出了更高的灵敏度和更大的响应值,能够检测出更小的泄漏,且该类型传感器受安装以及位置角度的限制较小;随着泄漏源距离的增加,P(VDF-TrFE)柔性压电传感器的衰减程度较压电陶瓷和空气耦合式传感器低,能够检测出更远距离的泄漏;P(VDF-TrFE)柔性压电传感器能够作为一种新型的声发射传感器应用于地埋管道泄漏等复杂结构损伤失效检测中,具有重要的研究意义和应用价值。     

传感器用钛酸铅系压电陶瓷

本文介绍一种能用作压力传感器、加速度传感器和滤波器的钛酸铅系压电陶瓷材料。 所谓压电材料是指利用压电效应能感知压力大小的材料。当压力加于压电材料时,材料产生形变,同时产生电流,通过电流值测定即可测知压力大小。 用作压力传感器或加速度传感器的压电材料,其压力一电流输出特性必须绝对稳定,即使环境温度变化较大时也应如此。然而,现有钛酸铅系压电材料,或是居里温度太低,或是高温时压力—电流输出的磁滞变大,或是介电常数的温度变化率大,总之,压力—电流输出特性随温度变化明显,不能用作压力传感器、加速度传感器。从某种意义上说,迄今尚未开发出用作传感器的压电材料。     

压电式加速度传感器在高冲击环境下的零漂分析

为了抑制侵彻加速度测试中发现的压电加速度传感器零漂现象,减小其对测试结果的不利影响,从传感器自身和传感器后续电路两大方面,我们分析了测试系统可能产生零漂的各种原因,并且针对引起零漂的原因提出相应的解决措施．试验证明,可以很好的抑制零漂现象．     

加速度传感器的数字化标定系统

加速度传感器的频率响应特性是加速度传感器的动态特能指标之一,本文介绍了一种加速度传感频响特性曲线的数字化标定系统,分析了该系统的硬件组成以及信号测量、采集、记录、计算、显示、打印功能的实现。     

振动主动控制系统振动测量的不确定度评定与系统改进

针对一种小型振动主动控制系统对振动测量结果不确定度的指标要求,设计并搭建了以压电加速度传感器和微型电荷放大器为主的微型振动检测试验系统,建立了测量结果不确定度评定的数学模型,深入研究了系统重复性测量、压电加速度传感器等测量装置本身、温度等外部环境以及安装因素等九个不确定度来源,并参考ISO 16063-11：1999标准和JJF1059.1-2012的规定,评定了微型振动检测试验系统的振动测量频率和幅值的不确定度,结果表明：振动检测系统测量频率和幅值的不确定度(k=2)分别为3.070%和0.338%,符合指标要求,证明了该系统的设计合理、可行,能够用于小型振动主动控制系统的研制。此外,作出了系统测量结果各类不确定度及分量的分布直方图,对比分析后,针对测量结果不确定度的影响因素,提出了改进振动检测系统的方法,为今后进一步提高同类振动检测系统测量结果的准确度与可信度,提供了可靠的依据与有效的措施。     

振动控制系统中振动测量结果的不确定度评定与系统改进

针对一种小型振动主动控制系统对振动测量结果不确定度的指标要求,设计并搭建了以压电加速度传感器和微型电荷放大器为主的微型振动检测试验系统,建立了测量结果不确定度评定的数学模型,深入研究了系统重复性测量、压电加速度传感器等测量装置本身、温度等外部环境以及安装因素等九个不确定度来源,并参考ISO 16063—11:1999标准和JJF1059.1—2012的规定,评定了微型振动检测试验系统的振动测量频率和幅值的不确定度。结果表明:振动检测系统测量频率和幅值的不确定度(k=2)分别为3.070%和0.338%,符合指标要求,证明了该系统的设计合理、可行;能够用于小型振动主动控制系统的研制。此外,作出了系统测量结果各类不确定度及分量的分布直方图;对比分析后,针对测量结果不确定度的影响因素,提出了改进振动检测系统的方法,为今后进一步提高同类振动检测系统测量结果的准确度与可信度,提供了可靠的依据与有效的措施。     

一种基于CPLD的压电生物传感器检测电路的设计

研究并设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的压电生物传感器检测电路.该检测电路以高性能CPLD(MAX7128)为核心,实现了对压电生物传感器10 MHz高频信号的测量与采集,以及所采集的频率数据动态、实时显示以及频率数据串行通信等功能.该电路体积小、集成度高,具有可靠性高、实时性高的特点.此外该系统还可以通过RS232串行接口与计算机连接进行数据传输和数据存储及分析.详细阐明了系统整体结构设计以及系统硬件部分的实现,并给出了CPLD内核仿真结果和数据采集软件实测频率曲线.     

变温环境下压电加速度传感器输出灵敏度校正

本文针对压电加速度传感器度的性能以及机械结构易受温度影响导致其应用温度范围受到限制的情况,提出了一种参数描述方法,可据此推算变温环境下该器件灵敏度,并有效校正测量所得加速度值。