基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感器的制备和测试

通过湿度感应技术与近场电磁耦合原理相结合,构成了基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感系统。此传感器包含叉指电容与电感线圈构成的LC谐振电路和由聚酰亚胺薄膜构成的湿敏结构。当聚酰亚胺薄膜吸收水分子后,聚酰亚胺和水组成的复合体系的介电常数发生变化,导致LC电路的谐振频率发生改变,通过读取天线将传感器频率信号读取出来。搭建湿度测试平台对传感器进行测试,结果表明传感器的谐振频率随着密闭环境中空气湿度的线性增大而呈线性减小的趋势。当湿度从50%RH变化到88%RH的时候,传感器谐振频率从113.712 1 MHz变化到92.311 5 MHz,灵敏度为0.545MHz/%RH。     

无源LC传感器耦合线圈参数优化设计研究

通过对比实验,研究了无源LC传感器的相关电感线圈参数对耦合距离的影响,为传感器的参数优化设计提供指导。实验得出,线圈内径小的传感器耦合距离较远,但增加不明显;线圈外径越大的传感器的耦合距离越远,但是外径过大增强效果不明显;线宽1 mm的传感器相比线宽0.5 mm和0.3 mmm的传感器耦合距离增大较明显。由于线圈电阻的增加,匝数10以上的传感器并不能较大的增大耦合距离。圆形电感线圈传感器的耦合距离明显大于方形电感线圈的传感器,并且在相同耦合距离下圆形电感线圈的传感器的耦合效果要好于方形电感线圈的传感器。综上,在进行无源LC传感器电感线圈设计时,在一定的尺度范围内,线圈的内径要做小,外径和线宽要做大,匝数取10为宜,形状选取圆形。     

无源谐振器在电涡流位移传感器中的谐振增强效应

在两只同轴电磁耦合线圈之间插入一只无源谐振线圈,可利用谐振耦合显著提高能量传输效率。为探索这种谐振增强效应在传感器领域的应用可能性,制作了一只与测量电路无任何引线连接的、由电感线圈及电容串联组成的无源LC谐振器,放置于电涡流位移传感器探测线圈与金属目标靶间的测量通道中。实验结果表明:当传感器工作在该谐振器的谐振频率点附近时,有效探测距离和灵敏度会得到显著增强。进一步针对发射-接收式双线圈位移检测系统进行了实验,结果同样证实了无源LC谐振器介入后的谐振增强作用。该结论对于其他带有电感耦合线圈的传感系统同样具有参考价值。     

串联谐振变换器的无源性控制

本文研究了串联谐振变换器的无源性控制器。首先建立串联谐振变换器的欧拉-拉格朗日模型;其次对系统模型进行降阶,并设计无源性控制器;实验结果表明,采用无源性控制使系统在参数变化和负载扰动时具有良好的鲁棒性,证明了控制策略的可行性。     

环网柜无源无线测温管理系统设计

为实现对环网柜电气连接点的温度在线监测和告警,本文设计了基于声表面波(SAW )的无源无线测温管理系统,重点论述了声表面波无源无线测温原理和告警控制算法。基于RS485标准Modbus协议并通过Epon网络将SAW传感器采集的温度信息准确及时传输至通讯管理机;通讯管理机将温度信息转换为IEC61850信息并运行告警控制算法,监控计算机展示数据。采用高低温箱模拟温度变化和MV1000记录温度,对无源无线测温管理系统进行验证,试验证明,该系统运行稳定可靠,效果良好。     

LC谐振放大器的参数选择研究

针对Lc谐振电路在设计过程中存在运算量大,硬件调整和测试都比较复杂且不易优化的问题,提出了LC谐振回路电感、电容的选值方法。采用Multisim软件对选频放大电路进行辅助设计分析,并对放大器的中心频率、电压增益和选择性等性能进行了仿真验证。结果表明,所设计的放大器满足预期设计指标要求,且设计过程简单。因此,所提方法是有...     

移动机器人的电磁谐振式无线充电技术研究

与传统的直插式充电方式相比,无线充电具有低磨损、安全性能好、智能化等优点,通过对比3种无线充电方式:电磁感应式、微波传送式和电磁共振式的性能优缺点,认为电磁共振式更适合移动机器人充电,并给出了基于该方式的一种总体设计方案;对该方案中的耦合系统进行电路建模和数学分析,然后通过专业电路仿真软件对其进行仿真和验证,结果与理论分析基本一致;最后指出了该无线充电方式存在的问题以及未来的发展方向。     

谐振型声表面波无线温度传感器

从声表面波振荡器的温度敏感机理,阐述了所提出的一种谐振型声表面波无源无线温度传感系统的结构和工作原理,并测量了该传感系统的温度———频率特性.实验结果表明,以L iNbO3为基片的谐振型声表面波无源无线温度传感系统具有较高的温频线性度和较高的温度灵敏度.     

基于广义谐振理论的输电线路中波无源干扰谐振频率预测

现有 IEEE（institute of electrical and electronics engineers）标准,目前只能明确0．5～1．7 MHz 有限频段的输电线路无源干扰谐振机理。为拓展输电线路无源干扰谐振的研究频率,引入广义谐振理论,提出了一种基于电磁场能量平衡的干扰谐振频率预测构想。将大尺度空间下输电线路铁塔阵列及天线等效为广义封闭系统,从而基于复坡印廷定理,推导了电磁开放系统广义谐振因子的表达式,求解得到的广义谐振因子零值点为无源干扰谐振频点。该方法由于避开了传统将铁塔等效为半波天线的局限,因此可以实现中波频段无源干扰谐振预测。采用 IEEE 标准算例进行验证,结果表明：1．7 MHz 频率以下,基于广义谐振理论的无源干扰谐振频率预测值和缩比模型实测值最大误差不超过±0．169 MHz。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统中的频率跟踪技术

为解决磁耦合谐振式无线电能传输系统由于失谐导致的输出功率大幅下降的问题,通过对串并式系统等效电路的分析,总结了系统失谐的原因,提出了一种以电压换向点时发送端的电流采样平均值作为调节依据的频率跟踪策略,使系统在发射端形成控制闭环对谐振频率进行跟踪,实现电流电压接近同相位,从而提高系统的功率因数,增大传输功率。接着,把该策略用于实际搭建的串并式无线电能传输系统,实验结果表明,输出功率对于频率变化十分敏感,频率跟踪策略使得输出功率上升了近一倍,这也与仿真结果契合,说明该频率跟踪策略对于无线电能传输系统有实际应用价值。     

基于数字信号处理器的磁耦合谐振式无线电能频率跟踪特性

磁耦合谐振式的传能方式是目前最具发展前景的无线电能传输方式之一。在磁耦合谐振无线电能传输系统中,系统的频率变化对系统效率影响十分明显。为了提高无线电能传输系统的效率,利用DSP锁相原理设计了一套频率跟踪系统,采用基于第一频率校正和后频率相位同校正的频率跟踪方法,解决了系统在高频或频率变化比较大的情况下,频率跟踪缓慢的问题。仿真与实验结果表明:与未加跟踪的系统对比,效率提升明显,系统传输更加可靠。具有频率跟踪的系统有更好的传输性能,以及更高的传输效率。     

磁耦合共振无线电能传输系统能耗分析

分析磁共振无线能量传输数学模型,合理地设计了系统结构。在实验条件下求出高频逆变电路损耗、谐振线圈损耗、谐振电容器损耗、高频整流损耗。通过对系统各个环节的损耗进行定量分析,找出了影响系统效率提升的关键部分,为系统优化设计提供参考。     

基于压缩感知的无线传感器网络节点定位算法

为了得到有效的、通用的定位算法,提出了两种新的定位算法——基于压缩感知的无线传感器网络节点定位算法（NLCS）及其改进算法（INLCS）.NLCS算法利用压缩感知和加权质心算法进行节点位置估计.提出了伪跳数以改进NLCS算法,提升了算法的定位性能.这两种算法解决定位问题必须满足3个条件,使其更适合于实际应用.仿真结果表明,相对于LSRC和LSVM定位算法,这两种算法有更好的定位性能.     

无线传感器网络节点调度技术研究

探讨了无线传感器网络的节点硬件体系结构和网络体系结构;论证了无线传感器网络节点调度的必要性和价值;从网络覆盖度及连通性等角度分析了若干较有代表性的节点调度算法.     

LC共振增强巨磁阻抗效应

通过一种新的方法，直接在Fe基玻璃包裹丝外溅射一层铜.研究发现，玻璃绝缘层在复合结构丝中充当电介质的作用，内芯层与外层铜耦合形成附加电容，从而使复合丝形成LC回路,其巨磁阻抗效应从原先的250％增强到330％.通过改变外铜层长度，研究了共振频率对巨磁阻抗效应的影响.     

基于Zigbee的机器人无线通信系统

为提高机器人之间的通信效率, 将无线传感器网络Zigbee技术和机器人通信接口技术相结合, 解决了多机器人之间的协作通信问题。研究了基于Zigbee的机器人无线通信系统, 该系统不仅可以实现机器人间相互通信, 而且实现了无线通信系统信息的实时收发, 完成了机器人无线通信平台的搭建。通过实验验证, 机器人之间可以正常通信, 改善了机器人之间无线通信系统信号的传输问题, 提高了传输效率, 且实用性强。     

无线传感器网络研究概述

介绍无线传感器网路的体系结构、通信协议和传感器节点结构.无线传感器网络的技术、应用还不够成熟,但是它是一种全新的信息获取技术,具有广阔的应用前景.     

基于磁耦合共振的无线输电系统设计

当人们的上网方式逐渐从有线过渡到无线时,更多的用户期待着电能的传输也能像无线网络一样摆脱线的束缚。文章提出了一种基于磁耦合共振的无线输电系统设计方案。该系统的基本构成是两个铜线圈,天花板上的发射线圈与交流电源相连,桌面下的接收线圈与移动设备相接。利用两个相同频率的谐振线圈产生的强耦合,使电能以无线方式从电源插座传输给置于桌面的笔记本电脑和手机。