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基于SmartRock传感器测试的沥青路面振动压实试验研究 被引量：3
1
作者 朱应 山宏宇 +2 位作者 关瑞士 张仁坤 王世平 《交通科技》 2022年第2期78-82,共5页
通过现场试验测试沥青混合料在振动压路机压实荷载作用下的动态响应规律,可以更合理地为制定压实工艺提供技术参考。文中设计现场试验方案,利用SmartRock传感器测试沥青路面在振动压实过程中的加速度响应;通过建立沥青混合料颗粒加速度... 通过现场试验测试沥青混合料在振动压路机压实荷载作用下的动态响应规律,可以更合理地为制定压实工艺提供技术参考。文中设计现场试验方案,利用SmartRock传感器测试沥青路面在振动压实过程中的加速度响应;通过建立沥青混合料颗粒加速度峰值与碾压遍数关系开展各面层碾压过程的对比分析。结果表明,沥青混合料集料颗粒竖向加速度与压实遍数的拟合度最高;下面层混合料比中、上面层混合料吸收更多来自压路机的压实能,压实相对困难,在碾压施工中需要更多的压实遍数。 展开更多
关键词 振动碾压 智能颗粒 沥青路面 压实度 加速度
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基于铰链杠杆结构光纤光栅温度压力传感器
2
作者 刘强 马超 +5 位作者 魏淑辉 刘伟 王建鑫 吕靖薇 吕婷婷 刘超 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期63-69,共7页
本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实... 本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实,该传感器在0~18 MPa的测量范围内,灵敏度达到453.16 pm/MPa。同时,将另外一支光纤布拉格光栅(FBG2)粘贴在杠杆上,以消除压力测量过程中的温度交叉敏感问题,从而实现温度和压力的同时测量。在25~65℃测量范围内,温度灵敏度为10.41 pm/℃。由于光纤传感器的抗电磁干扰特性,该类传感器可用于苛刻环境中的温度和压力测量。 展开更多
关键词 压力传感器 光纤布拉格光栅 铰链杠杆结构 温度传感器
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海洋波向传感器岸基计量校准技术研究
3
作者 贾伟广 常怡婷 +4 位作者 朱丽萍 孙啸 秦鑫培 孔维轩 刘宁 《传感技术学报》 北大核心 2025年第1期45-52,共8页
波向是波浪三要素之一,常利用磁力式或GNSS(Global Navigation Satellite System)式波向传感器获得,目前我国沿海有数百台处于工作状态的波向传感器。为获取准确可靠的波向数据,需对波向传感器开展校准工作,波向校准技术仍是研究难点之... 波向是波浪三要素之一,常利用磁力式或GNSS(Global Navigation Satellite System)式波向传感器获得,目前我国沿海有数百台处于工作状态的波向传感器。为获取准确可靠的波向数据,需对波向传感器开展校准工作,波向校准技术仍是研究难点之一。开展了波向传感器的岸基量值传递计量技术工作研究。设计机械运转平台,配置电气部件,编写控制程序,研建一套波向新计量校准系统;编写实验方案,细化实验流程,开展实验测试研究工作,获得实验数据。分析处理实验数据,获得最大示值误差、扩展不确定度等实验结果。实验结果显示,磁力式和GNSS式波向传感器最大示值误差分别为6°和4°,GNSS式传感器具有较大技术优势,计量校准扩展不确定度为3.3°。结果表明校准方法符合国家标准要求,方案合理,技术可行。 展开更多
关键词 计量学 校准方法 岸基实验 波向传感器
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基于F-P腔的地浸采铀水位实时监测传感器研制
4
作者 张翀 詹洋 +4 位作者 张志伟 贾皓 王译那 郭迎庆 卢泓方 《光通信技术》 北大核心 2025年第1期71-77,共7页
为了实时监控我国地浸铀矿山井场群井水位,设计了一种基于法布里-珀罗腔(F-P)腔的地浸采铀水位实时监测传感器。该传感器的腔长由电动精密位移平台和定制夹具进行控制,传感头由硅片、基座、陶瓷插芯经胶粘耦合工艺加工而成,并在内蒙古... 为了实时监控我国地浸铀矿山井场群井水位,设计了一种基于法布里-珀罗腔(F-P)腔的地浸采铀水位实时监测传感器。该传感器的腔长由电动精密位移平台和定制夹具进行控制,传感头由硅片、基座、陶瓷插芯经胶粘耦合工艺加工而成,并在内蒙古某地浸采铀矿山进行了实地验证实验。实验结果表明,该传感器的压力测量范围为0~1.5 MPa,压力灵敏度为1.68μm/MPa,线性度为0.998,实现了地浸生产井水位参数在线监测。 展开更多
关键词 水位实时监测 光纤传感器 水位传感器 法布里-珀罗 地浸采铀
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面向超高频植入式RFID芯片的温度传感器研制
5
作者 王俊杰 肖宛昂 吴静珠 《集成电路与嵌入式系统》 2025年第1期47-55,共9页
基于0.18μm工艺设计并实现了一款用于超高频植入式RFID芯片的温度传感器。该温度传感器将MOS管作为感温元件,采用基于亚阈值MOS管的低功耗感温核心。传感器利用PTAT和CTAT两种电压延时器构成脉宽产生电路,从而生成脉宽信号,并与时间数... 基于0.18μm工艺设计并实现了一款用于超高频植入式RFID芯片的温度传感器。该温度传感器将MOS管作为感温元件,采用基于亚阈值MOS管的低功耗感温核心。传感器利用PTAT和CTAT两种电压延时器构成脉宽产生电路,从而生成脉宽信号,并与时间数字转换器(TDC)一起构成温度量化电路。核心电路的版图面积为298μm×261μm,测温范围为35~45℃。流片测试结果表明,三颗芯片在两点校准后的测温最大误差为±0.4℃,关键温区的最大误差为±0.2℃,实测功耗为623 nW。基于流片实测结果,发现了当前芯片的局限性,并提出了未来芯片结构的改进方向。 展开更多
关键词 RFID芯片 温度传感器 TDC 亚阈值
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一种柔性织物应变传感器的粘弹性建模研究
6
作者 丁浩 刘显华 +2 位作者 王玺 白云峰 朱世根 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第2期10-14,共5页
基于柔性传感材料的传感单元虽具有灵敏度高、支持大变形等优点,但由于高聚物的粘弹性特性,导致迟滞、漂移较大,常无法应用于定量测量场景。针对一种织物基底柔性应变传感器展开研究,建立了可以有效描述其电阻松弛特性的二阶Zener并联力... 基于柔性传感材料的传感单元虽具有灵敏度高、支持大变形等优点,但由于高聚物的粘弹性特性,导致迟滞、漂移较大,常无法应用于定量测量场景。针对一种织物基底柔性应变传感器展开研究,建立了可以有效描述其电阻松弛特性的二阶Zener并联力-电学粘弹性模型;设计了拉伸和松弛实验,利用实验数据识别出模型参数。所确定模型在松弛情况下预测电阻变化与实测电阻符合较好,R^(2)在0.97以上,均方根误差小于0.55 kΩ。结果表明:所提出的力-电粘弹性模型可以较好地描述该传感器的粘弹性特征,对未来基于模型采用数据融合技术提高测量精度建立了重要基础。 展开更多
关键词 织物传感器 粘弹性模型 电阻松弛 参数识别
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利用液体温变介电特性的微流体温度传感器
7
作者 刘琦 陈子琛 王颖超 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期35-38,59,共5页
针对实现温度无源无线传感的问题,设计了一种用于测试液体温变介电特性的微流体温度传感器。其主体结构为加载了2个对称缺陷结构的共面波导(Co-Planar Waveguide,CPW)传输线,2个缺陷结构上方放置了相同结构的微流通道。1个微流通道内注... 针对实现温度无源无线传感的问题,设计了一种用于测试液体温变介电特性的微流体温度传感器。其主体结构为加载了2个对称缺陷结构的共面波导(Co-Planar Waveguide,CPW)传输线,2个缺陷结构上方放置了相同结构的微流通道。1个微流通道内注入蒸馏水用于温度感知,另1个微流通道内为空腔,作为参照以抵消环境影响。通过在电路仿真软件ADS中建立该传感器的等效电路模型,分析了带阻频率和温度之间的关系,以验证所设计温度传感器的理论可行性。然后利用液体介电特性的Debye弛豫模型获取不同温度下水的介电常数,并在电磁仿真软件HFSS中对该传感器结构进行仿真,进一步验证了用电磁参数实现温度传感的可行性。电磁仿真结果与电路仿真结果高度一致,证明了带阻频率与温度之间的高度相关性。因此,本设计利用带阻频率测试可实现30~95℃范围内的温度传感。 展开更多
关键词 传感器 谐振器 共面波导 微波传感器
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一种基于STM32微控制器的电阻型湿度传感器校准系统设计
8
作者 张鹏 殷家璇 +1 位作者 陶佰睿 李会 《传感技术学报》 北大核心 2025年第1期75-81,共7页
提出了一种基于STM32微控制器的电阻型湿度传感器校准系统,旨在提高传感器的工作性能,特别是要减少因湿滞和温度噪声等带来的误差。主要包括基于PID(比例微分积分)算法与PWM(脉宽调制)控制的饱和盐溶液相对湿度参考标准测试环境,干湿球... 提出了一种基于STM32微控制器的电阻型湿度传感器校准系统,旨在提高传感器的工作性能,特别是要减少因湿滞和温度噪声等带来的误差。主要包括基于PID(比例微分积分)算法与PWM(脉宽调制)控制的饱和盐溶液相对湿度参考标准测试环境,干湿球温度计湿度辅助测试定标系统,以及Buck(降压斩波)开关电源和LDO(低压差线性稳压)电路组成的电源电路、恒温电路、气压检测电路、电机驱动电路和输出显示电路等模块的软硬件设计。最后自制GO/ZnO/PCF(氧化石墨烯/氧化锌/植物纤维素薄膜)电阻型湿度传感器,把该电阻型湿度传感器放置在各相对湿度参考标准测试环境中实时记录传感器输出电阻值并对其进行校准测试,经多轮试验和数据处理,运用二分查找算法获取该传感器对应湿度数据。研究结果表明,所设计的校准系统可以将湿度传感器误差控制在±2%RH内,并在标准湿度测试环境中实现10 s内达到90%的稳定响应。此外,经过误差校准后,传感器恢复至新的稳定状态所需的时间不超过30 s。该校准系统具有低成本、简便操作和便携性等显著优势,具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 湿度传感器 校准实验箱 嵌入式系统 PID
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内置应变传感器对沥青混合料力学性能的影响
9
作者 柳力 李理 +3 位作者 刘朝晖 傅顺发 李文博 潘厚璇 《工程科学学报》 EI 北大核心 2025年第1期179-194,共16页
道路本体结构的智能智慧是道路工程发展的重要方向,内置应变传感器是实现路面结构应变感知的重要手段,为探究内置应变传感器对沥青混合料力学性能影响,运用离散元法,构建了内置应变传感器的沥青混合料细观模型,研究了应变传感器埋设深... 道路本体结构的智能智慧是道路工程发展的重要方向,内置应变传感器是实现路面结构应变感知的重要手段,为探究内置应变传感器对沥青混合料力学性能影响,运用离散元法,构建了内置应变传感器的沥青混合料细观模型,研究了应变传感器埋设深度和数量对沥青混合料力学性能影响,分析了沥青混合料材料公称最大粒径、级配和沥青砂浆黏结强度等对内置应变传感器工作性能影响.结果表明:随着传感器埋设深度的增加,梁试件底部三个监测点位处水平拉应力分别增加56.9%、43.5%、43.8%,越接近梁试件底部,其内部水平应力场分布更均匀;与单传感器相比,埋设双传感器的梁试件裂隙增加速度更快,在挠度为0.8 mm时裂隙数便达到267个,单传感器仅为93个;沥青混合料公称最大粒径越大,力链数越少,AC-16、AC-20的平均力链比较AC-13分别降低4.9%、11.4%;沥青混合料级配越粗,荷载传递路径越少,接触力系数量减少77.7%,接触力分布均匀性降低,最大接触力增加74.6%,导致传感器工作稳定性越差;沥青砂浆黏结强度增加,最大接触力下降11%,传感器工作稳定性越好.研究结果可为提升内置应变传感器的沥青混合料耐久性和工作稳定性提供参考. 展开更多
关键词 道路工程 沥青路面 力学响应 应变传感器 离散元方法 服役性能
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基于无束缚压力传感器的睡姿实时监测系统
10
作者 赵海文 赵悦焜 +3 位作者 齐德瑄 李磊 王佳阔 郭士杰 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第3期120-124,共5页
实时睡姿监测可用于睡姿改善和疾病预防。针对睡姿监测的实时性问题,设计了睡姿实时监测系统。基于自行研发的床单式柔性压力传感器进行数据采集,使用YOLOv5对预处理后得到的数据集进行训练和测试,通过LabVIEW和Python通信接口,搭建实... 实时睡姿监测可用于睡姿改善和疾病预防。针对睡姿监测的实时性问题,设计了睡姿实时监测系统。基于自行研发的床单式柔性压力传感器进行数据采集,使用YOLOv5对预处理后得到的数据集进行训练和测试,通过LabVIEW和Python通信接口,搭建实时监测系统,调用训练好的神经网络模型,并将睡姿识别结果显示在LabVIEW前端页面中。实验结果表明:该实时监测系统测试集识别准确率达到了99.7%,整晚睡眠实验准确率为96.2%,从开始采样到识别结果显示到前端页面的时间不超过70 ms,综合高准确率和高处理速度两大优点,且在睡姿监测的基础上增加了对于体动的监测,为建立功能完善的智能无人护理系统奠定基础。 展开更多
关键词 睡姿 实时监测系统 无束缚 柔性压力传感器 体动
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基于硅酸镓镧结构的SAW温度传感器设计及无线集成研究
11
作者 刘强 陈驰 +2 位作者 杨文龙 李鸿源 徐鸿 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期120-126,共7页
为实现恶劣环境下温度的准确测量,以硅酸镓镧结构(LGS)为压电基底,Pt为电极,Al_(2)O_(3)为保护层制备了一种单端口谐振型SAW温度传感器。通过实验探究了结构参数对传感器性能的影响,设计并开发了螺旋偶极子天线和陶瓷封装。结果表明:综... 为实现恶劣环境下温度的准确测量,以硅酸镓镧结构(LGS)为压电基底,Pt为电极,Al_(2)O_(3)为保护层制备了一种单端口谐振型SAW温度传感器。通过实验探究了结构参数对传感器性能的影响,设计并开发了螺旋偶极子天线和陶瓷封装。结果表明:综合考虑叉指换能器和反射栅之间的距离L_(g)对温度信号识别和SAW传感器性能的影响,L_(g)选择λ/8或者5λ/8;温度敏感性随着电极宽度增加而降低;通过对SAW传感器芯片、天线和陶瓷封装集成,在室温到600℃下实现了温度的无线稳定测量。 展开更多
关键词 SAW传感器 无线测量 结构参数 螺旋偶极子天线 陶瓷封装
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柔性纸基应变传感器的性能与运动监测研究
12
作者 张波 张伟 《造纸科学与技术》 2025年第1期73-76,共4页
近年来,柔性纸基应变传感器各种潜在的应用价值逐渐被挖掘,其在各行业的需求也呈增长趋势,特别是在机器人、医疗健康、体育运动检测、结构损伤检测等领域的应用。基于此,介绍了柔性纸基应变传感器的结构特点与分类,采用纸张材料、硅胶... 近年来,柔性纸基应变传感器各种潜在的应用价值逐渐被挖掘,其在各行业的需求也呈增长趋势,特别是在机器人、医疗健康、体育运动检测、结构损伤检测等领域的应用。基于此,介绍了柔性纸基应变传感器的结构特点与分类,采用纸张材料、硅胶材料、导电铜箔等在碳化工艺下制备了柔性纸基应变传感器,测试了该传感器的多项性能参数,评估其传感性能,并实施了较大应变和微弱应变下该传感器对人体运动监测效果的测试。结果表明,该传感器具备应变灵敏度高、耐疲劳特性好以及迟滞小等优势,对人体手腕、膝盖等关节的运动监测,以及呼吸和眨眼微小动作的识别,都有稳定、准确的应用效果。 展开更多
关键词 柔性传感器 纸基 应变传感器 性能 运动监测
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小型无人机视觉传感器避障方法综述
13
作者 王家亮 董楷 +2 位作者 顾兆军 陈辉 韩强 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期60-79,共20页
无人机自主飞行避障技术是无人机安全飞行和应用中最为基础和关键的技术,也是当前无人机领域的研究热点。随着深度学习在计算机视觉方向的应用,以及事件相机等视觉传感器技术的迅速发展与不断完善,基于视觉传感器的无人机自主飞行避障... 无人机自主飞行避障技术是无人机安全飞行和应用中最为基础和关键的技术,也是当前无人机领域的研究热点。随着深度学习在计算机视觉方向的应用,以及事件相机等视觉传感器技术的迅速发展与不断完善,基于视觉传感器的无人机自主飞行避障方法取得一定的进步,但目前有些研究方法在复杂场景下仍存在很大的挑战以及存在一些列亟待解决的问题,在精准性、实时性以及算法鲁棒性方面仍有改进空间。首先介绍无人机避障的相关概念及问题难点;然后将基于视觉传感器的避障算法根据采用的硬件及技术手段,具体划分为传统避障方法、基于深度学习避障方法、基于处理事件流的避障方法、基于传感器融合避障方法,和基于视觉避障的决策层避障方法,并分别介绍每类避障方法相关研究进展与研究成果,以及分析各类避障方法的优缺点;最后总结现有无人机避障算法存在的问题,并对未来研究工作进行展望。 展开更多
关键词 无人机 避障传感器 计算机视觉 事件相机
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基于多传感器感知的船舶柴油机热力参数监测研究
14
作者 邱亚兰 王建林 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期106-109,共4页
柴油机是船舶动力的核心装置,对其热力参数进行监测可以有效提高船舶航行安全性。提出一种基于多传感器感知的船舶柴油机热力参数监测系统,设计系统基本结构,对热力参数相关的传感器进行硬件选型,设计燃油温度和压力传感器基本结构,提... 柴油机是船舶动力的核心装置,对其热力参数进行监测可以有效提高船舶航行安全性。提出一种基于多传感器感知的船舶柴油机热力参数监测系统,设计系统基本结构,对热力参数相关的传感器进行硬件选型,设计燃油温度和压力传感器基本结构,提出一种基于贝叶斯网络的多传感器数据融合方法,并采用加权平均法进行决策融合,在此基础上使用构建的监测系统对等多个压力和温度传感器数据进行实时监测,计算得到的决策融合结果能够有效排除异常传感器对热力参数监测结果的干扰。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 船舶柴油机 热力参数
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基于虚拟仪器技术的传感器实验平台开发
15
作者 颜金龙 侯舟波 +1 位作者 李献丽 徐鹏 《中国现代教育装备》 2025年第5期58-61,共4页
针对传感器相关课程中所使用的实验仪器存在可视化程度差、功能单一、扩展性不足等问题,基于虚拟仪器技术搭建了传感器实验平台。该平台能够将传感器实验仪、51单片机系统连接到上位机,可实现实验数据采集、报告生成及传感器应用开发等... 针对传感器相关课程中所使用的实验仪器存在可视化程度差、功能单一、扩展性不足等问题,基于虚拟仪器技术搭建了传感器实验平台。该平台能够将传感器实验仪、51单片机系统连接到上位机,可实现实验数据采集、报告生成及传感器应用开发等功能。该平台的应用对于学生理解传感器的原理和特性、掌握传感器应用开发等方面的知识和技能均有很大帮助。 展开更多
关键词 虚拟仪器 传感器 实验仪 单片机
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智能传感器在汽车能耗管理中的应用探索
16
作者 孙伟 杨敬娜 冯贺平 《汽车维修技师》 2025年第6期48-49,共2页
随着汽车保有量的不断攀升,汽车能耗问题日益突出,如何提升汽车能源利用效率,降低油耗和排放,已成为世界各国亟待解决的重大课题,传感器技术的进步为汽车能耗管理带来了新的契机。本文分析了智能传感器在汽车能耗管理中的应用意义,总结... 随着汽车保有量的不断攀升,汽车能耗问题日益突出,如何提升汽车能源利用效率,降低油耗和排放,已成为世界各国亟待解决的重大课题,传感器技术的进步为汽车能耗管理带来了新的契机。本文分析了智能传感器在汽车能耗管理中的应用意义,总结了智能传感器在汽车领域的应用现状,并重点探讨了智能传感器在汽车空调系统节能控制、热能管理系统优化、照明系统智能调节等方面的应用拓展,为汽车节能减排提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 智能传感器 汽车 能耗管理 节能减排
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异步传感器在动力定位测量过程中的应用
17
作者 张燕 史汝川 曹婷 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期182-185,共4页
船舶动力定位需要依赖传感器数据,但这些数据存在时间不同步的问题。本文提出一种时间戳对准方法,介绍数据滤波技术,研究基于加权平均法和卡尔曼滤波的异步传感器信息融合技术,提出一种融合CV、CA、CT模型的IMM模型,在直线加速、急转弯... 船舶动力定位需要依赖传感器数据,但这些数据存在时间不同步的问题。本文提出一种时间戳对准方法,介绍数据滤波技术,研究基于加权平均法和卡尔曼滤波的异步传感器信息融合技术,提出一种融合CV、CA、CT模型的IMM模型,在直线加速、急转弯2种工况下对4种模型进行仿真测试,测试结果表明,线性加速工况下,CA模型定位测量误差优于其他模型,在急转弯工况下,IMM模型的定位测量误差较小,且收敛速度快。 展开更多
关键词 IMM 异步传感器 信息融合 动力定位测量
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基于智能手机光传感器测量液体粘滞系数
18
作者 郭明磊 袁竺 +1 位作者 韩易霖 李勇 《通化师范学院学报》 2025年第2期34-38,共5页
基于弹簧振子在竖直方向做欠阻尼振动实验测量了液体-蓖麻油的粘滞系数.在弹簧振子实验装置上安装小光源,并在小光源的侧方放置智能手机,利用智能手机Phyphox软件中的光传感器获取光照度实时变化的数据,通过数值拟合得到弹簧振子做欠阻... 基于弹簧振子在竖直方向做欠阻尼振动实验测量了液体-蓖麻油的粘滞系数.在弹簧振子实验装置上安装小光源,并在小光源的侧方放置智能手机,利用智能手机Phyphox软件中的光传感器获取光照度实时变化的数据,通过数值拟合得到弹簧振子做欠阻尼振动的阻尼因数,进而测量出液体粘滞系数.实验结果表明:该方法不仅克服了人工计时误差,且操作方法简便,测量精度高,为液体粘滞系数的测量提供了新途径. 展开更多
关键词 振动 光传感器 粘滞系数 欠阻尼
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三元乙丙橡胶基底分布式光纤布里渊散射漏油传感器的研究
19
作者 尉婷 吴冰冰 +2 位作者 刘颖刚 罗俊 罗小东 《传感技术学报》 北大核心 2025年第2期368-372,共5页
研制了一种基于BOTDA技术的三元乙丙橡胶基底的分布式光纤布里渊散射油敏传感器,可在分钟量级精准检测并定位小规模漏油事件,灵敏度高,可重复使用。将三元乙丙橡胶(EPDM)基底的油敏传感器沿模拟输油管线下方油槽内铺设,用布里渊光时域... 研制了一种基于BOTDA技术的三元乙丙橡胶基底的分布式光纤布里渊散射油敏传感器,可在分钟量级精准检测并定位小规模漏油事件,灵敏度高,可重复使用。将三元乙丙橡胶(EPDM)基底的油敏传感器沿模拟输油管线下方油槽内铺设,用布里渊光时域分析仪(BOTDA)实时监测浸油后传感光纤中布里渊散射频移,测试数据表明布里渊散射频率随时间响应灵敏度为2.5 MHz/min,可在2 min内发现并定位漏油事件,空间分辨率为1 m,漏油传感器可重复使用。实验证明该油敏传感器在长距离输油管线、油库等需长期分布式实时漏油监测的应用具有可行性。 展开更多
关键词 光纤布里渊散射 分布式光纤油敏传感器 漏油传感 三元乙丙橡胶 BOTDA
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基于FBG传感器的带式输送机故障监测研究
20
作者 方新秋 吴洋 +5 位作者 宋扬 陈宁宁 丰宇龙 冯豪天 贺德幸 乔富康 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期326-340,共15页
带式输送机的故障监测有助于预防安全事故、提高生产效率以及实现设备智能化运行。从带式输送机常见故障分析、综合保护系统组成、光纤型传感器阵列设计与分析、核心敏感元件设计与选材等方面,对基于FBG传感器的带式输送机故障监测进行... 带式输送机的故障监测有助于预防安全事故、提高生产效率以及实现设备智能化运行。从带式输送机常见故障分析、综合保护系统组成、光纤型传感器阵列设计与分析、核心敏感元件设计与选材等方面,对基于FBG传感器的带式输送机故障监测进行了深入研究。首先针对传统监测手段无法定量感知、实时性不足、数据融合能力薄弱等问题,提出了一种基于光纤光栅(FBG)的带式输送机综合保护系统,明确了光纤型传感器阵列的设计是系统搭建的重要前提。其次,在分析带式输送机常见故障形成原因和表现形式的基础上,以FBG-等强度悬臂梁为核心敏感元件设计了一系列故障监测传感器,组成了带式输送机综合保护系统的光纤型传感器阵列,实现了故障的实时定量监测。接着,通过理论分析和Ansys有限元仿真,对FBG-等强度悬臂梁的尺寸结构设计和材料选择进行了深入研究,在传感模型中分析了灵敏度和精度的影响因素,并据此确定了敏感元件的结构尺寸,优选了尼龙6作为制作材料。最后,通过试验对FBG-等强度悬臂梁的结构有效性、灵敏度和稳定性进行了验证。在灵敏度试验中,敏感元件表现出良好的线性响应特性,理论灵敏度S=52.9780Nnm,实际灵敏度S^(*)=38.1157 Nnm;在重复性试验中,平均重复性误差仅为1.002%,表现出良好的重复性和稳定性;温度敏感性试验和温度补偿试验则验证了光纤光栅在温度测量中的线性相关性,从而进一步揭示了温度补偿对提升传感灵敏度的必要性,即便在微小温度变化环境下,补偿机制仍能有效提高灵敏度0.6%。所设计的光纤型传感器阵列解决了现有带式输送机运行故障无法实时定量感知的问题,为实现设备智能化感知与控制提供了坚实的数据基础。研究成果不仅能有效降低带式输送机故障率,提高生产效率,更推动了煤矿行业向自动化、智能化方向的发展。 展开更多
关键词 光纤光栅 等强度悬臂梁 温度补偿 光纤型传感器阵列 带式输送机综合保护
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