人体牙齿咀嚼状况的实时测量方法

介绍一种用于研究牙齿咀嚼状况的实时测量方法:用压电薄膜力传感器来测量无咬合间隙的牙咬合力和光纤微位移传感器来测量无咬合间隙的牙咬合力作用下的牙位移.第一次得到一幅完整的人体牙齿咀嚼过程的受力分析和运动状况.为今后牙齿咀嚼状况的进一步研究提供了可能.     

微弯光纤力传感器实验研究

探索光纤在载荷力微扰下的输出与力的关系特性，利用压电陶瓷的振动驱动在力作用下的微弯变形器扰动光纤，改变其输出，实验表明，在0.5-12mN范围内输与力成线性关系，线性度为1％，且系统设计具有机械调零，过载保护功能。     

基于PVDF的三维力机器人触觉传感器的设计

当机器手抓取时物体受力信息检测是抓取过程顺利进行的基础,检测三维方向上的力便可充分反映物体的受力信息。当前用于抓取过程中三维力检测的触觉传感器还存在着一些不足,基于此,论文拟设计一种基于PVDF的三维力机器人触觉传感器。论文展示了传感器的结构设计,建立了压电薄膜及传感头结构的数学模型,设计了调理电路并对传感器进行测试和验证,结果表明该传感器能有效检测机器手抓取过程中的三维力信息。     

通过PVDF阵列测量体积位移的实验研究

针对目前PVDF体积位移传感器的研究主要集中在经典边界条件(如简支、固定、自由等)、需要预知精确的边界条件等不足,提出通过伪逆方法结合Tikhonov正则化方法设计振动梁在任意未知边界条件下的压电式体积位移传感器的通用设计模型。以一未知边界条件的振动梁为例,用一组PVDF阵列测量其体积位移。在该梁表面均匀粘贴一组相同形状的矩形PVDF薄膜,然后通过所提出的新方法设计这组PVDF输出信号的加权系数,从而得到体积位移。实验结果表明这种传感器设计方法是可行的,并且不需要预知振动梁的边界条件或模态信息。     

一种光纤式温度位移传感器的研究􀀁

研制了一种利用光纤进行温度、位移的复合传感器,该传感器采用四路石英光纤、窄带光学滤光片等实现温度、位移领带的分离与获取,由于采用测量与参考信号的比值运算技术,保证了测量精度,实验表明,传感器具有响应快、复现性好、结构新颖、工作稳定可靠等特点。     

高灵敏度的光纤位移传感器

该传感器利用高稳定的单频Ｈｅ－Ｎｅ激光器作光源，以高隔度的单模光纤定向耦合和传光媒介，采用低零漂，低噪声的运放，六阶巴特沃兹滤波器，快速模／数变换电路及微机。对信号进行处理，使小位移测量的分辨力达到０．００５ｎｍ，并能进行在线检测。     

PVDF压电薄膜制作传感器的理论研究

用PVDF压电薄膜设计传感器是近年来在传感器领域研究的一个新热点,通过对PVDF压电薄膜的压电性能的分析,根据弹性力学的薄板理论和压电效应的物态方程,导出PVDF压电薄膜的传感方程,并对偏转角口的情况进行了讨论;为用PVDF压电薄膜制作传感器提供理论基础。     

佩戴式人体步行状况实时采集和无线监测系统

中短跑项目中,每跑一步所需的时间和力度是影响中短跑成绩的重要因素之一。当运动员进行跑步训练时,本系统数据采集端实时采集运动员的步伐时间和力度,并将处理后的信息无线发送到计算机终端,便于教练调整训练计划,提高运动员成绩。采用RS-232接口实现计算机监控终端与专门设计的终端无线收发设备之间的通信。基于VisualFoxPro9.0建立人体步行状况实时采集、无线监测数据库。     

PVDF力觉传感器的研究

提出了一种利用有机压电材料PVDF制作机器人腕力传感器的新方法。它利用弹性体的变形及PVDF的拉伸-电特性,使力传感器直接输出六路电荷信号对应传感器的三向受力。这种传感器应用于动态测力时,响应速度快,无时漂,长期使用不用重新标定。     

基于光纤传感技术的金属线胀系数非接触测量

针对传统金属线胀系数测试方法存在的缺陷,介绍一种新颖的金属线胀系数实时非接触测量方法。该方法是利用反射式光纤位移传感器输出特性曲线的线性区实现微位移测量的原理,从而实现对金属线胀系数的测量,实验给出了测试结果:黄铜棒的线胀系数为 18. 81×10-6 /℃,铁棒的线胀系数为11. 69×10-6 /℃。该方法无论是操作过程还是测量精度都优于传统测量方法。     

测量轧制力的光纤传感系统的研制

研制了一种用于轧制力测量的光纤传感器,其传感头采用法布里-珀罗腔的结构。分析了该传感器的原理,导出了法布里 珀罗干涉腔反射光强与轧制力的关系表达式。实验结果表明,该方案测量准确度为0.18%,线应变灵敏度为1.2×104V,分辨力达到2.5×10-8。用该传感器测量轧制力是正确、可行的。     

一种光纤荧光光谱测温方法的研究

基于光纤荧光的测温机理介绍了一种温度测量系统的构成。系统采用Cr3+:YAG晶体作为荧光材料,蓝色发光二极管激励光源。经光纤将荧光信号输出,输出频率被输入到单片机系统中,单片机计算出荧光寿命,进而得到目标温度值。该系统对温度的测量具有准确度高、抗电磁干扰、分辨率高等特点,并且可以结合相关计算机技术和数据采集单片机系统实现通讯控制,操作简单,可以及时测量并存储数据,提高了系统的智能化。利用该装置通过检测荧光物质寿命实现了高精度温度测量,其误差小于±5℃。     

测量叶尖间缝变化光纤传感器的研究

根据叶尖间隙测量的要求,设计了一种新型的光纤传感器。它采用了单光纤传光、多组光纤束接收散射光的结构。发射光纤位于中心,周围均布多组接收光纤,通过各组接收光纤光强的比值运算,消除了叶尖表面反射率变化对测量结果的影响,也可减小叶尖表面与传感器端面夹角给测量结果带来的影响。在转速同步传感器的配合下,该传感器可以实时测量所有叶片的叶尖间隙。当叶片转速在0~12000 r/min之间变化时,叶尖间隙的测量范围为0~3mm,测量精度为25μm。     

导管操作系统中力觉传感器信息的获取与控制研究

针对导管操作系统中力觉传感器反馈力的获取与控制进行了研究,导管前端采用光纤力传感器测量导管的顶端力;导管侧壁采用基于PVDF材料开发的微力传感器来测量导管的侧壁力。该导管操作系统对力觉传感器的输出信息进行了监测,实现了一种带有受力信息监测的主—从模式的新型导管操作系统。实验结果表明:该系统能够较好地实现受力信息的反馈。     

新型反射式光纤位移传感器的分析与设计

在传统反射式光纤位移传感基础上 ,提出了一种新型的可测量被测物体反射面与反射光纤端面绝对距离的光纤位移传感器的设计方法 ,并对其工作原理及特性进行了详细的分析和讨论。这种新的反射式光纤传感器可为绝对位移测量提供一种新的途径     

多变量同时检测新方法的研究

提出了一种新而简单的传感器结构,它来自一个平行板电容器,其中的一块极板被分成了三部分,这三部分分别和另一极板可构成3只电容器,从而可得3个电容值。通过3个电容值与液位、介电常数和倾斜状态之间的关系,推导出了它们之间的理论公式。并通过理论计算的方法分别验证了所获得的理论公式。从结果来看,它是一个简单而实用的方法。     

基于弹性形变的拉索索力测量系统

结合位移传感器,提出了基于弹性形变的拉索索力测量装置和方法,介绍了系统的结构和原理,通过标定、加载试验和滤波获得拉索索力数据和与之对应的拉索形变量数据.最后,经过数据拟合分析得出拉索形变量与拉索索力值的线性关系,并加以验证.当索力测量范围为5 ～20 kN,测量频率为1 Hz时,最大测量误差将可控制在10％以内,平均测量误差约5％,且随着待测索力的增大,测量精度随之升高.