一种研究线性霍尔传感器频率响应特性的测试平台（英文）

线性霍尔传感器被广泛用于测量磁场强度,但针对霍尔传感器动态响应特性的研究却很少。为此,设计并搭建了一种线性霍尔传感器的频率响应特性测试平台。该平台由可控恒流源、线圈、线性霍尔传感器、低噪声放大器和数据采集装置组成,通过构建系统传递函数并提出动态更新的传递函数的方法,实现了霍尔传感器动态响应特性的精确测量。利用该平台分别测试了NHE520F和P3A两款芯片的动态特性性能。结果显示,在2.5 kHz-2 MHz范围内,这两款霍尔传感器在幅频特性和相频特性方面的性能差异在测试平台上被充分显现,而且霍尔传感器的动态特性参数与静态特性参数并非必然一致,动态特性分布也不相同。此外,根据多种温湿度条件下测得的霍尔传感器幅频特性与相频特性,绘制了霍尔传感器的平均动态特性曲线和3个标准差包络曲线。基于该测试平台获得的实验数据对研究霍尔传感器动态响应特性具有重要意义。     

油膜压力测量传感器动力学特性研究

用有限元分析软件ANSYS对一种改进的测量油膜压力的传感器进行了动力学分析,包括固有振动特性分析、谐响应特性分析和瞬态响应特性分析。通过固有振动特性分析,得到振动系统的前4阶固有频率;通过谐响应分析,得到传感器在承受随时间按正弦规律变化的载荷时的稳态响应;通过瞬态响应特性分析,得到传感器在承受实际的油膜载荷作用下的响应特性。分析表明,传感器具有较高的一阶固有频率和良好的动态响应特性。     

车用氨气传感器设计与性能实验

以低温水热法制备了TiO_2-SnO_2复合纳米晶粒,采用提拉法涂敷于带有金电极的氧化铝陶瓷管表面形成敏感薄膜,设计了一种新型的薄膜式氨气传感器。在气体传感器静态测试装置上,测试了氨气传感器敏感特性、温度特性、动态响应、抗干扰和湿度特性。结果表明,以TS6为敏感薄膜的氨气传感器灵敏度为96.3%,动态响应时间为12 s,恢复时间分别为18 s。在汽车上连续使用12个月,响应衰减了6.8%,响应正常时间为6.3个月。表明了以TS6为敏感薄膜的氨气传感器可用于汽车选择性催化还原(SCR)系统氨气泄露在线检测。     

基于虚拟移动长基线的载人潜水器声学定位算法

针对爆炸场热毁伤测试的需求,提出一种基于改进模型的热容式量热计动态特性优化方法。在量热计数学模型构建的过程中,考虑高阶项影响,建立高阶项改进模型,并在考虑热电偶热耗散影响的情况下,采用数值仿真的方式,分析该高阶模型对量热计动态特性的影响。仿真结果显示,量热计响应速度及工作频带随模型阶次的增加而增加,且在二阶时增加幅度最大;量热计阶跃响应信号能量主要集中在15 Hz以内,且模型阶次越高阶跃响应信号高频分量越丰富。使用热容式量热计测试热风枪出风口热流密度,实验结果表明,相较于传统数学模型,二阶改进模型响应曲线的上升时间减小150 ms左右,改进后数学模型可正确反映入射热流变化趋势。     

热容式量热计动态特性优化方法研究

针对爆炸场热毁伤测试的需求,提出一种基于改进模型的热容式量热计动态特性优化方法。在量热计数学模型构建的过程中,考虑高阶项影响,建立高阶项改进模型,并在考虑热电偶热耗散影响的情况下,采用数值仿真的方式,分析该高阶模型对量热计动态特性的影响。仿真结果显示,量热计响应速度及工作频带随模型阶次的增加而增加,且在二阶时增加幅度最大;量热计阶跃响应信号能量主要集中在15 Hz以内,且模型阶次越高阶跃响应信号高频分量越丰富。使用热容式量热计测试热风枪出风口热流密度,实验结果表明,相较于传统数学模型,二阶改进模型响应曲线的上升时间减小150 ms左右,改进后数学模型可正确反映入射热流变化趋势。     

应用递推神经网络的传感器动态建模研究

根据动态校准实验结果建立传感器的动态数学模型 ,以研究传感器的动态性能 ,是动态测试的一个重要内容。研究了递归神经网络模型在传感器动态建模中的应用。递归神经网络模型采用具有输入层、中间层、输出层的三层网络结构 ,整个网络的特性决定于相邻层间的连接权。采用递推预报误差算法训练神经网络 ,具有收敛速度快、收敛精度高的特点。由于其反馈特征 ,使得递归神经网络模型能获取系统的动态响应特性。该方法特别适用于传感器非线性动态建模 ,而且避免了传感器模型阶次的选择的困难。试验结果表明 ,应用递归神经网络对传感器进行动态建模是一种行之有效的方法     

阻尼介质温度对MEMS高量程加速度传感器动态输出特性的影响

以一种压阻式曲面过载保护高g加速度传感器为对象,为研究阻尼介质温度对器件动态冲击性能的影响,为进一步研制高性能传感器提供理论依据,利用有限元方法,分别研究在不同压阻掺杂浓度及阻尼介质温度下,器件经受105 g峰值的半正弦加速度脉冲时动态响应特性.结果表明:器件动态冲击响应实际上是受迫振动与器件悬臂梁固有频率振动相叠加的结果;随着阻尼介质温度逐渐升高,动态输出特性中受加速度冲击受迫振动渐显,响应峰值电压线性降低,且压阻掺杂浓度越低,峰值电压下降越快,温敏效应越不明显.因此,为了提高高量程加速度传感器工作稳定性,适当提高其压阻掺杂浓度是有必要的.     

高速卷绕机锭轴夹头动态特性测试方法研究

为解决高速卷绕机锭轴夹头筒管位移难以实测的难题,根据高速卷绕机锭轴夹头的结构和工况,提出了一种利用新型激光传感器测量锭轴夹头筒管振动位移的方法。结果表明:该方法的测量数据精确、可靠,可有效防止高频特性的丢失。采用此方法实地测试了高速卷绕机空管时锭轴夹头的稳态响应,验证了此方法用于高速卷绕机锭轴夹头动态特性测试的可行性。     

基于误差可靠性分布的航空管道动力学响应实验与分析

通过管道稳态正弦基础激励动态响应实验,得到管道特定位置在不同激励频率下动力学响应实验数据;通过考虑了加速度传感器引起附加质量的航空管道模态特性及响应计算,并分别与管道实验数据进行对比分析;将计算值和实验值之间的误差作为分布变量,进行可靠性分布拟合和优良性检验;基于变量分布特性,结合发动机工作频率范围和数值计算结果,得到某型复杂航空管道在不同可靠度下的等效应力和位移响应值,并对其进行安全评估。结果表明:管道约束状态对模态测试和动态响应结果影响较大,数值计算结果和实验测试结果之间的误差服从正态分布,该分布可用于评估复杂管道的动力学特性。     

变刚度负载下激振测试系统滑模控制特性分析

以高铁路基测试系统为研究对象,由于该测试系统需要具有振动频率高、激振力大和振幅大的特点,目前其动态响应特性比较低,还需要进一步的提高才能适应测试要求。提出了一种滑模控制器来提高该高铁路基测试系统在变刚度负载下的动态响应。利用MATLAB/Simulink仿真软件,在变刚度负载下使用滑模控制的方法对高铁路基测试系统进行仿真分析,在运用滑模控制器后系统的动态响应特性有了明显的提高。采用该技术能够加快未来高铁交通运输的发展,对国家经济发展起一定的促进作用。