基于压电陶瓷动态信息的结构损伤检测技术

依据压电材料的压电效应特性，压电陶瓷片既可作为传感器又可作为驱动器．将压电陶瓷片粘贴在待测结构的表面，运用压电阻抗技术对结构中螺栓松动的损伤进行检测分析，实验表明，通过检测压电动态阻抗的变化可分析出螺栓松动的结构损伤情况．基于压电陶瓷的结构损伤检测技术，可以对机械结构进行实时在线损伤检测，它不仅适用于宏观损伤的检测，在高频激励下对于微小损伤的检测也非常有效．     

基于压电陶瓷动态信息的结构损伤检测技术

依据压电材料的压电效应特性,压电陶瓷片既可作为传感器又可作为驱动器.将压电陶瓷片粘贴在待测结构的表面,运用压电阻抗技术对结构中螺栓松动的损伤进行检测分析,实验表明,通过检测压电动态阻抗的变化可分析出螺栓松动的结构损伤情况.基于压电陶瓷的结构损伤检测技术,可以对机械结构进行实时在线损伤检测,它不仅适用于宏观损伤的检测,在高频激励下对于微小损伤的检测也非常有效.     

基于压电阻抗技术的铝梁损伤定位试验研究

为了识别铝梁结构损伤位置,运用压电阻抗技术对铝梁进行了损伤定位试验研究.用精密阻抗分析仪在不同频率段下对无损及自制损伤孔两种情况下的阻抗实部信号进行测量,并用pearson相关系数处理试验数据,通过多次试验找到了阻抗实部相关系数值与压电陶瓷传感器(piezoceramic transducer,PZT)和损伤之间距离近似成线性关系的适测频率段.并在适测频率段内进行铝梁损伤定位试验,损伤孔及裂纹位置的探测值与实际值基本吻合,从而证实了该方法应用于铝梁损伤定位的有效性,可为无损检测的损伤定位提供参考.     

联合机械阻抗在铝合金结构健康检测中的应用分析

针对铝合金结构健康监测问题，提出了基于联合机械阻抗来提高压电传感器的检测范围。建立相应试验装置，验证压电导纳中提取的联合机械阻抗在铝合金损伤检测中的有效性，探究压电传感器的有效监测范围。试验结果表明：联合机械阻抗能有效检测铝合金的损伤。对比不同位置工况，基于联合机械阻抗实部的压电传感器检测范围比直接采用导纳实部的有效检测范围更广。     

机械损伤检测传感器的设计

利用磁致弹性效应和电磁感应原理，设计了一种机械损伤检测传感器，详细地描述了传感器激励端和接收端测量电路的设计及传感器的软件设计，并对传感器的影响因素进行了分析.结果表明，该传感器可对凹陷和凿痕两种典型机械损伤进行有效的识别.非线性谐波传感器具有小型化、低噪声、低功耗等优点，可望实现管道机械损伤的在线检测.     

应用于液体安全性检测的电容层析传感器设计

提出了一种以非接触的方式探测可燃、易爆物质的传感器设计方案．根据测量传感器电极间有无物质时的电容值差确定物质电介质常数,设计了用以实现这种测量的传感器的结构、尺寸以及电极分布．分析和比较了传感器特性, 并用计算机软件模拟了两种不同的传感器性能．采用阻抗分析仪测得多组数据进行分析、比对．实验结果表明电容层析电容的断层扫描传感器测量液体特性分辨率和灵敏度比平面板电容整列传感器高,为今后的密闭容器液体成像后的图像重组奠定了基础．     

一种管道机械损伤检测方法

针对油气输送管道机械损伤在线检测的重要性,及机械损伤缺陷的形成原因及其特征,提出了一种基于磁致弹性效应的非线性谐波检测方法.设计了一种基于非线性谐波方法的机械损伤检测传感器.通过对凹陷和凿痕两种典型机械损伤缺陷的测量和实验数据的分析,结果表明,非线性谐波传感器可以对凹陷和凿痕两种缺陷进行有效的识别.证明了非线性谐波方法是一种切实可行的检测方法,而且,非线性谐波传感器可做到小型化、低噪声、低功耗,可实现管道机械损伤的在线检测.     

甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测分析仪的设计

采用红外光谱分析原理,设计甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测分析仪,主要针对甲醇燃料汽车非常规成分中的甲醇、甲醛、乙醛、苯等4种主要污染物进行检测分析.提出分析仪的主要技术指标,给出分析仪的设计结构,并对大气压力和环境温度对于测量结果的影响进行补偿修正.采用C语言开发分析仪的软件系统,检测分析结果可实现适时显示,并可通过通讯接口,将数据传送到PC机,作进一步的数据分析与处理.     

低成本生物电阻抗测量模拟前端AFE4300及其应用

生物电阻抗分析人体健康信息检测方面具有重要的应用价值。利用单芯片模拟前端AFE4300设计了一款人体生物电阻抗检测单元,并利用人体阻抗模拟网络对该检测单元进行了验证。验证结果表明,该系统幅值相对误差不超过1.5%,相位角最大误差不超过0.8°,该检测单元硬件结构简单,可用于低成本、小型化生物电阻抗相关健康检测产品开发。     

基于PZT的结构安全监测技术实验研究

基于PZT的结构安全监测基本理论,设计了利用PZT进行结构内部损伤检测的实验方法.该方法包括在结构件上打孔以模拟内部大范围损伤和利用连接螺栓的结合松紧程度模拟内部轻微损伤两部分.在实验室搭建了实验平台,采集了数据并利用HP VEE以及Agilent IntuiLink专用软件对数据进行谱分析和比较,利用PZT对结构件的机电阻抗进行检测和比对,得出能够判定内部是否存在损伤的结论.最后讨论利用波峰偏移量、欧几里得范数和最小二乘法对损伤程度进行判定.     

一种矢量阻抗测量电路的原理与设计

针对常用频带和阻抗范围、低功耗场合的矢量阻抗测量应用,该文提出基于矢量伏安法和同步检波技术的自由轴法数字化矢量阻抗测量方法,采用直接数字频率合成芯片产生激励信号和用于检波的参考信号,通过测量被测对象上的电压与电流,以计算阻抗的实部和虚部,并给出了基于两端对网络模型的测量校准与软件补偿算法.介绍了该测量系统的结构方案,及以嵌入式CPU、DDS芯片、混频器、椭圆滤波器等为主的电路实现.该测量系统已获实际应用.     

发电机转子绕组匝间短路测试分析

对测试发电机转子绕组匝间短路故障的几种常用方法进行了评述,指出测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗是判断转子绕组是否存在匝间短路的一种比较灵敏的方法。通过分析磁路的磁阻变化解析了转子绕组的交流阻抗和功率损耗的测试机理及各种因素对测量结果的影响,阐述了对生产实践的指导意义。     

带避雷线的500kV变电站接地阻抗现场测试

针对目前500kV变电站接地装置接地阻抗测量过程中无法打开避雷线的问题,提出一种在局部停电条件下变电站接地阻抗测量方法．研制测量避雷线分流电流的无线远程测量专用电流传感器,基于GPS定位装置确定各辅助接地极,实现带避雷线的500kV变电站接地阻抗现场测试．该测量方法已通过现场测试验证,满足工程要求．     

复合阻抗对接地距离继电器测量阻抗的影响

对输电线路的零序阻抗进行了分析,指出在OPGW(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wires)上安装复合阻抗后输电线路的零序阻抗不再是一个定值;且随着复合阻抗导通个数的不同,输电线路的零序阻抗值以及零序电流也发生变化,从而影响到采用.UΦ、I.Φ+K3I.0接线方式的接地距离继电器的测量阻抗,进而影响保护装置的正确动作.     

电力电子中的传导性EMI噪声源测量与分析

对传导性电磁干扰（EMI）噪声源的特性测量与分析作了初步研究，对噪声源产生机理以及噪声源建模方法进行了对比分析，分别讨论了谐振法、插入损耗法和双电流探头法等。此外还采用双电流探头法进行了实际噪声源的内阻抗测定和建模分析，分析结果与采用阻抗仪测得的结果基本吻合，研究为传导性EMI滤波器设计提供了必要条件。     

PCB平面宽带加载天线的矩量法分析

基于PCB平面结构宽带天线,通过推导满足天线边界条件的电流积分方程,利用矩量法对PCB宽带加载天线进行了计算分析,在对计算结果分析的基础上,初步制作了单极和双极PCB加载天线.通过测试过程中对不同的L/R/C和不同加载位置对天线的驻波特性和效率的分析,最终制作出了电压驻波比小于3的带宽可达80%以上、效率适中的天线.计算结果和测试结果表明了计算方法和设计过程的正确性.     

PCB平面宽带加载天线的矩量法分析

基于PCB平面结构宽带天线，通过推导满足天线边界条件的电流积分方程，利用矩量法对PCB宽带加载天线进行了计算分析，在对计算结果分析的基础上，初步制作了单极和双极PCB加载天线。通过测试过程中对不同的L／R／C和不同加载位置对天线的驻波特性和效率的分析，最终制作出了电压驻波比小于3的带宽可达80％以上、效率适中的天线。计算结果和测试结果表明了计算方法和设计过程的正确性。     

双谐波注入的弱电网阻抗在线检测方法

弱电网的主要电气特性之一为高电网阻抗,电网阻抗的增大会改变控制系统受控对象的模型阶数,影响逆变器控制环路增益、带宽和控制性能,对光伏逆变器并网电能质量和稳定运行带来不利影响.为实现电网阻抗的在线检测以进一步优化逆变器控制策略,以弱电网下单相光伏并网逆变器为研究对象,在对其控制系统进行建模与分析基础上,研究基于谐波电流注入的电网阻抗在线检测方法.首先从理论上对单谐波电流注入法和双谐波电流注入法进行对比分析;进而从仿真角度对两种方法在检测精度、逆变器并网电流THD值影响方面进行验证;最后选定双谐波电流注入法作为主要研究方法,该方法周期性地向电网注入两种不同频率的谐波,利用检测元件获得并网点处的电压和电流信息,经由傅里叶分析处理后可得电参量中所包含的特定次谐波分量,进一步计算可得电网阻抗的实时值.实验结果表明:双谐波电流注入法可以实现对电网电阻和电感的准确辨识,与传统单谐波注入法相比,该方法不仅无需计算相角信息,同时具有更高的检测精度.     

色散馈电天线系统输入阻抗的扫频测量

对用网络分析仪（ＨＰ８５１０Ｃ）扫频测量色散馈电天线系统输入阻抗的方法进行了研究；指出了网络分析仪时域测量的局限性；并从误差模型理论的基本原理出发，提出了工程中实用的校准、测量方法．依据该方法进行了实际测量，其测量结果与理论值非常吻合     

电阻抗成像的稀疏重建算法

针对电阻抗成像空间分辨率低和对测量噪声敏感的问题,将传统Tikhonov正则化问题中目标函数的L2范数正则项修正为L1范数,将动态电阻抗图像中非均匀的电导率具有稀疏性作为先验信息添加到L1范数正则项中,由此提出一种电阻抗成像的稀疏重建算法。建立基于总变差法、正交匹配追踪法以及L1范数最小二乘法的电阻抗成像模型,并借助实验可知,新算法成像质量好,对测量噪声不敏感,且成像速度较快。