短路型石英传感器的平面冲击响应

石英传感器已广泛应用于冲击应力波剖面的测量。对不同宽厚比短路型石英传感器在冲击作用下的动态响应特点进行了研究,试验结果表明:不同宽厚比短路型石英传感器的动态响应特点基本相同,其压电系数与冲击应力满足线性关系;传感器压电系数斜升幅度与宽厚比的关系为:当石英传感器的宽厚比大于1.4时,其压电电流的斜升幅度基本不随宽厚比变化,而小于1.4时,压电电流的斜升幅度受边缘效应的影响明显上升,这表明宽厚比小于1.4的石英传感器可应用于实际工程测量。     

一种采用压电复合音叉的电流传感器研究

针对当前非接触电流测量方式存在的灵敏度低、结构复杂等问题,本文提出了一种采用压电复合音叉的电流传感器用于非接触低频微弱电流测量,其结构由永磁体、弹性音叉、压电片及底座组成.当该传感器处于电线周围交变磁场中时,永磁体在磁场作用下产生扭矩并驱动弹性音叉臂及压电片产生形变;因压电效应,形变的压电片两端电极之间输出交变电压信号,从而实现电流的测量.由于磁扭矩效应,这种传感器具有较高的谐振灵敏度,大约是压电悬臂梁式电流传感器的4.0倍;在负载电阻为10 MΩ、频率为41.7 Hz时,灵敏度可达1.393 V/A,线性度约为0.57%.这种压电复合音叉式电流传感器模型还可以应用于微弱振动、磁场信号探测等.     

瞬态冲击电流测量传感系统的研究

本文根据瞬态冲击电流的特点 ,探讨了符合国际电工委员会标准要求的测量系统 ,并以对雷电浪涌发生器短路电流波形为例 ,提出了用罗柯夫斯基线圈作为测量传感器的测量系统设计方案 ,该测量系统可用于静电放电电流、雷电电流等瞬态电流的测量。     

压电石英在岩土压力测量中的应用前景

木文把压电石英传感器的固有特点与岩土介质压力测量的特殊要求有机地联系起来,论述了压电石英及传感器在岩土压力测量中,具有匹配件性能稳定、宽量程范围内线性好、频响特性好、稳定性好等待。同时,介绍了几种传感器的综合性能和现场应用简况,从而展示了压电石英压力传感器在岩土工程中的应用前景。     

一种采用压电矩形鼓和永磁铁的小型电流传感器研究

提出了一种采用压电矩形鼓和永磁铁的小型电流传感器。基于安培定律,永磁铁感受电流变化并驱动压电矩形鼓振动,压电矩形鼓因压电效应将振动转化为电信号输出,从而实现电流传感。利用有限元分析方法研究了电流传感器的一阶振动模态及其应力分布,并计算了电流传感器的灵敏度频率响应特性,其与实验结果较吻合。实验结果表明,该电流传感器在一阶谐振频率204 Hz处具有较高的灵敏度(0.95 V/A),在动态范围0.005 A～30 A内具有良好的线性度(0.3%);与采用压电悬臂梁结构的电流传感器相比,具有更好的稳定性。文中提出的传感器结构还可以应用于振动信号、磁场的长期不间断测量或监测。     

基于压电扭转效应的扭矩传感器结构型式设计

压电石英扭矩传感器是一个力-电转换元件,通过对扭矩测量晶组组成、预紧方式、预紧力以及石英晶片尺寸大小的研究确定,实现压电扭转效应的扭矩传感器结构结构型式设计,为制造出一种新型压电扭转效应的扭矩传感器提供理论依据。     

压缩式压电传感器轴向灵敏度的幅值线性度问题

<正> 压电传感器是一种利用压电效应进行机械——电气能量转换的变换器。因它真有若干优点,所以被广泛地应用于机械结构的振动与冲击参量的测量。压电传感器基本上有压缩式、剪切式和弯曲式三种型式。衡量这种传感器质量好坏的参数有数     

基于纳米晶PZT／石英的压电生物质量传感器研究

制作了一种新型的基于纳米晶PZT／石英的压电生物质量传感器。采用了溶胶-凝胶法在石英晶体表面制备了纳米晶PZT薄膜,形成PZrr／石英结构的敏感单元。研究了纳米晶PZT在石英基体上的微观结构、表面形貌;探讨了纳米晶PZT／石英作为敏感单元在细胞检测中的作用。实验结果表明：PZT薄膜的晶粒大小为20-30nm,沿〈101）晶向择优生长,并且,薄膜表面平整,结构致密。纳米晶PZT／石英结构的敏感单元使生物细胞传感器的灵敏度得到了提高。     

基于压电传感器的零点漂移改善电路的研究

针对弹药发射及侵彻过程中高速大量程冲击信号的测量需求,设计了一种基于电荷传感器的高冲击弹载侵彻加速度测量电路,解决了常规弹载记录仪在侵彻过程中压电传感器因高过载而产生的严重信号值零点漂移的现象;通过对压电传感器的零点漂移现象的机理分析以及推导电荷转换等效电路中零点漂移电压的相关表达式,提出在前端采集的调理电路中用晶体管与运算放大器搭建了加推挽电流放大级的电荷放大器的方案,增强电路驱动能力,加快压电传感器放电速度;改善电路可替代例如小波分析等事后处理数据消除零点漂移的算法,在信号源头处解决零点漂移现象,并且实现在FPGA中搭建FIR滤波器对信号进行滤波,去除机械结构共振与传感器安装谐振造成的信号失真现象,满足测量常规弹药侵彻过程高过载连续动态特性的实时性测量,对研究这类工程问题的人员实现对测量电路改进具有指导意义。     

压电加速度传感器冲击测量中低频失真的理论分析与实验验证

冲击谱是一连续谱,其频谱范围从零到无穷大。由于压电加速度传感器的频率范围有限,在冲击测量中不可避免地会产生频率失真,频率失真包含低频失真和高频失真。压电加速度传感器在冲击测量中的低频失真主要表现为基线不回零。分别从矩形冲击波、锯齿形冲击波和半正弦冲击波引起的传感器响应入手,定量分析了压电加速度传感器冲击测量基线不回零的问题,最后利用落体冲击试验台对理论分析进行了实验验证。     

高温应变片参数标定系统的设计与实验研究

高温应变片参数标定系统是进行高温应变片参数稳定及提高精度研究的重要装备.设计的高温应变片参数标定系统具备恒力加载、恒位移加载两种加载形式,可提供稳定均匀的热场环境,获取室温至1 273 K高温应变片测量参数.高温应变片标定系统可模拟构件实际测量的热机耦合环境,获得高温应变片参数随时间、温度等变化的特性参数,为高温应变片测量精度的提高提供了必要的修正模型.本文通过仿真和实验手段对所设计的高温应变片标定系统进行了热机耦合仿真研究,并得到实验验证,表明其具有良好的温度、应变以及力载适应性,可以为高温应变接触式测量提供必要的实验基础.     

混凝土内应力测量的应变砖传感器设计与应用

针对混凝土内应力传感器匹配误差问题,设计制作埋入式应变砖传感器,将混凝土作为传感器一部分整体进行标定,从而减少实际测量中匹配误差的影响。传感器设计中考虑温度和干扰补偿,并对应变计进行良好防护以确保20MPa压力下传感器绝缘性能良好。进行50kN静态加载试验,得到加载力同传感器输出的函数关系和非线性误差。经过激波管动态加载试验,得出应变砖固有频率大于30kHz,可用于动态加载的混凝土内应力测量。     

桥梁疲劳监测传感器设计

设计了一种桥梁疲劳监测传感器,它通过电阻不可逆变化的疲劳载荷响应机理拾取结构损伤信号。所设计的独特应变倍增器可将微弱的交变应变信号进行机械放大,使敏感元件在桥梁高周疲劳载荷作用下仍工作在敏感区。解决了疲劳敏感元件存在的较高动应变响应门槛值与结构较低动应变损伤间的矛盾,采用弓形弹性元件与硅橡胶预应力组合结构,得到了可靠性好、刚度低、放大率高及使用方便的理想结构,从而满足了桥梁结构长寿命、低应力工作特点的寿命检测要求。静载和疲劳试验说明:所设计的传感器具有很高的疲劳灵敏度、长期稳定性,完全适用于桥梁结构的高周疲劳检测。     

一种差动输出石英谐振式力传感器研制

介绍了一种具有差动输出石英力传感器,该传感器由轮辐式弹性结构和2只石英力敏谐振器组成。利用分别位于正负应力区2只力敏元件感知作用力的大小,进而进行差动输出,以实现零点温漂与时漂自补偿。分析了弹性梁的结构特性;介绍了双端音叉石英力敏谐振器的结构、力学特性及力传感器的制作过程。对传感器进行了静态测试,结果表明:传感器测量范围为0～300N,静态精度为0.05%。     

藏文字形结构分布研究

字是语言文字的基本组成单位,字形结构统计研究是自然语言处理的基础,为字属性分析、输入法设计、排序、语音合成和字符信息熵研究等提供理论依据。该文通过分析藏文字形结构的特征,对藏文字的字形结构分成独体字和合体字,合体字按其构件的结构位和所含构件数进行分类。设计了藏文字形结构统计系统模型和算法,从约含8 500万藏文字的450M语料中对藏文字形结构进行统计,建立了藏文字形结构分布统计表,并对统计结果进行了分析。     

火箭发动机地面试验低温推进剂流量测量系统

针对液体火箭发动机地面试验低温推进剂流量的测量要求,通过涡轮流量计获取瞬态流量数据,分节式电容液位计配套测量装置获得稳态流量数据,建立流量测量系统,可完成稳态质量流量和瞬态质量流量的计算,同时完成推进剂加注时液位测量和发动机试验时上下液位监视.介绍了流量测量系统的组成,论述了涡轮流量计和分节式电容液位计测量原理以及流量测量方法,并对测量数据进行处理和分析,最后针对低温推进剂流量测量的特点,提出了稳态质量流量测量的可改进方向.     

锰铜压力计的温度补偿模型研究

针对锰铜压力计灵敏度和零点温度漂移大且硬件补偿困难的问题,提出了一种有效的温度补偿模型.设计了超高压压力发生装置,并在此基础上改进了实验装置结构以减少数据误差,通过采用自动化数据采集系统,实现了多变量的同步采集并提高了采集速度和数据量.通过对大量数据的特征分析,推导出数学补偿模型.实验结果表明:该补偿模型能很好地反映锰铜压力计在温度、压力共同作用下的特征,使锰铜压力计在高温下也能较为准确地测量压力.     

基于磁致伸缩液位仪的油罐液位网络节点设计

磁致伸缩液位仪是一种新型的高精度液位测量仪表.针对我国目前油罐液位测量很难满足油料储存对日益提高的精度和自动化水平要求的现状,将CAN总线技术和磁致伸缩液位仪两者优势相结合,设计了基于磁致伸缩液位仪测量油罐液位的网络节点,给出了软、硬件设计方案,并介绍了磁致伸缩液位仪的结构和工作原理,为构建高精度测量油罐液位网络奠定了基础.经实际运行,表明该节点具有工作稳定可靠、通信速率和测量精度高等特点.     

融合仿真功能的虚拟仪器测试系统

在基于VXI总线的飞机操纵控制系统试验虚拟仪器测试系统中，融合MATLAB的仿真功能，扩展了虚拟仪器测试功能，实现了测试中数据采集、分析处理与仿真计算的一体化。文章介绍了虚拟仪器测试系统的硬件组成及其软件设计，说明了测试软件与仿真软件接口的实现和数据传输。该测试系统的实际应用，提高了工程试验效率，缩短了型号的研制周期，降低了研制费用。