谐振式压力传感器自激驱动及非线性特性研究

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为了探究非线性刚度对谐振式压力传感器及其测控系统的影响,建立了基于非线性谐振器的直流AGC闭环自激模型,采用平均法进行模型的求解。在SIMULINK中搭建闭环自激系统的仿真模型,以验证平均法的求解结果以及研究非线性刚度对系统性能的影响。采用开环扫频及线性拟合的方法测得了实际压力传感器的固有频率以及非线性系数。仿真结果表明:基于平均法的闭环自激模型求解结果与仿真结果非常接近。非线性刚度对闭环自激系统的频率稳定性影响非常微弱,但却会使系统的动态性能变差,从而增加闭环控制的难度。过大的非线性系数会降低传感器的灵
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综合考虑紧凑性、平行夹持、高放大倍数、小型化,设计一种由半菱形放大机构、平行四杆机构组成的二级放大机构。首先,依据能量法计算出理论放大比以及输入输出变量之间的关系;其次,进行有限元分析,对模型进行有限元性能分析;微夹钳输入位移与输出位移之间基本呈线性关系。理论计算数值与仿真分析数值之间的误差为9.2%,最大输出位移为411.3μm,放大倍率为20.6。
电动汽车无线电能传输(WPT)线圈包括线圈本身、线圈托板和铁氧体三部分。放置在发射、接收线圈垂直方向外侧的铁氧体磁片对电动汽车无线充电系统有增大传输距离和传输效率的作用。为了实现铁氧体磁片的设计,以7.7 kW无线电能传输接收线圈为例,在有限元分析软件ANSYS建立其有限元模型,通过控制变量法对铁氧体磁片参数变化情况下线圈参数的变化进行仿真研究;分析了线圈各参数的特性和相互之间的约束关系;给出无线电能传输线圈铁氧体磁片的设计依据;最后根据分析结果搭建实物模型进行验证。实验结果表明:在线圈尺寸确定时,增加所
基于小型化、数字化的传感器设计目标,以集成霍尔芯片IC-MU和磁栅为核心,研制一种新型绝对式直线位移传感器。介绍了基于霍尔芯片的传感器工作原理,给出了传感器结构和电路设计方案,并对传感器样机进行标定。针对传感器的非线性误差,分别采用分段线性插值法和三次样条插值法进行误差补偿。实验结果表明:传感器原始误差为0.014 mm,经两种方法补偿后,误差分别减小到0.003 6,0.003 0 mm,误差补偿有效。
为提高柔性传感器传感层图案的可设计性和操作可重复性,并使传感器的灵敏度得到提高,采用二维平面可控喷涂和低温等离子体处理技术,制备了以多壁碳纳米管为传感层、以Ecoflex 0050为基层的柔性可拉伸电阻应变传感器。研究了低温等离子体处理对传感器电阻值、稳定性以及灵敏度因数的影响。结果表明:采用可控喷涂的方法制备的传感层对拉伸应变具有很好的响应;在低温等离子体处理之后,传感层的初始电阻增大为原来的15倍;在应变为10%的2 500次往复拉伸过程中,采用等离子体处理制备的柔性电阻应变传感器电阻变化保持平稳,且
提出并且实验验证了一种新型光纤湿度传感器,它是利用无芯光纤与单模光纤拼接成马赫—曾德尔干涉仪(MZI),然后采用提拉法在无芯光纤的包层表面涂覆明胶薄膜而构成。实验结果表明:通过解调传感器透射谱谐振峰波长的偏移量,实现了相对湿度的测量。传感器对高湿度环境非常敏感。传感器对湿度响应速度快,对环境温度具有一定的敏感度,温度与湿度测量交叉敏感小。提出的传感器结构简单、成本低、制作容易、灵敏度高、响应快速,
实际应用中黄曲霉毒素B1(AFB1)的标准浓度非常低。为增加传感器对被测物的捕获能力,提高传感器灵敏度,通过在适体上修饰蔗糖酶和碳量子点分别制备电化学和荧光检测探针,构建了基于抗体—AFB1—检测探针夹心型结构的电化学和荧光适体传感器。分别对不同浓度的AFB1进行了检测,结果表明:结合血糖仪的电化学适体传感器线性检测范围为0.5~5 ng/mL,荧光适体传感器线性范围为0.5~3 ng/mL。比较两种传感器的灵敏度和特异性,发现两者特异性相近,但灵敏度相差2个数量级。结合两种传感器的检测仪器与设备,可知前
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为实现对植物葡萄糖的现场、活体、实时监测,设计了一种基于STM32F103ZET6单片机的便携式植物葡萄糖监测装置。以实验室自行开发的针式葡萄糖传感器为基础,采用电化学法进行葡萄糖浓度的监测。硬件部分完成了各功能模块设计,并提供了恒电位电路的设计方案,以及给出了外围电路电子元器件选型。软件部分主程序控制仪器对植物进行监测,将监测数据图形化显示在LCD上,子程序负责数据的保存、拷贝以及历史回溯等特定功能。测量结果与电化学工作站进行对比,两组数据线性相关度较高,表明该监测装置的测试结果准确。
为了实时监控列车的轴温,设计开发了基于ZigBee和云端的列车轴温监测系统.列车管理人员可以通过电脑端和移动终端实时监控列车轴温,并设置温度阈值提示报警,紧急避免危险的发
为了治疗帕金森病,提出了一种神经电信号记录和可调节电刺激闭环同步控制系统。系统的前端采集模块,用于采集神经信号;微处理器作为控制系统,并能根据异常信号生成电刺激脉冲;以及双模式(恒压和恒流)可调节电刺激电路。设计的系统本底噪声小于8μV(RMS),能够测量出20μV的正弦信号和200μV以下的模拟神经信号。输出的可调电刺激脉冲的电压幅度范围为0~3.3 V或电流为0~1 mA,频率为0~1 kHz且最小脉冲宽度为1μs。