超磁致伸缩致动器结构分析及输出力特性研究

在超磁致伸缩致动器(GMA)工作原理的基础上,完成了具有分段式偏置磁场和油冷散热系统的GMA机械结构设计;建立了GMA的3D模型,利用有限元分析软件对其磁场和温度场进行了仿真研究,结果表明分段式偏置磁场有较好的偏置效果,油冷散热方式冷却效果明显;搭建了GMA输出力特性测试平台,分别对直流激励下GMA的静态输出力特性和低频交流激励下动态输出力特性进行了研究;实验表明GMA的输出力与激励电流正相关,在直流激励下,输出力具有磁滞非线性,且受温度影响较大,受外部约束力影响较小;在交流激励下,输出力能很好地跟踪交流信号频率,未出现倍频效应,说明分段式偏置效果较好,GMA具有较高的精度和动态响应速度。

基于GPRS的农用智能监控系统

基于移动通信网以单片机AT89S52为核心,结合传感器、数字通信、网络技术,提出了农用智能监控系统的设计方法及应用前景。本文通过使用AT命令实现单片机与GPRS模块MC35I的通信,采用协议处理器芯片E5112作为TCP/IP协议的执行部件,实现网络连接。

具有抗环境热源干扰的热释电探测器的应用研究

热释电型探测器实际是一种对温度敏感的传感器。由于各种外界环境都可能产生一定的温度场变化,因此热释电型探测器难免受到外界干扰而引入误差。根据热释电敏感元件的探测原理,本文提出一种对正负脉冲信号和连续正负脉冲信号进行对称峰值检测的方法。若检测到的热释电信号为对称正负信号则表示被检测目标为动态热源,否则表示为静止热源。用这种方法对敏感元件的输出信号进行处理可以十分有效地消除位置固定(或移动速度很慢)的热源所产生的干扰。

偏置磁场对超磁致伸缩致动器输出特性的影响分析

采用Terfenol-D棒作为超磁致伸缩致动器GMA(Giant Magnetostrictive Actuator)的主要材料,研制了有偏置磁场和无偏置磁场两种超磁致伸缩致动器,分析了具有分段式永磁偏置和无偏置致动器的结构及性能。基于安培定律、磁路基尔霍夫定律、叠加原理对致动器的磁场进行理论分析。为进一步分析磁场分布,创建三维模型,利用有限元仿真软件对GMA内部磁场进行分析和比较,仿真结果表明:分段式永磁偏置结构致动器能够达到理想的偏置要求,无磁场偏置的致动器在电流作用下磁场分布更均匀。实验结果表明:超磁致伸缩致动器输出位移和力的大小分别与Terfenol-D棒长度、直径呈正相关,施加偏置磁场能够改善超磁致伸缩致动器的动静态输出特性,提高致动器静态输出位移和力的线性度,消除动态输出位移与输出力的倍频现象,提高其输出精度。

圆筒状超磁致伸缩致动器磁场研究与仿真

为设计圆筒状超磁致伸缩致动器(GMA),采用基于磁路的方法对圆筒状超磁致伸缩材料(GMM)内的磁场强度进行计算,基于Maxwell软件建立了圆筒状GMA的3D模型并对磁路结构中各部件尺寸及GMA筒内构件的磁导率对磁场的影响进行了仿真研究。结果表明:在闭合的磁路结构中,对于给定的线圈匝数和激励电流,GMM筒中磁场强度大小受GMM筒轴向长度影响较大且为负相关。磁场均匀性方面,影响较大的是穿过圆筒状GMA构件的磁导率和导磁环轴向长度,二者均与磁场不均匀度正相关。

数字链路循环码式光电开关传感器的调制编码原理(英文)

由于红外光电开关型传感器通常是以红外光信息的强度进行工作,因此可能受到自然环境中存在的各种红外信息的干扰.根据数字信号的抗干扰原理和容错处理方法,可以对红外光链路通过一种特定的数字编码,然后将数字编码用调制/解调的方法进行发射/接收处理.通过数字调制/解调处理后,红外光强度信息就仅作为传感过程中的媒介,真正的传感信息是由数字调制/解调产生,同时,对解调的数字信息还可以进行容错处理.因此,用数字调制/解调方式对传感信息进行敏感检测可以减小自然环境的红外信息干扰.

基于径向尺寸约束的CCD摄像机的标定实现

提出了基于径向尺寸约束的CCD摄像机图像模型参数的标定方法。利用Harris算法检测标定模板各角点图像坐标,稳定性和可靠性得到保证。基于径向尺寸约束原理,进行RAC(radial alignment constraint)两步法标定,提高了摄像机模型参数的标定精度。Matlab仿真表明所述方法标定精度高,显著降低了误差对标定的影响。

一种新型数字链路循环码式传感器──基本原理与循环编码方法

光电式传感器被广泛应用于非接触检测领域,但光电式传感器在工作过程中容易受到外界自然光线和工业强光的干扰,从而降低其工作可靠性.本文提出一种在信号链路采用数字循环码方式的光电式传感器进行感测的基本方法,这种光电式传感器要求光回路的感测信息具有严格的数字时序关系.由于在自然界和工业现场中通常不可能存在完全一致的数字时序干扰信号源,因此,这种以链路循环码方式工作的光电式传感器具有很高的可靠性.特别是在信号捕捉方式下工作时几乎不可能发生干扰现象.

滚珠丝杠预紧用环状磁致伸缩致动器的设计与特性研究（英文）

为实现双螺母滚珠丝杠副预紧力的自动调整,提出一种磁致伸缩滚珠丝杠副预紧系统。以中空的超磁致伸缩材料(GMM)为核心,完成了新型环状超磁致伸缩致动器(CGMA)的结构设计;通过测试数据确定了CGMA的预压力;利用磁路分析法对穿入丝杠后致动器内部磁场进行了分析计算;为抑制发热对磁致伸缩输出的影响,提出了直接冷却发热源的油冷散热方法。对自行研制的预紧用致动器输出的位移和力进行了实验研究,结果表明,偏置磁场可以消除CGMA的倍频效应,改善线性度;油冷散热可有效减小热变形影响,使CGMA磁致伸缩输出特性稳定;穿入滚珠丝杠后致动器的输出减小,但在工作区间内输出位移可达26μm、输出力超过6200 N,满足所选滚珠丝杠副预紧系统设计要求。新型CGMA的研制为双螺母滚珠丝杠副预紧力的自动调整提供一种新的方法。