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基于光纤布拉格光栅的柔性触滑觉复合传感研究
被引量:
6
1
作者
孙世政
龙雨恒
+2 位作者
李洁
蒙志强
廖超
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期40-46,共7页
针对仿生皮肤柔性触滑觉复合传感问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的双层分布式传感单元。首先,研究了光纤布拉格光栅的传感机理,推导了基于参考光栅的温度补偿原理;然后,利用聚合物弹性材料对光纤布拉格光栅传感阵列进行保护性和增...
针对仿生皮肤柔性触滑觉复合传感问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的双层分布式传感单元。首先,研究了光纤布拉格光栅的传感机理,推导了基于参考光栅的温度补偿原理;然后,利用聚合物弹性材料对光纤布拉格光栅传感阵列进行保护性和增敏性封装,设计了双层"十字型"的分布式传感阵列单元,并对传感阵列单元压力灵敏度进行了仿真分析研究;最后,搭建实验系统平台,对柔性复合传感器进行了温度、触觉和滑觉传感实验。仿真和实验结果表明,该柔性触滑觉传感器具有良好的线性度和响应速度,温度灵敏度为13 pm/℃,是裸光纤布拉格光栅的1.31倍;正向压力灵敏度为7.289 nm/MPa,x正向和x负向剪切力灵敏度分别为0.060 2和0.063 6 nm/N;由滑觉传感特征信号可以获取物体的滑移信息。该传感器有望表贴或埋置于仿生手内部,对实现仿生手触滑觉信息感知具有一定的应用价值。
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关键词
光纤布拉格光栅
柔性传感器
触滑觉复合传感
温度补偿
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职称材料
一种十字型阵列的光纤光栅柔性力觉传感器
被引量:
2
2
作者
龙雨恒
孙世政
党晓圆
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期940-944,共5页
力觉是仿生体智能感知的重要内容,本文提出一种基于光纤布拉格光栅双层分布式阵列单元的力觉传感器。基于光纤布拉格光栅的传感机理,设计了一种十字型光纤布拉格光栅阵列单元,埋置入聚合物材料中并进行了仿真分析。搭建力觉传感实验平台...
力觉是仿生体智能感知的重要内容,本文提出一种基于光纤布拉格光栅双层分布式阵列单元的力觉传感器。基于光纤布拉格光栅的传感机理,设计了一种十字型光纤布拉格光栅阵列单元,埋置入聚合物材料中并进行了仿真分析。搭建力觉传感实验平台,完成了温度,压力和剪切力传感实验并进行了重复性分析。仿真和实验结果表明,该力觉传感器能实现力觉信息检测,并具有良好的线性度和重复性。FBG1和FBG2的温度灵敏度分别为13.3 pm/℃和12.8 pm/℃;FBG1和FBG2的正向压力灵敏度分别为0.0258 nm/N和0.0284 nm/N,百分误差平均值分别为2.77%和2.59%;FBG1 x正向剪切力灵敏度为0.0536 nm/N,百分误差平均值为3.77%。该传感器有望应用于力觉传感领域,具有一定的应用价值。
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关键词
光纤布拉格光栅
力觉传感
十字型传感阵列
聚合物封装
下载PDF
职称材料
基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感研究
被引量:
8
3
作者
向洋
孙世政
+2 位作者
党晓圆
蒙志强
龙雨恒
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期15-22,共8页
针对传统流量计测量参数单一和流量温度复合测量困难的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感器。采用空心圆柱悬臂梁,减小了流体的压力损失,对端盖、悬臂梁和靶盘采用一体加工,增加了传感器的稳定性。首先,结合光纤布...
针对传统流量计测量参数单一和流量温度复合测量困难的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感器。采用空心圆柱悬臂梁,减小了流体的压力损失,对端盖、悬臂梁和靶盘采用一体加工,增加了传感器的稳定性。首先,结合光纤布拉格光栅传感理论和流量温度复合传感理论,研究了基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感机理;然后,设计了悬臂梁为空心圆柱的一体靶式结构的传感器,并进行了仿真分析研究;最后,搭建了流量温度实验系统平台,进行了温度和流量传感实验。研究结果表明,温度与波长漂移量呈线性变化关系,线性度均在99%以上,传感器对温度的分辨率为0.04℃,温度测量误差为1.8%,流量分辨率为0.33 m^(3)/h,流量测量误差为2%。该光纤布拉格光栅复合传感器可实现对流量和温度的复合测量,有望于应用在需要大规模组网检测的流量测量系统中,具有较好的应用前景。
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关键词
光纤布拉格光栅
流量
温度
复合测量
一体靶式结构
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职称材料
题名
基于光纤布拉格光栅的柔性触滑觉复合传感研究
被引量:
6
1
作者
孙世政
龙雨恒
李洁
蒙志强
廖超
机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
重庆邮电大学移通学院智能工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期40-46,共7页
基金
中国博士后科学基金面上项目(2018M633626XB)
重庆市科委基础科学与前沿技术研究项目(cstc2017jcyjAX0053)
交通工程应用机器人重庆市工程实验室开放课题(CELTEAR-KFKT-201805)资助.
文摘
针对仿生皮肤柔性触滑觉复合传感问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的双层分布式传感单元。首先,研究了光纤布拉格光栅的传感机理,推导了基于参考光栅的温度补偿原理;然后,利用聚合物弹性材料对光纤布拉格光栅传感阵列进行保护性和增敏性封装,设计了双层"十字型"的分布式传感阵列单元,并对传感阵列单元压力灵敏度进行了仿真分析研究;最后,搭建实验系统平台,对柔性复合传感器进行了温度、触觉和滑觉传感实验。仿真和实验结果表明,该柔性触滑觉传感器具有良好的线性度和响应速度,温度灵敏度为13 pm/℃,是裸光纤布拉格光栅的1.31倍;正向压力灵敏度为7.289 nm/MPa,x正向和x负向剪切力灵敏度分别为0.060 2和0.063 6 nm/N;由滑觉传感特征信号可以获取物体的滑移信息。该传感器有望表贴或埋置于仿生手内部,对实现仿生手触滑觉信息感知具有一定的应用价值。
关键词
光纤布拉格光栅
柔性传感器
触滑觉复合传感
温度补偿
Keywords
fiber Bragg grating
flexible sensor
tactile and sliding composite sensing
temperature compensation
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
一种十字型阵列的光纤光栅柔性力觉传感器
被引量:
2
2
作者
龙雨恒
孙世政
党晓圆
机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
重庆邮电大学移通学院智能工程学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期940-944,共5页
基金
交通工程应用机器人重庆市工程实验室开放课题项目(CELTEAR-KFKT-201805)
重庆市教委科学技术研究项目(KJ1722377)
重庆市普通本科高校新型二级学院建设项目(渝教高[2018]22号)。
文摘
力觉是仿生体智能感知的重要内容,本文提出一种基于光纤布拉格光栅双层分布式阵列单元的力觉传感器。基于光纤布拉格光栅的传感机理,设计了一种十字型光纤布拉格光栅阵列单元,埋置入聚合物材料中并进行了仿真分析。搭建力觉传感实验平台,完成了温度,压力和剪切力传感实验并进行了重复性分析。仿真和实验结果表明,该力觉传感器能实现力觉信息检测,并具有良好的线性度和重复性。FBG1和FBG2的温度灵敏度分别为13.3 pm/℃和12.8 pm/℃;FBG1和FBG2的正向压力灵敏度分别为0.0258 nm/N和0.0284 nm/N,百分误差平均值分别为2.77%和2.59%;FBG1 x正向剪切力灵敏度为0.0536 nm/N,百分误差平均值为3.77%。该传感器有望应用于力觉传感领域,具有一定的应用价值。
关键词
光纤布拉格光栅
力觉传感
十字型传感阵列
聚合物封装
Keywords
fiber Bragg grating
force sensing
cruciform sensing array
polymer packaging
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感研究
被引量:
8
3
作者
向洋
孙世政
党晓圆
蒙志强
龙雨恒
机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
重庆移通学院智能工程学院
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期15-22,共8页
基金
重庆市科委基础科学与前沿技术研究项目(cstc2017jcyjAX0053)
重庆市教委科学技术研究项目(KJ1722377)
+1 种基金
重庆市普通本科高校新型二级学院建设项目(渝教高[2018]22号)
交通工程应用机器人重庆市工程实验室开放课题(CELTEAR-KFKT-201805)项目资助。
文摘
针对传统流量计测量参数单一和流量温度复合测量困难的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感器。采用空心圆柱悬臂梁,减小了流体的压力损失,对端盖、悬臂梁和靶盘采用一体加工,增加了传感器的稳定性。首先,结合光纤布拉格光栅传感理论和流量温度复合传感理论,研究了基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感机理;然后,设计了悬臂梁为空心圆柱的一体靶式结构的传感器,并进行了仿真分析研究;最后,搭建了流量温度实验系统平台,进行了温度和流量传感实验。研究结果表明,温度与波长漂移量呈线性变化关系,线性度均在99%以上,传感器对温度的分辨率为0.04℃,温度测量误差为1.8%,流量分辨率为0.33 m^(3)/h,流量测量误差为2%。该光纤布拉格光栅复合传感器可实现对流量和温度的复合测量,有望于应用在需要大规模组网检测的流量测量系统中,具有较好的应用前景。
关键词
光纤布拉格光栅
流量
温度
复合测量
一体靶式结构
Keywords
fiber Bragg grating
flow
temperature
composite measurement
integrated target structure
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
操作
1
基于光纤布拉格光栅的柔性触滑觉复合传感研究
孙世政
龙雨恒
李洁
蒙志强
廖超
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
6
下载PDF
职称材料
2
一种十字型阵列的光纤光栅柔性力觉传感器
龙雨恒
孙世政
党晓圆
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
3
基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感研究
向洋
孙世政
党晓圆
蒙志强
龙雨恒
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
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