高强度螺纹联接防松用传感器功能化弹性垫圈的研究

针对建筑物或塔类结构用高强度螺纹联接松动或失效的故障诊断问题,设计了一种可动态监测螺纹联接预紧力的传感器功能化弹性垫圈。首先,对传感器功能化弹性垫圈进行工作原理的分析和结构设计。其次,通过ANSYS Workbench Static Structural仿真软件验证了所设计鞍形弹性垫圈凹处的变形量最大,并计算出该部位能承受的最大微应变为1.875×10^(-2),低于电阻应变片式传感器的最大微应变2×10^(-2),证明在该部位可集成电阻应变片式传感器。最后,加工了鞍形弹性垫圈并粘贴电阻应变片式传感器,对该传感器功能化弹性垫圈进行0~240000 N预紧力的加、卸载试验,试验所得预紧力-输出电压曲线呈线性关系,计算得到输出电压的最大回程误差为6.0%。试验结果验证了将所设计的传感器功能化弹性垫圈用于设备塔或建筑物螺栓防松现场监测的合理性和可行性,具有较广阔的工程应用前景。

一种耐高温的柔性压电/热释电双功能传感器

提高压电聚合物的耐温性,且构建压电特异结构提高电学输出特性,成为柔性耐高温压电/热释电双功能传感器制造的关键.本文采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维薄膜,通过程序控温对PAN纳米纤维膜进行热处理得到了耐高温的柔性纤维薄膜.研究结果表明,PAN耐高温柔性纤维薄膜纳米传感器可以在高温环境(>500℃)中使用,其输出性能随热处理温度的升高先增大(<260℃)后基本保持不变(260—450℃),最后输出性能减小(>450℃),当热处理温度达到260℃时,输出电压可达10.08 V,输出电流达到2.89μA,与未进行热处理的PAN膜相比,其输出电压和电流分别提高了3.54倍和2.83倍.同时,该传感器在高温环境下的输出不发生变化.发现热处理的PAN具有热释电效应,且热释电输出随着温度梯度的增大而变大.在5000次的敲击循环测试中,经过热处理的PAN纳米纤维薄膜传感器具有稳定的输出,这表明该传感器有望应用在消防安全、航空航天等高温环境中.

功能性传感器与超级电容器集成设备的设计

阐述功能性传感器和超级电容器的灵敏度、电容保持率和响应时间,探讨集成设备中的不同传感器件类型,包括力传感、温度传感、气体传感、多功能传感特点。分析该类集成设备储能性能和灵敏度的优化策略。

无源无线多功能传感器在低压600 V系统中的应用研究

该文提出了一种无源无线多功能传感器,能够利用电缆周围的电磁能量和热能进行供电,同时测量电缆的温度值和电流值,根据电缆的带电状态进行判断和报警。详细介绍该传感器的原理、结构、技术细节和工作流程,并以特高压换流站伴热带为例,展示该传感器的应用方案和效果。实验结果表明,该传感器能够实现对电缆的实时监测和分析,提高电缆运行的安全性和可靠性,节约能源和成本,简化安装和维护,适用于各种环境,具有较高的创新性和实用性。

低压600 V系统中无源无线多功能传感器的设计与实现

该文介绍一种应用于低压600 V系统的无源无线多功能传感器。该传感器能够在线监测电缆的带电状态、电流值和温度值,并通过无线通信上传至采集装置,实现无线电流及温度的监测和分析,捕捉设备运行异常状态。该传感器无需任何外部电源供电,只需要将被测电流线穿入传感器的穿线孔中,通过电缆周围感应电磁能量供电,适用于高电压、大电流、强磁场的特殊环境,保证监测数据的准确性。

多功能传感器集成综述

随着5G、智能汽车、物联网(IoT)、智慧医疗等市场的快速增长,其对传感器需求广泛,要求传感器具备微型化、集成化、智能化、低功耗等特点。概述了国内外学者在环境、汽车和生物参数检测等领域应用多功能传感器集成的成果,阐释了多功能传感器集成的工艺兼容性及封装的关键技术,分析了多功能传感器集成在模型仿真、产品测试和热管理方面面临的严峻挑战。对多功能传感器集成方案进行了总结,并提出了未来发展趋势。

野蚕黑卵蜂成虫触角化学感器的超微结构和功能

对野蚕黑卵蜂成虫触角上多侧孔感器和端孔坛形感器超微结构的透射电镜观察表明：在多侧孔感器上，微孔分布于感器的外侧面（迎风面），感器内部具典型的嗅觉感器结构；端孔坛形感器上，微孔分布于感器的顶端，内部神经细胞丰富，具典型的味觉感器（接触化学感器）结构。野蚕黑卵蜂雌蜂触角不同程度切除试验表明：多侧孔感器与寻找寄主栖境（桑树）有关，端孔坛形感器则与对其寄主卵的识别和接受有关。

基于多功能传感器融合技术的生态环境动态监测与评价研究

本论文基于多功能传感器融合技术,探索了生态环境的动态监测与评价。通过采集多种环境数据,我们可以实时监测和评价环境的各项指标和参数。多功能传感器的融合应用,提高了监测数据的准确性和精确性,为环境保护政策和管理措施的制定提供了重要参考,验证了多功能传感器融合技术在实际应用中的可行性和有效性。本研究为环境保护和可持续发展提供了支持,并展望了多功能传感器融合技术在生态环境监测与评价领域的重要作用。

用于机器人皮肤的柔性多功能触觉传感器设计与实验

为实现智能机器人皮肤对三维力和温度的检测,设计并制作了一种柔性多功能触觉传感器.基于碳黑-硅橡胶显著的压阻效应设计了四电极对称结构的三维力传感器,基于碳纤维-PDMS(聚二甲硅氧烷)显著的温度敏感效应设计了叉指电极结构的温度传感器,分析了检测三维力和温度的工作原理.针对两种导电复合材料存在的力学/温度敏感特性交叉干扰问题,柔性多功能触觉传感器阵列采用三维力和温度传感器凹凸状交替排布的结构.实验结果表明,这种柔性多功能触觉传感器具备检测三维力及温度的功能,可应用于机器人的敏感皮肤.

镍薄膜电阻作为多功能传感器的温度敏感元件

为解决铝薄膜和银薄膜电阻率小、热敏电阻灵敏度低、耐腐蚀性差、工作温度低等问题 ,提出镍薄膜电阻可以作为温度敏感元件集成在压力传感器上 .对镍薄膜热敏电阻的制备方法、温度敏感特性进行了分析与实验研究 ,并将其集成在耐高温压力传感器上 ,对制备的压力 -温度多功能传感器进行了测试 .结果表明传感器可在室温至 2 0 0℃温度范围工作并达到较高精度 ,可以推广使用 .

基于LS-SVM的非线性多功能传感器信号重构方法研究

提出了基于最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LS-SVM)的非线性多功能传感器信号重构方法.不同于通常采用的经验风险最小化重构方法,支持向量机(Support vector machine,SVM)是基于结构风险最小化准则的新型机器学习方法,适用于小样本标定数据情况,可有效抑制过拟合问题并改善泛化性能.在SVM基础上,LS-SVM将不等式约束转化为等式约束,极大地简化了二次规划问题的求解.研究中通过L-折交叉验证实现调整参数优化,在两种非线性情况下对多功能传感器的输入信号进行了重构,实验结果显示重构精度分别达到0.154%和1.146%,表明提出的LS-SVM重构方法具有高可靠性和稳定性,验证了方法的有效性.

向上查表法在多功能传感器信号重构中的应用

基于最小二乘法的基本原理和Moore-Penrose广义逆矩阵的基本性质,讨论了一种重构多功能传感器被测信号的方法——向上查表法(LUT)。该算法可以用来解决三元被测量的重构问题,并考虑了测量矩阵的数据病态可能性。为了证明算法的有效性,建立了多功能传感器模型电路并给出算法应用的理论推导、实验结果和重构误差分析。

传感器技术的新发展——智能传感器和多功能传感器

智能传感器和多功能传感器是传感技术发展的方向。介绍智能传感器和多功能传感器的概念、功能、结构、特点以及它们的应用和发展趋势。

基于支持向量回归的非线性多功能传感器信号重构

在多功能传感器信号重构中,通常采用经验风险最小化准则实现函数回归,在小样本情况下,该方法易导致泛化性差和过拟合问题。本文利用支持向量回归方法实现非线性多功能传感器信号重构,支持向量机是基于结构风险最小化准则的新型机器学习方法,可有效抑制过拟合问题并改善泛化性能。仿真结果表明经该算法重构后的信号重构误差率在0.4%以下,重构效果较好,验证了该算法的有效性。

基于B样条整体最小二乘的非线性多功能传感器信号重构方法

提出一种基于B样条整体最小二乘(Total least squares,TLS)的非线性多功能传感器信号重构新方法。该方法利用B样条基函数直接构建描述多功能传感器传递函数反函数的张量积B样条曲面;采用TLS求解超定方程组以获得稳定的控制系数估计。以二输入二输出多功能传感器模型为实验对象,在两种非线性情况下对多功能传感器的输入信号进行了重构,重构相对误差分别为0.162%和1.043%,并与常用重构方法进行了对比分析。理论和实验表明,B样条TLS重构方法对非线性多功能传感器传递函数的反函数具有良好的逼近性能,在信号重构中表现出较好的有效性。

多功能传感器

多功能传感器可以同时测量几个物理量。简述多功能传感器的结构，并介绍了模拟人体皮肤的触觉传感器及其它几种多功能传感器。

基于BSLA最小二乘法的多功能传感器信号重构

最小二乘技术经常在利用若干测量数据评估被测变量的情况中使用 ,当使用这种方法来获得一个最佳线性逼近空间 (BSLA)时 ,就会建立一个能够处理冗余度量数据的最佳解决方案 ,从而改善在三维空间环境中信号重构的效果 (通常情况下 ,多功能传感器都是三元或三元以上的度量函数 )。为此提出了一种应用最小二乘算法重构多功能传感器被测信号的方法验证其有效性 ,建立了仿真模拟电路 。

基于FBG多功能传感器监测矿井安全的研究

分析了基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器测量应力、温度、湿度、瓦斯体积分数的原理;提出了基于FBG的多功能传感器监测矿井安全的设计思想,探讨了基于FBG的多功能传感器监测矿井安全的前期理论。

多功能角速率传感器

文中介绍了具有弹性力矩和阻尼力矩的多功能角速率传感器的结构和工作原理 ,多功能角速率传感器可与速率陀螺组成角加速度陀螺。

多功能自确认传感器

提出了多功能自确认传感器。这种传感器具有多功能传感器和自确认传感器的特点,它可以检测多个物理量,对自身工作状态进行在线评估,并以给出测量值的不确定度;它具有故障自诊断功能,当发生故障时对输出数据进行重构,实现数据恢复。探讨了多功能自确认传感器的关键技术及发展方向,最后介绍了一种测量温度、湿度和甲烷气体浓度的多功能自确认传感器模型。