DLS型高精度多功能拾振器的设计与应用

文中介绍了新研制的便携式高精度多功能拾振器的技术性能、工作原理和理论计算,分析讨论了仪器的特点,给出了技术指标实测结果并进行了结构微振动记录幅值谱分析。

闭环极点补偿式拾振器

利用闭环极点补偿技术，改善高频地震检波器的低频特性和扩大位移振幅量程，使之满足超低频，宽频带，大量程的工程振动测量要求。

MEMS微拾振器制备工艺研究

采用微机电系统(MEMS)技术制作了悬臂梁式压电微拾振器,该技术主要包括:sol-gel法制备PZT压电膜、干法刻蚀、湿法化学刻蚀、UV-LIGA等工艺。研制的拾振器悬臂梁结构尺寸为:长2000μm,宽600μm,硅膜厚度12μm,PZT压电膜厚1.5μm,Ni质量块长600μm、高500μm。测试表明其固有频率为610Hz,适合低频振动源环境的应用。在1gn加速度谐振激励下,电压输出达562mV。

PZT厚膜拾振器微图形化工艺研究

采用sol-gel方法制备了PZT铁电厚膜,构成了SiO2/Si/SiO2/Ti/Pt/PZT/Ti/Pt形式的拾振器敏感元结构。基于半导体光刻技术,通过干法刻蚀电极和化学湿法刻蚀PZT厚膜等技术,成功地实现了敏感元的微图形化,解决了Pt/Ti下电极刻蚀难、制作的PZT膜形貌不好和上电极容易起壳等问题,为基于PZT厚膜的高性能拾振器的研制打下了良好的基础。

速度型拾振器低频特性的拓展技术研究

本文介绍了速度型拾振器低频特性的拓展技术研究．在小体积的往复式摆上利用无源伺服技术、有源伺服技术和闭环极点补偿技术，实现了速度型拾振器低频特性和测量量程的扩展，满足了(超)低频工程振动测量的需要．

PDS型地震仪拾振器幅频特性测试

PDS型地震仪是中国地震局地球物理勘探中心研制生产的轻便数字地震仪,用于开展人工地震测深宽角度折/反射探测工作。目前,由于地震仪拾振器传递函数的缺失,导致无法从采集的人工地震波形数据中获取精确的地球动力学信息,在一定程度上限制了对人工地震数据进行深度挖掘并开展科学研究的工作。基于超低频振动台测试,利用测定地震仪拾振器幅频特性和Matlab数值拟合,提出一种拾振器传递函数辨识方法,并给出传递函数的数学表达式。实验结果表明,利用该方法可以实现拾振器传递函数的辨识,且可达到幅频特性绝对误差<0.5 d B的辨识精度。

大位移拾振器线性度的标定

至今仍未见一种有效的标定方法和设备,可直接标定大位移拾振器的线性度。本文介绍了一种标定超低频水平向大位移拾振器线性度的回转标定法,以供讨论。

微拾振器压电悬臂梁结构的设计与测试

提出了一种压电悬臂梁结构的微拾振器,利用有限元法计算了结构的固有频率和电压输出,以设计适合具体应用环境的器件结构。采用MEMS技术制备了器件原型并进行了试验测试。研究表明,所制备的器件在加速度为9.8 m/s2的低频谐振激励下电压输出达200 mV以上。考虑到压电薄膜的制备和湿法刻蚀硅造成的不均匀性,可以认为,测试结果和模拟结果基本相符,为设计、制备高性能的器件打下了良好的基础。

GMS-100型高精度脉动拾振器设计

介绍了新研制的便携式高精度脉动拾振器的技术性能,工作原理和理论计算,分析讨论了仪器的特点,给出了技术指标实测结果和获取地脉动记录时程曲线。

基于单片机的振动时效拾振器的设计

文章在对振动时效机理进行研究的基础上,设计了一种基于8051单片机的振动时效拾振器系统,该装置采用单片机控制,程序用C语言编写,使其具有控制数据采集、将数据从单片机传输到计算机等功能;计算机界面使用LabVIEW,实现扫频曲线绘制等功能。

基于恒压激励的伺服式拾振器自校准技术研究

目的:针对带自校准线圈的拾振器的现场自校准问题,进行恒压校准方法的研究。方法:在分析伺服式拾振器原理的基础上,从理论上推导了基于恒压校准的伺服式拾振器自校准装置的原理,设计并搭建了基于恒压校准的伺服式拾振器自校准装置,并进行了实验研究。结果:研究表明,基于恒压校准的伺服式拾振器自校准装置的测量不确定度小于2%。结论:此方法可以实现941型、891型等伺服式拾振器的自校准。

拾振器输入信号恢复方法的研究

为了补偿由于拾振器及其测量系统有限带宽而使测量结果产生的测量误差,本文提出了一种用FIR横向滤波器来恢复拾振器原始输入信号的方法。该方法是将拾振器的输出信号作为FIR横向滤波器的输入,用自适应RLS算法对FIR横向滤波器系数进行辨识而最终获得可以恢复拾振器原始输入信号的反卷积滤波器。通过用几组不同特点的信号对其进行实验检验,结果证明该方法的有效性和较好的泛化能力。

拾振器的恒流校准技术与恒压校准技术对比研究

阐述了一种基于恒流激励的拾振器校准技术,在此理论基础上,构架了一套利用恒流源校准拾振器的理论系统,并着重分析了校准无源伺服反馈的拾振器时的系统特点和原理。此外,还构建了采用恒流方式与恒压方式激励系统模型,分析两种方法校准误差产生的原因及误差模型,得出了恒流激励校准技术更适用的结论。

拾振器安装位置对频率法测量平行钢绞线斜拉索索力的影响研究

斜拉索基频测量是频率法测量索力的基础和关键,对平行钢绞线索,HDPE套管在端部和索之间存在一定空隙,往往使套管不能和索共同振动,给频率法测量斜拉索索力造成一定的影响。本文以文峰桥斜拉索索力测量为背景,采用有限元分析和现场试验,对拾振器安装位置对斜拉索基频测量的影响进行了研究。研究结果表明,拾振器安装位置对平行钢绞线斜拉索振动频率的测量存在较大影响。当拾振器安装位置距拉索锚固点较近时,拉索基频测量数据离散程度大;当拾振器安装在距拉索锚固点2.0m左右位置时,拉索基频测量数据趋于稳定,且测量精度满足工程设计和规范要求。

基于STM32的拾振器自校准系统设计

以STM32单片机最小系统作为主控板,采用模块化设计方案,由激励信号、采集信号、通讯等模块组成一个伺服式拾振器的自校准系统。激励信号模块由可编程波形发生器AD9833产生正弦波信号,从而激励拾振器;采集信号模块由24位的高精度模数转换器ADS1256采集拾振器输出的模拟信号;通讯模块通过MAX3232与上位机进行通讯。

无源伺服反馈多输出低频振动传感器

介绍了一种无源多输出低频振动传感器,可同时测量加速度和速度。利用无源伺服反馈控制技术,传感器呈现速度摆特性,但该速度摆不是通常意义上大阻尼状态的速度摆,对摆体特性进行了详细的数学分析,仅使用一种换能方式即实现了加速度和速度两组物理量的测量,证明了速度输出是速度摆速度计,加速度输出是速度摆加速度计。对传感器特性,尤其是加速度输出特性进行了较为详细的分析。最后,对传感器进行了测试,得到该传感器的加速度输出和速度输出在0.1~100 Hz有较好的频率响应特性,可以满足低频工程振动测量的需求,且实现了一只传感器同时测量加速度和速度两种物理参量。

关于强震观测中利用回转摆测量转动分量的讨论

本文阐述了地面转动对回转式拾振器反应的影响,指出目前使用的加速度计基本上均为回转式小折合摆长的加速度计,地面转动对摆反应的影响很小,可略去不计。由于在摆的输出中,转动分量所占的分量很小,故不能在工程强震中采用现有加速度计来提取转动信息。本文给出了转动拾振器的2个方案:陀螺方案及双摆方案。

一种有源超低频速度传感器样机的设计

以电磁式振动传感器为基础,设计了一种基于有源反馈控制的超低频速度传感器。对设计的传感器进行了理论分析,得到了系统的传递函数和各项参数的表达式。设计生产了两台样机,并对两台样机进行了测试,测试结果表明通过合理的反馈控制,传感器的自振频率由4 Hz降至0.02 Hz,大大改善了传感器的低频特性。

自标定法在低频振动传感器参数校准中的应用

介绍了自标定法在低频振动传感器参数校准中的应用,阐述了该方法用于校准的理论依据及适用范围,并将自标定法获得的校准数据和用振动标准装置获得的校准数据进行了比较,通过实测数据证实了自标定法的标定结果在一定的频率范围内是可信的。由于自标定法不需要复杂的标定设备,简单方便,因此具有较好的实用价值。最后,分析了自标定法的误差来源,并得出了一些结论。

铁路轨道振动监测系统的研究与设计

在轨道振动研究的基础上,设计完成了基于USB2.0接口的监测系统.该系统以891-2型拾振器作为测振传感器,以LPC1768作为核心控制芯片,以USB串行接口总线作为数据传输通道,实现了对轨道表面振动信号的采集、时域分析、频域分析以及实时显示等功能.经过试验测试,该系统性能稳定,试验结果符合预期设想,适合于工程现场监测,具有很好的实用性和借鉴性.