变负载压电悬臂梁共振频移量研究

基于Euler-Bernoulli梁原理研究了铝基双晶串联压电悬臂梁电压频响和短路-开路共振频移量问题。以悬臂梁总厚度和压电陶瓷厚度为影响参数,首先推导了输出电压的单/多模态解,再以单模态解为基础,分析了不同厚度压电悬臂梁短路-开路共振频移量。研究结果表明,与多模态解相比,单模态解的估计性良好,且计算简便。在任意变负载区间内,存在最劣压电陶瓷厚度,使短路-开路共振频移量最大。因此,在进行压电悬臂梁结构设计时,应尽量避开最劣点,使外部负载具有最佳适应性,提高能量回收效率。

超声换能器焦区内软组织背散射信号频移与散射子粒径的相关性研究

基于超声波在生物软组织中的传播机理,研究聚焦超声换能器焦区内软组织超声背散射信号中心频率的偏移量与组织超声特征散射子粒径的相关性。通过计算机模拟实验,探讨了组织的衰减系数和超声特征散射子的数浓度(单位体积内散射子的个数)以及换能器的中心频率、带宽和聚焦性等参数对频移量的影响。模拟结果表明,换能器焦区内软组织超声背散射信号中心频率的偏移量随散射子粒径的增大而增加,近似呈线性增长的关系;偏移量与组织的衰减系数和发射换能器的中心频率、带宽等参数有关,这些参数越大,偏移量也越大;散射子的数密度、聚焦超声换能器的聚焦性等参数对频移量的影响不大。

自适应温度补偿无线传感器网络时间同步方法

时间同步是多智能体网络协同工作的基础,具有重要意义。低成本无线传感器网络节点时钟易受到环境因素的影响,导致节点时间同步误差增大,网络信道负载增加。针对上述问题,提出了一种低时钟再同步周期、自适应温度补偿的无线传感器网络时间同步方法。首先,基于双向通信时间同步模型,提出了温度补偿的节点频移量动态估计模型;然后,采用Almon函数加权求和的方式对温度和频移量数据进行融合,解决数据采样率不匹配和模型维度高的问题;其次,为进一步提高时间同步精度,采用Kalman滤波器对频移量和相移量估计值进行滤波,并采用系统状态后验估计值对节点本地时间进行补偿;最后,参照IEEE 802.15.4标准对时间同步精度的要求,设计了一种失效风险最小化的再同步决策函数,最大限度提高节点再同步周期,减少信道负载。在高低温箱、室内和室外3种环境下进行实验以验证所提的方法。试验结果表明,与洪泛时钟同步协议(FTSP)时间同步协议相比,自适应温度补偿的时间同步(ATCTS)算法平均时间同步误差降低了97.4%,室外环境下平均时间同步周期为324 min。

基于压电陶瓷的光学移频技术研究

基于压电陶瓷(PZT)的逆压电效应实现了光波的移频,测量了不同电压幅值大小和驱动频率时PZT的移频特性。通过控制PZT的微位移驱动,使得光波的光程发生线性变化,从而改变光波的频率。通过光外差检测光路,检测了光波的微小频率变化量。结果表明,驱动频率较小时,能产生相对稳定的移频量;当电压一定时,驱动频率越大,移频量的测量值偏离线性值越大。PZT的驱动电压和频率选择在合适的范围,可以提高PZT的移频性能。

钾原子532nm可调谐超窄带光学滤波器的研究

对钾原子 ( 4P1 2 → 4S1 2 )态 5 3 2nm可调谐超窄带光学滤波器 (T ESFADOF)进行了理论和实验研究 ,建立了外电场中T ESFADOF的理论模型 ,编程计算了T ESFADOF透射谱 ,实验测得不同电场强度下T ESFADOF透射谱 ,给出T ESFADOF透射谱中心频率频移量随电场变化的分布曲线 。

Laser Manipulation of Micro Untransmissive Particles in Water

The laser trapping of untransmissive particles are discussed in this paper. Photon can generate the momentum tothe untransmissive particle by diffraction and reflection on the surface of the particles. We tried laser trapping ofuntransmissive particles using an attractive force caused by the diffraction and radiation force caused by reflection.The laser trapping system includes CW YAG laser, which has 1.064 μm in wave length and an optical microscope.The motions of particles were monitored by a CCD camera on the top of the microscope and recordedby PC connected to the CCD camera.