裸光纤光栅表贴结构应变传递分析与实验研究

光纤光栅的封装结构在应变测量中至关重要,表贴式结构简化了应变传递环节,能够提高应变传递效率和稳定性。光纤光栅应变传感的准确性取决于光纤-粘接层-基体之间的界面传递特性。本文以表贴式裸光纤光栅作为研究对象,建立传感器应变传递模型,并推导了基底实际应变与表贴的裸光纤光栅所测应变之间的关系,仿真分析了粘接层弹性模量、厚度、长度、宽度等粘接参数对平均应变传递率的影响,得到裸光纤光栅表贴结构粘接层的优化参数,为表贴式光纤光栅传感应用提供参考依据。选用高温固化环氧胶353 ND,将涂覆层为聚酰亚胺的裸光纤光栅粘贴于等强度梁上,进行应变传递效果评价实验,结果表明,表贴式裸光纤光栅随铝材基底的应变呈现良好的线性关系,应变灵敏度为1.13 pm/με,是基片式封装应变灵敏度的1.5倍,应变传递率达到94.2%,与理论分析结果较为接近,证明了表贴结构模型与粘接手段的正确性和可行性。

基于无线能量传输的充电平台设计及其性能分析

无线能量传输作为一种新型的电力传输技术,为数量飞速增长的电子产品提供了便捷的充电方式,然而大功率驱动电路、充电距离和效率一直是制约无线充电技术实际应用因素。针对这些问题,基于磁耦合无线能量传输理论,对无线充电的等效电路进行了理论分析,探讨了影响充电效率的主要因素。以STM32单片机作为控制核心,通过设计大功率H桥式驱动电路、整流电路等,研制并搭建了无线能量传输充电实验平台,并对系统工作频率、无线充电距离以及有无中继线圈对系统性能的影响进行了实验和分析。结果表明所设计的无线能量传输充电平台具有相对完整的功能,且在24V驱动电压、2cm充电距离的情况下,负载接收功率达到了2.5 W。

基于遗传算法的无线传感器网络覆盖策略

网络覆盖是无线传感器网络研究的关键性基础问题,直接影响网络的使用性能。针对节点随机部署的无线传感器网络,提出了一种基于遗传优化的覆盖策略。综合考虑网络覆盖率、工作节点数目、网络剩余能量和节点能耗均匀性,使网络中的冗余节点轮流进入低功耗睡眠状态,以期达到延长网络寿命的目的。仿真结果表明,所提算法能快速有效地实现工作节点集的优化选取,在给定覆盖率条件下,提高节点利用率,降低能耗,同时延长网络生存时间。