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Logistic混沌映射与差分进化改进人工蜂群优化水下定位 被引量:3
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作者 陈嘉兴 刘扬 +1 位作者 刘晓茜 刘志华 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期57-67,共11页
水下节点定位时通常采用距离估算法,在节点之间利用点到点的距离来估计或基于角度估计来完成节点定位。然而,这种算法存在较大的定位误差。为了提升定位的精确度,引入了人工蜂群(ABC)优化算法,该算法通过将节点定位结果优化问题转化为... 水下节点定位时通常采用距离估算法,在节点之间利用点到点的距离来估计或基于角度估计来完成节点定位。然而,这种算法存在较大的定位误差。为了提升定位的精确度,引入了人工蜂群(ABC)优化算法,该算法通过将节点定位结果优化问题转化为对节点目标函数的优化问题,有效地提高了水下节点的定位精度。尽管如此,ABC算法在迭代过程中仍存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题。针对这些问题,提出了一种通过Logistic混沌映射与差分进化改进的人工蜂群优化水下定位算法(improved artificial bee colony optimization underwater localization algorithm by Logistic chaos mapping and differential evolution,LDIABC)。首先,在算法种群初始化阶段,引入了Logistic混沌映射,利用该映射函数产生的混沌序列代替随机数生成器,从而使种群在初始化分布时蜜源位置更均匀,并从理论上证明了Logistic混沌序列的互异性,从而避免由于种群分布过于密集导致算法在迭代过程中陷入局部最优;其次,提出了适应度方差这一标准来验证在算法迭代过程中未陷入局部最优,进一步证明其有效性;然后,在引领蜂搜索阶段,基于差分进化的变异策略,提出了权重因子改进引领蜂邻域搜索方式,提高了引领蜂的全局搜索效率,加快了算法的收敛速度。仿真实验表明,LDIABC算法能够有效避免传统ABC算法收敛速度慢和易陷入局部最优的问题。相较于Tent-IABC算法、ELOABC算法、CODEGWO算法以及SAPSO算法,LDIABC算法在收敛速度和节点定位成功率上均有显著提升,并且优化定位精度分别提升了6.36%、13.33%、14.16%和16.88%。这些结果证明LDIABC算法能够有效提升水下节点定位精度,具有良好的优化效果。 展开更多
关键词 人工蜂群优化 水下定位 LOGISTIC混沌映射 适应度方差 权重因子
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一种基于STM32微控制器的电阻型湿度传感器校准系统设计 被引量:2
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作者 张鹏 殷家璇 +1 位作者 陶佰睿 李会 《传感技术学报》 北大核心 2025年第1期75-81,共7页
提出了一种基于STM32微控制器的电阻型湿度传感器校准系统,旨在提高传感器的工作性能,特别是要减少因湿滞和温度噪声等带来的误差。主要包括基于PID(比例微分积分)算法与PWM(脉宽调制)控制的饱和盐溶液相对湿度参考标准测试环境,干湿球... 提出了一种基于STM32微控制器的电阻型湿度传感器校准系统,旨在提高传感器的工作性能,特别是要减少因湿滞和温度噪声等带来的误差。主要包括基于PID(比例微分积分)算法与PWM(脉宽调制)控制的饱和盐溶液相对湿度参考标准测试环境,干湿球温度计湿度辅助测试定标系统,以及Buck(降压斩波)开关电源和LDO(低压差线性稳压)电路组成的电源电路、恒温电路、气压检测电路、电机驱动电路和输出显示电路等模块的软硬件设计。最后自制GO/ZnO/PCF(氧化石墨烯/氧化锌/植物纤维素薄膜)电阻型湿度传感器,把该电阻型湿度传感器放置在各相对湿度参考标准测试环境中实时记录传感器输出电阻值并对其进行校准测试,经多轮试验和数据处理,运用二分查找算法获取该传感器对应湿度数据。研究结果表明,所设计的校准系统可以将湿度传感器误差控制在±2%RH内,并在标准湿度测试环境中实现10 s内达到90%的稳定响应。此外,经过误差校准后,传感器恢复至新的稳定状态所需的时间不超过30 s。该校准系统具有低成本、简便操作和便携性等显著优势,具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 湿度传感器 校准实验箱 嵌入式系统 PID
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可印刷柔性传感器在人体健康监测中的研究进展 被引量:3
3
作者 邵艳秋 任婷 +7 位作者 王迪 姬旭 柳林 杨荟 杨皓婷 张吉振 陶金龙 孔娜 《材料导报》 北大核心 2025年第12期24-32,共9页
随着可穿戴技术的迅速发展,可印刷柔性传感器作为一种创新的传感器制备方法,已在人体健康监测领域取得了显著的研究进展。本文综述了可印刷柔性传感器在人体健康监测中的研究现状,从印刷方式、传感机制以及材料性质等角度出发,并结合可... 随着可穿戴技术的迅速发展,可印刷柔性传感器作为一种创新的传感器制备方法,已在人体健康监测领域取得了显著的研究进展。本文综述了可印刷柔性传感器在人体健康监测中的研究现状,从印刷方式、传感机制以及材料性质等角度出发,并结合可印刷柔性传感器的灵敏度、稳定性、重现性等方面对目前的可印刷柔性传感器展开了系统的总结。最后,进一步讨论了可印刷柔性传感器在新型可穿戴电子设备和人体疾病防控等领域的应用,并展望了可印刷柔性传感器在实际应用和发展过程中面临的一些挑战。 展开更多
关键词 柔性传感器 健康监测 导电材料 可穿戴设备
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原子层热电堆热流传感器的发展及其应用 被引量:1
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作者 杨凯 陈曦 +3 位作者 朱涛 陶伯万 赵睿鹏 王辉 《实验流体力学》 北大核心 2025年第2期1-14,共14页
高频脉动热流在高超声速边界层转捩、激波/边界层干扰等气动基础问题的实验研究中非常重要。当前,高频脉动热流测试主要依赖于原子层热电堆(Atomic Layer Thermopile,ALTP)热流传感器。采用金属有机化学气相沉积技术路线,在优化沉积环... 高频脉动热流在高超声速边界层转捩、激波/边界层干扰等气动基础问题的实验研究中非常重要。当前,高频脉动热流测试主要依赖于原子层热电堆(Atomic Layer Thermopile,ALTP)热流传感器。采用金属有机化学气相沉积技术路线,在优化沉积环境条件参数的基础上发展了性能更优的ALTP热流传感器。面向传感器小型化、耐高温、柔性等发展需求,通过导电膜连接将多条YBa_(2)Cu_(3)O_(7)-δ(YBCO)薄膜首尾串联,在保持传感器尺寸不变的同时提高灵敏度系数,为传感器小型化奠定了基础;通过替换常规ALTP热流传感器敏感元的热电材料体系,研制了基于La1-xCaxMnO_(3)(LCMO)的耐高温(超过500℃)ALTP热流传感器样件。针对LCMO的能量输运特点,采用半导体材料性能调控方法,以交替串联的方式延长敏感薄膜的有效长度,进而能在有限的传感器感应面上布置更多的敏感薄膜;以表面经特殊处理的金属薄带为基底替换斜切SrTiO_(3)晶片,发展了柔性ALTP热流传感器,便于开展高频脉动热流的密集点测试以及在复杂曲面等位置布放高频脉动热流测点。传感器应用方面,除在激波风洞等实验环境下开展高频脉动热流测试的应用外,针对薄膜热电阻和同轴热电偶标定环节多、测热结果不确定度偏高等问题,讨论了利用ALTP热流传感器在线标定的可行性;针对高超声速低密度风洞中的薄壁量热计、同轴热电偶和红外热图等测热方式易受噪声干扰、不确定度高以及有效时间短等问题,通过风洞实验验证了ALTP热流传感器在高超声速低密度风洞中长时间中低热流测试的可行性,弥补了现有测热手段的不足。 展开更多
关键词 原子层热电堆 热流 标定 柔性 耐高温 高频脉动
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共轭电纺聚氨酯基导电纱线的制备及其应变传感性 被引量:1
5
作者 李淑静 曾媛 +4 位作者 朱书月 卫巧凤 丁梦园 李亮 刘让同 《印染》 北大核心 2025年第2期17-22,共6页
采用共轭静电纺丝法制备了纳米纤维构造的聚氨酯基纱线,借助液相化学沉积法构筑了共轭电纺聚氨酯基导电纱线,研究了其相关结构特征与应变传感性能。结果表明:液相沉淀法将银沉积于共轭电纺聚氨酯基纱线内纳米纤维界面和纳米纤维间隙中,... 采用共轭静电纺丝法制备了纳米纤维构造的聚氨酯基纱线,借助液相化学沉积法构筑了共轭电纺聚氨酯基导电纱线,研究了其相关结构特征与应变传感性能。结果表明:液相沉淀法将银沉积于共轭电纺聚氨酯基纱线内纳米纤维界面和纳米纤维间隙中,形成连续的银导电层和“桥联作用”的导电区域;该纱线具有较高的应变和应变回复能力,且镀银前后断裂伸长率均高于190%。共轭电纺聚氨酯基导电纱线的电导率高达1.1×10^(4) S/cm,在低应变(0~10%)下灵敏度为1.44,在识别人体脉搏、声带振动及关节屈曲等低应变信号具有优越性,为人体生理监控传感提供一种解决方案。 展开更多
关键词 共轭静电纺丝 聚氨酯 导电纱线 应变传感性
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基于单通道热流法的胸式核心体温传感器设计及研究 被引量:1
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作者 于闯 熊凌浩 +2 位作者 余新明 张煜 宋晋忠 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第5期20-23,共4页
人体核心体温连续监测对于一些特殊工作人群具有重要意义,采用直接测量的常规方法,存在测量位置有限,测量数据不稳定、影响舒适等问题。通过体表温度进行估算,可以解决以上问题。本文开展了基于单通道热流法核心体温测量传感器及方法研... 人体核心体温连续监测对于一些特殊工作人群具有重要意义,采用直接测量的常规方法,存在测量位置有限,测量数据不稳定、影响舒适等问题。通过体表温度进行估算,可以解决以上问题。本文开展了基于单通道热流法核心体温测量传感器及方法研究,设计了一种非侵入式、可持续测量人体核心体温的小型体温传感器,并开展了人体试验验证。结果表明:与口腔温度传感器相比,单通道热流法体温传感器可精确测量核心体温,动态跟踪一致性好,平均绝对误差小于0.3℃,为穿戴式生命体征监测装置发展提供了良好的应用前景。 展开更多
关键词 单通道热流法 核心体温传感器 生命体征监测
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融合多传感器数据的采煤机截齿失效诊断方法 被引量:1
7
作者 何武林 彭继慎 《传感技术学报》 北大核心 2025年第2期309-315,共7页
截齿失效诊断需要使用一系列传感特征信号参数来诊断,当多个传感特征信号交互出现后,其相互间形成的干扰将导致无法准确判断截齿的状态。提出一种融合多传感器数据的采煤机截齿失效诊断方法。建立采煤机截齿失效多传感特征融合模型,完... 截齿失效诊断需要使用一系列传感特征信号参数来诊断,当多个传感特征信号交互出现后,其相互间形成的干扰将导致无法准确判断截齿的状态。提出一种融合多传感器数据的采煤机截齿失效诊断方法。建立采煤机截齿失效多传感特征融合模型,完成传感特征融合。建立截齿多传感融合特征样本的模糊隶属度函数模型,按照截齿参数设定变量,获得不同传感特征变量的模糊熵值,线性分析传感融合特征模糊熵值与截齿失效间关系。以截齿失效状态模糊熵值作为基本概率分配函数核,求解将待诊断样本的隶属度函数,对比正常和失效的隶属度特征,实现高效诊断。仿真数据证明:所提方法在空载和正常两种测试情况下的载荷范围诊断误差均在3 N以内,诊断耗时为25 ms。 展开更多
关键词 机械故障诊断 失效诊断 多传感器数据 采煤机截齿 基本概率分配函数 模糊熵值
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基于电磁感应的油液铁磁性磨粒动态检测仿真研究 被引量:1
8
作者 张浩 魏海军 +1 位作者 梁寒钰 朱超 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第3期42-45,共4页
建立了基于电磁感应原理双螺管线圈的数学物理模型,通过仿真分析得到了线圈结构参数最优解。针对静态仿真模型与实际油液磨粒状态不符及精确较差问题,本文引入了斯托克斯颗粒自由沉淀公式,模拟磨粒在润滑油中的自由沉淀过程,分析了线圈... 建立了基于电磁感应原理双螺管线圈的数学物理模型,通过仿真分析得到了线圈结构参数最优解。针对静态仿真模型与实际油液磨粒状态不符及精确较差问题,本文引入了斯托克斯颗粒自由沉淀公式,模拟磨粒在润滑油中的自由沉淀过程,分析了线圈输出信号与运动磨粒相关特征的关系,得到了更接近实际的状态的仿真结果。验证结果表明:传感器的检测精度可以控制在±7.6%以内,并且可以识别不同尺寸的磨粒。 展开更多
关键词 油液检测 磨粒检测 电磁感应 线圈仿真
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高精度椭圆阵列电流传感器误差优化算法研究 被引量:2
9
作者 沈悦 陆佳嘉 +2 位作者 唐玥 权硕 褚子扬 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第2期39-43,共5页
为了减小由于矩形导体偏心和倾斜导致的传感器测量误差,实现电流高精度测量,提出一种基于灰狼优化(GWO)算法优化反向传播(BP)神经网络的椭圆阵列霍尔电流传感器误差优化方案。首先,基于三维磁场模型确定导体偏心参数和倾斜参数,并进行... 为了减小由于矩形导体偏心和倾斜导致的传感器测量误差,实现电流高精度测量,提出一种基于灰狼优化(GWO)算法优化反向传播(BP)神经网络的椭圆阵列霍尔电流传感器误差优化方案。首先,基于三维磁场模型确定导体偏心参数和倾斜参数,并进行电流反演,得出电流积分模型;然后,使用BP神经网络估计导体参数,并引入GWO算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,构建导体状态参数估计模型,实现偏心与倾斜误差优化;最后,搭建实验平台,对本文提出的误差优化方案进行验证。实验结果表明:本文提出误差优化方案能够精确估计导体状态参数,进而有效减小偏心误差和倾斜误差,导体X向偏心产生的电流误差减小65.07%,Y向偏心产生的电流误差减小45.74%,偏离Z轴产生的倾斜电流误差减小76.15%。 展开更多
关键词 椭圆阵列传感器 矩形导体 偏心误差 倾斜误差 灰狼优化算法 反向传播神经网络
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多策略改进鲸鱼优化算法的移动机器人路径规划 被引量:2
10
作者 黄开启 许军 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第7期121-125,共5页
在移动机器人路径规划研究中,鉴于传统鲸鱼优化算法(WOA)会出现收敛速率慢、精度不高和容易进入局优等固有的缺陷,提出一种多策略改进的鲸鱼优化算法(MSIWOA)。提出融合Logistic-Tent复合混沌映射与反向学习策略,以改进算法的初始种群... 在移动机器人路径规划研究中,鉴于传统鲸鱼优化算法(WOA)会出现收敛速率慢、精度不高和容易进入局优等固有的缺陷,提出一种多策略改进的鲸鱼优化算法(MSIWOA)。提出融合Logistic-Tent复合混沌映射与反向学习策略,以改进算法的初始种群生成机制。引入非线性收敛因子和自适应惯性权重策略,旨在平衡算法初期探索能力和后期精细化寻优能力。引入随机差分策略,以求提高种群多样性与全局搜索水平。实验结果表明:MSIWOA在基准测试函数上展现出更快的收敛速度和更精确的寻优结果。MSIWOA在最短路径长度、耗时以及拐点数等指标上均表现最优,验证了算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 路径规划 自适应权重 Logistic-Tent复合混沌映射 随机差分策略
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基于传感器部署优化的农业温室环境低功耗监测方法 被引量:2
11
作者 张庆松 吴文娟 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期236-247,共12页
由于农业温室环境的设计模式较为多样,对传感器监测点的部署造成了较大的影响,导致监测结果准确度不高。为了缓解传感器部署不良的问题,提出基于传感器部署优化的农业温室环境低功耗监测方法。通过在农业温室环境内随机部署传感器监测点... 由于农业温室环境的设计模式较为多样,对传感器监测点的部署造成了较大的影响,导致监测结果准确度不高。为了缓解传感器部署不良的问题,提出基于传感器部署优化的农业温室环境低功耗监测方法。通过在农业温室环境内随机部署传感器监测点,并结合虚拟势场理论计算相邻传感器之间的虚拟力。建立部署优化的模糊规则,通过多次求解得到传感器部署优化策略。设计传感器数据在传输过程中的低功耗传输模式,利用传输得到的数据分析相应的农业温室环境状态。经过实践测试可知,应用该方法得到的监测结果与实际值高度一致,准确度较高,满足农业温室环境管理的现实需求。 展开更多
关键词 农业温室环境 温室环境监测 低功耗监测 传感器部署优化 传感器 监测方法
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基于CS-PVP K30复合物薄膜基的QCM湿度传感器 被引量:1
12
作者 王艳 陶金 +4 位作者 罗健 陈思毅 彭宏 王云霄 尹泽宇 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期190-195,共6页
石英晶体微天平(QCM)作为纳克级精度传感器,通过在敏感区添加湿敏材料,能够在气相条件下高精度检测湿度,具有检测范围广、成本低和制作简单的优点。为提升湿敏材料的性能,扩展基于QCM的湿度传感器的应用,构建了基于壳聚糖(CS)基底,聚乙... 石英晶体微天平(QCM)作为纳克级精度传感器,通过在敏感区添加湿敏材料,能够在气相条件下高精度检测湿度,具有检测范围广、成本低和制作简单的优点。为提升湿敏材料的性能,扩展基于QCM的湿度传感器的应用,构建了基于壳聚糖(CS)基底,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)成膜机理的复合物薄膜基的QCM湿度传感器。实验证明该传感器响应、恢复时间分别为13 s、14 s,在相对湿度11%~97%检测范围内的灵敏度达到57.84 Hz/%RH,在30天稳定性重复实验中最大频率波动小于10 Hz。 展开更多
关键词 湿度传感器 石英晶体微天平(QCM) 壳聚糖(CS) 聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 灵敏度
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基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法 被引量:1
13
作者 杨先凤 邢世豪 +1 位作者 李斯雯 李自强 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第9期162-164,168,共4页
为了无接触地精确测量中小型物体的尺寸,提出了一个基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法。首先标定双目相机并对其进行畸变矫正,再将立体校正后的左右图像通过改进的半全局匹配(SGM)算法进行立体匹配,获得被测物体的视差图与深度图。... 为了无接触地精确测量中小型物体的尺寸,提出了一个基于双目视觉的中小型物体尺寸测量方法。首先标定双目相机并对其进行畸变矫正,再将立体校正后的左右图像通过改进的半全局匹配(SGM)算法进行立体匹配,获得被测物体的视差图与深度图。实验结果表明:该方法在近距离测量中对小型物体尺寸的精度较高,布娃娃的测量实际误差由1.42 cm降低至0.31 cm,直尺的测量实际误差由1.17 cm降低至0.21 cm,误差率由5%左右降低至1%左右,测量精度的提升效果显著。 展开更多
关键词 双目视觉 双目相机标定 立体匹配 尺寸测量
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多智能体系统的分布式协同定位方法研究综述 被引量:1
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作者 杨光红 石重霄 《复杂系统与复杂性科学》 北大核心 2025年第2期18-30,共13页
多智能体系统的分布式协同定位是系统执行诸多复杂协同任务的关键环节。分布式协同定位方法旨在使各智能体利用相对空间测量信息与锚节点位置信息,通过结合分布式的网络通信,计算自身在全局坐标系下的位置。本文针对多智能体系统分布式... 多智能体系统的分布式协同定位是系统执行诸多复杂协同任务的关键环节。分布式协同定位方法旨在使各智能体利用相对空间测量信息与锚节点位置信息,通过结合分布式的网络通信,计算自身在全局坐标系下的位置。本文针对多智能体系统分布式协同定位方法的研究进展进行详细总结。首先,根据相对空间测量信息的类型,将现有分布式协同定位方法分为如下三类:基于距离测量信息、基于方位测量信息、以及基于混合测量信息的分布式协同定位方法。进而,通过描述测量信息与智能体位置之间的约束关系,对上述分布式协同定位方法的设计方案进行详细阐述,并比较现有方法的优缺点。此外,针对带有恶意测量信息的多智能体系统,介绍了可靠分布式协同定位方法的研究现状。最后,本文对多智能体系统分布式协同定位方法存在的问题进行了归纳总结,并提出了一些可能的解决方向。 展开更多
关键词 多智能体系统 分布式协同定位 测量信息 可靠性
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基于超螺旋观测器的永磁同步电机预测控制 被引量:1
15
作者 黄向慧 李彦龙 杨方 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第5期34-38,43,共6页
永磁同步电机(PMSM)模型预测控制存在权重因子选择困难,并且在一个控制周期内电压矢量幅值和方向受限,磁链脉动大的问题,本文提出了一种基于超螺旋磁链观测器的PMSM三矢量模型预测控制方法。首先,引入模型预测磁链控制解决了权重因子选... 永磁同步电机(PMSM)模型预测控制存在权重因子选择困难,并且在一个控制周期内电压矢量幅值和方向受限,磁链脉动大的问题,本文提出了一种基于超螺旋磁链观测器的PMSM三矢量模型预测控制方法。首先,引入模型预测磁链控制解决了权重因子选择困难的问题,但是带来了预测磁链误差较大的问题;其次,通过6次在线遍历寻优得到最优矢量和磁链误差;然后,通过选取第二电压矢量来减少磁链误差,并选取零电压矢量来调节幅值的大小;最后,利用磁链无差拍控制原理确定各个电压矢量的作用时间。仿真结果表明,与传统的模型预测磁链控制相比,保持良好的动态响应性能的同时,减少了转矩和磁链脉动。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 超螺旋观测器 无差拍控制
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一种应用于磁源目标识别的大量程低噪声矢量磁强计
16
作者 于向前 和冬华 +7 位作者 施伟红 肖池阶 刘斯 宗秋刚 陈鸿飞 王玲华 邹鸿 王永福 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期451-455,共5页
针对磁源目标识别任务中对大量程、低噪声矢量磁场探测系统的需求,提出一种基于磁阻传感器HMC1021Z的矢量磁强计.经过实验测试,该矢量磁强计的磁场探测量程可以高达±6×10^(5) nT,同时具有较高的线性度,非线性误差≤5.6‱;方均... 针对磁源目标识别任务中对大量程、低噪声矢量磁场探测系统的需求,提出一种基于磁阻传感器HMC1021Z的矢量磁强计.经过实验测试,该矢量磁强计的磁场探测量程可以高达±6×10^(5) nT,同时具有较高的线性度,非线性误差≤5.6‱;方均根(RMS)噪声为 1.2611 nT;功率谱密度(PSD)噪声为 0.8 nT/√Hz@1 Hz;-3 dB带宽为 DC~8 Hz.因此,所提出的矢量磁强计能够满足磁源目标识别任务中大量程、低噪声的磁场探测需求. 展开更多
关键词 磁阻传感器 矢量磁强计 大量程 低噪声 磁源目标识别
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布里渊相移-增益比分布式光纤传感研究进展(特邀)
17
作者 李宗雷 何海军 +3 位作者 周银 邹喜华 潘炜 闫连山 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期49-63,共15页
布里渊光纤传感器利用布里渊频移与光纤的温度及应变之间的线性关系实现分布式温度及应变传感。布里渊相移-增益比技术通过布里渊频移与布里渊相移-增益比之间的线性关系直接映射布里渊频移,相比于常规的扫频拟合方法可大幅度降低扫频... 布里渊光纤传感器利用布里渊频移与光纤的温度及应变之间的线性关系实现分布式温度及应变传感。布里渊相移-增益比技术通过布里渊频移与布里渊相移-增益比之间的线性关系直接映射布里渊频移,相比于常规的扫频拟合方法可大幅度降低扫频次数和原始数据量,进而提升传感器实时性。布里渊相移-增益比技术的实施需要借助相干探测技术同时获得布里渊增益和相移,更高的增益及相移测量精度可以获得更高的传感精度。首先,回顾了过去十余年相干探测技术在实现高精度布里渊增益及相移测量方面的进展,包括光纤群速度色散抑制、光纤群时延波动消除、以及信号源幅度和相位噪声消除等。进一步,阐述了布里渊相移-增益比技术的主要优势,这些技术优势不仅提升了布里渊光纤传感的精度及可靠性,还大幅提升了测量速度。基于这些进展,布里渊相移-增益比技术为大型基础设施温度、应力应变的高精度实时监测提供了新途径,有望推动布里渊分布式光纤传感技术在各领域的实际应用。 展开更多
关键词 布里渊分布式光纤传感 布里渊相移-增益比 边沿辅助技术 相干探测
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基于EIT技术的智能可穿戴传感器的研究进展
18
作者 王琦 王鑫 段晓杰 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第4期71-82,共12页
基于电阻抗成像(EIT)技术的智能可穿戴传感器在工业、医疗和电子产品中有广泛的应用。本文概述了EIT成像原理,总结了EIT智能可穿戴传感器在传感器材料、硬件结构设计、软件算法等方面的研究进展,详细介绍了EIT智能可穿戴传感器在人机交... 基于电阻抗成像(EIT)技术的智能可穿戴传感器在工业、医疗和电子产品中有广泛的应用。本文概述了EIT成像原理,总结了EIT智能可穿戴传感器在传感器材料、硬件结构设计、软件算法等方面的研究进展,详细介绍了EIT智能可穿戴传感器在人机交互、智能机器人和医疗保健方面的应用,并展望了其未来发展前景:更轻薄柔软的传感器材料、软件算法的优化、物联网和5G技术的普及、成本的降低和制造工艺的改进,将使得基于EIT的智能可穿戴传感器在更广泛的领域发挥其独特的优势,为人们的健康生活和工业发展提供更有力的支持。 展开更多
关键词 智能可穿戴传感器 电阻抗成像(EIT) 材料优化 硬件设计 软件算法
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基于多通道表面肌电传感器的手势识别
19
作者 张劲勇 韩倩 +1 位作者 陈俞强 郭剑岚 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第10期44-47,51,共5页
针对多通道表面肌电(sEMG)传感器手势识别精度提升需求,提出新型手势识别框架,采用连续小波变换(CWT)将信号转为时频图,设计DIFT-Net分类网络,集成Swin Transformer双分支结构,通过注意力引导模块(AGM)增强局部特征提取,注意力交互模块(... 针对多通道表面肌电(sEMG)传感器手势识别精度提升需求,提出新型手势识别框架,采用连续小波变换(CWT)将信号转为时频图,设计DIFT-Net分类网络,集成Swin Transformer双分支结构,通过注意力引导模块(AGM)增强局部特征提取,注意力交互模块(AIM)实现多尺度全局特征融合。实验基于自建和Nanapro DB1数据集验证,DIFT-Net分别取得98.36%和82.64%的精度,显著优于传统方法。结果表明,该框架能有效融合局部与全局特征,显著提升多通道sEMG传感器手势识别性能,为人机交互应用提供新方案。 展开更多
关键词 表面肌电传感器 手势识别 TRANSFORMER 注意力引导模块 注意力交互模块
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面向肺部介入的光纤光栅三维力传感器设计
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作者 刘艳红 苗亚洲 +2 位作者 张宽 陈鹏冲 霍本岩 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期9-16,共8页
支气管曲折复杂的环境对肺部介入手术中柔性机器人末端力感知造成了较大的困难,现有的力传感器难以满足其要求。根据肺部介入手术的需求,为柔性机器人提供精确、实时的末端力反馈,设计了分段式光纤光栅三维力传感器,并对其结构进行了有... 支气管曲折复杂的环境对肺部介入手术中柔性机器人末端力感知造成了较大的困难,现有的力传感器难以满足其要求。根据肺部介入手术的需求,为柔性机器人提供精确、实时的末端力反馈,设计了分段式光纤光栅三维力传感器,并对其结构进行了有限元仿真分析与优化,设计了解耦算法,完成传感器内部4根光栅受到三维力时波长变化的解耦,从而实现对横向力与轴向力的检测。设置温补光栅进行温度补偿,设计了补偿策略,降低了温度变化对传感精度的影响。最后,对所设计的光纤光栅力传感器进行了校准与实验验证。实验结果表明:设计的光纤光栅三维力传感器的横向力灵敏度系数分别为431.3 pm/N与517.6 pm/N,轴向力灵敏度系数为153.5 pm/N,均方根误差分别为0.026、0.025、0.041 N。 展开更多
关键词 柔性机器人 光纤光栅 肺部介入手术 温度补偿 三维力
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