基于负刚度磁弹簧的超低频振动速度传感器的设计与性能分析 被引量：3

1

作者 周振华 傅逸轩 杜荣华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第10期23-31,共9页

低频振动速度信号的测量在振动控制、地质勘探、土木工程等领域有着广泛的应用,而实现振动速度传感器的低频扩展对实现低频超低频振动速度信号的测量至关重要。为了实现振动速度传感器测量下限频率的扩展,提出了一种基于负刚度磁弹簧的... 低频振动速度信号的测量在振动控制、地质勘探、土木工程等领域有着广泛的应用,而实现振动速度传感器的低频扩展对实现低频超低频振动速度信号的测量至关重要。为了实现振动速度传感器测量下限频率的扩展,提出了一种基于负刚度磁弹簧的超低频速度传感器。利用等效磁荷法建立负刚度磁弹簧的磁力与刚度模型;分析了负刚度磁弹簧的几何参数对其负刚度特性的影响规律,通过调节磁负刚度弹簧的几何参数以实现传感器低频扩展对负刚度特性线性度和幅值的要求;并进一步分析了振动速度传感器频响特性。结果表明文中提出速度传感器以及结构参数设计方法能有效地实现速度传感器的低频扩展,并实现低频振动速度信号的测量。 展开更多

关键词 磁弹簧 负刚度 振动速度传感器 低频扩展

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于WOA-ELM的空间分层结构FBG三维振动加速度传感器非线性解耦 被引量：4

2

作者 孙世政 武宇峰 +2 位作者 何江 徐向阳 陈仁祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期139-147,共9页

针对三维振动加速度传感器存在的维间耦合干扰问题,以空间分层结构光纤布拉格光栅(FBG)三维振动加速度传感器为研究对象,阐述了三维振动加速度传感的基本原理。其次,构建了振动加速度动态标定实验平台,并分析了传感器的结构耦合特性。最... 针对三维振动加速度传感器存在的维间耦合干扰问题,以空间分层结构光纤布拉格光栅(FBG)三维振动加速度传感器为研究对象,阐述了三维振动加速度传感的基本原理。其次,构建了振动加速度动态标定实验平台,并分析了传感器的结构耦合特性。最后,提出一种基于鲸鱼算法优化极限学习机(WOA-ELM)的神经网络模型并进行了非线性解耦实验,其结果显示,在x、y、z三轴的平均测量误差分别降至1.58%、1.17%、0.95%,平均I类和II类误差最大值分别降至0.73%和0.37%。为验证解耦效果,将WOA-ELM与其他算法等进行解耦效果对比。结果表明,WOA-ELM更有效地降低三维振动加速度传感器的维间耦合干扰,提高测量精度。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 三维振动加速度传感器 维间耦合 鲸鱼优化算法 极限学习机

在线阅读 下载PDF 职称材料

GIS缺陷检测用低功耗智能无线振动加速度-声发射融合传感器 被引量：1

3

作者 史天一 张昭宇 +2 位作者 张轩瑞 韩旭涛 李军浩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期61-71,共11页

针对气体绝缘组合电器(GIS)机械和绝缘缺陷的同时同地感知,本文提出一种低功耗智能无线振动加速度-声发射融合传感器。进行了传感器融合结构设计和仿真验证,使用蓝牙低功耗(BLE)实现传感器与客户端通信。首次将伪随机M序列应用于压电传... 针对气体绝缘组合电器(GIS)机械和绝缘缺陷的同时同地感知,本文提出一种低功耗智能无线振动加速度-声发射融合传感器。进行了传感器融合结构设计和仿真验证,使用蓝牙低功耗(BLE)实现传感器与客户端通信。首次将伪随机M序列应用于压电传感器的阻抗响应自校准,单次校准仅需数毫秒和数毫瓦。测试结果表明,传感器100 Hz~2 kHz内平均振动灵敏度为511 mV/g, 20~100 kHz内超声灵敏度稳定在70~90 dB之间,相对不确定度小于2%;工作距离小于8 m时,数据传输速率在1 Mbps以上。在设置金属颗粒缺陷的实际GIS设备上开展机械振动-局部放电联合试验,结果表明传感器可实现设备机械振动和超声波信号的同时同地测量,为电力设备运行状态的分布式检测提供了新型有效的方法和手段。 展开更多

关键词 GIS缺陷检测 低功耗 智能 无线 振动加速度-声发射融合传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

矿用振动加速度传感器信号调理装置研制 被引量：7

4

作者 吉晓冬 薛光辉 +1 位作者 杨健健 吴淼 《工矿自动化》 北大核心 2014年第5期106-108,共3页

针对煤矿井下大型设备振动信号难以采集的问题,设计了一种矿用振动加速度传感器信号调理装置。详细介绍了该信号调理装置中振动加速度传感器的选型设计,振动信号调理板中的供电模块、激励电路、滤波电路设计及防护设计。测试结果验证了... 针对煤矿井下大型设备振动信号难以采集的问题,设计了一种矿用振动加速度传感器信号调理装置。详细介绍了该信号调理装置中振动加速度传感器的选型设计,振动信号调理板中的供电模块、激励电路、滤波电路设计及防护设计。测试结果验证了该信号调理装置的可靠性和实用性。 展开更多

关键词 矿井 振动加速度传感器 信号调理 振动信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

振动加速度传感器的自激振荡消除方法研究

5

作者 王玲 李慧琴 +1 位作者 李洲 赵汉雨 《中国测试》 CAS 2009年第5期85-87,共3页

为解决振动加速度传感器在实际使用中容易产生干扰及自激振荡等突发问题,在设计的加速度计检测电路基础上,通过建立数学模型分析产生自激振荡的原因,并结合具体的应用背景,采用了RC滞后补偿法,改善高频特性和通频带。电路经改进后,电路... 为解决振动加速度传感器在实际使用中容易产生干扰及自激振荡等突发问题,在设计的加速度计检测电路基础上,通过建立数学模型分析产生自激振荡的原因,并结合具体的应用背景,采用了RC滞后补偿法,改善高频特性和通频带。电路经改进后,电路的抗干扰性能得到很大的改善,振动加速度传感器呈现出良好的加速度信号。 展开更多

关键词 振动加速度传感器 自激振荡 干扰 调理电路 滞后补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于神经网络的速度传感器幅频特性改进 被引量：1

6

作者 于海春 俞阿龙 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第7期75-76,79,共3页

为了降低磁电式振动速度传感器的下限测量频率,以实现超低频振动速度测量,提出改进其幅频特性的函数连接型人工神经网络(FLANN)方法。该方法以磁电式振动速度传感器动态试验数据为基础,通过FLANN训练来确定传感器动态补偿网络,以改善它... 为了降低磁电式振动速度传感器的下限测量频率,以实现超低频振动速度测量,提出改进其幅频特性的函数连接型人工神经网络(FLANN)方法。该方法以磁电式振动速度传感器动态试验数据为基础,通过FLANN训练来确定传感器动态补偿网络,以改善它的幅频特性。介绍了原理和FLANN权值调整的算法,给出用FLANN建立的磁电式振动速度传感器动态补偿网络的数学模型。结果表明:这种幅频特性的改进方法具有精度高、鲁棒性好,并能在线修正等优点,在工程测试领域有重要的实用价值。 展开更多

关键词 磁电式振动速度传感器 函数连接型神经网络 固有频率 幅频特性 补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于钹式换能器的振动加速度传感器温度特性研究

7

作者 高翔宇 李邓化 粱爽 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A02期757-759,共3页

使用2-（0）-2连通型的金属．陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量。利用单片机对传感器零位输出电压... 使用2-（0）-2连通型的金属．陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量。利用单片机对传感器零位输出电压进行记录，得到传感器零位电压温度特性曲线。采用了基于最小二乘原理的分段线性插值法，对其温度特性的非线性进行了有效地补偿。试验结果表明，经过温度补偿后，在20～80℃范围内，零点输出电压温度误差由原来的9．8％降到了0．8％。 展开更多

关键词 钹式压电换能器 振动加速度传感器 温度补偿 DS18820 MCU

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM的三维汽车振动加速度测量方法研究 被引量：4

8

作者 罗健飞 吴仲城 申飞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第4期87-88,107,共3页

提出了一种基于ARM和加速度传感器的三维汽车振动加速度测量方法。在现有研究基础上,设计出能测量三维加速度的处理电路,利用32位高性能ARM处理器LPC2129的捕获通道和ADC通道实现对三维加速度信号的同时测量,并给出了测量的程序流程。... 提出了一种基于ARM和加速度传感器的三维汽车振动加速度测量方法。在现有研究基础上,设计出能测量三维加速度的处理电路,利用32位高性能ARM处理器LPC2129的捕获通道和ADC通道实现对三维加速度信号的同时测量,并给出了测量的程序流程。实现结果表明:该测量方法简化了系统,同时提高了系统的测量精度和实时性。 展开更多

关键词 ARM LPC2129 三维振动加速度传感器 ADC

在线阅读 下载PDF 职称材料

压电惯性式振动加速度虚拟仪器测控系统 被引量：2

9

作者 马鸿文 王艳芬 +1 位作者 于国防 陈治国 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第1期63-65,69,共4页

基于虚拟仪器技术研发了压电惯性式振动加速度测振系统,分析了压电惯性式振动加速度传感器的力学模型、工作原理及其测量电路,在信号处理中运用了相关滤波原理。试验结果表明,采用高速数据采集卡、压电传感器及LabVIEW2010软硬件平台实... 基于虚拟仪器技术研发了压电惯性式振动加速度测振系统,分析了压电惯性式振动加速度传感器的力学模型、工作原理及其测量电路,在信号处理中运用了相关滤波原理。试验结果表明,采用高速数据采集卡、压电传感器及LabVIEW2010软硬件平台实现了准确、高效、实时的自动化测振系统。 展开更多

关键词 压电惯性式振动加速度传感器 相关滤波 虚拟仪器 LABVIEW

在线阅读 下载PDF 职称材料

双通道USB接口振动测试系统研制 被引量：1

10

作者 勾灿 孙玉国 严政 《电子测量技术》 2016年第2期99-102,共4页

针对机械臂,数控机床等加工设备的振动测试问题,研制了一款便携式双通道振动测试系统。采用ST-3电磁式传感器拾取设备的振动速度信号,利用AD620仪用放大器对传感器的mV级电压输出进行了放大。采用美国NI公司的USB-6008数据采集卡将放大... 针对机械臂,数控机床等加工设备的振动测试问题,研制了一款便携式双通道振动测试系统。采用ST-3电磁式传感器拾取设备的振动速度信号,利用AD620仪用放大器对传感器的mV级电压输出进行了放大。采用美国NI公司的USB-6008数据采集卡将放大后的信号传至上位机,同时基于LabVIEW平台编写了数字低通滤波,频谱分析和相关分析软件。实际测试表明,该系统可实现较高采样频率的采样,对机械振动信号的分析处理更为高效,同时系统具有体积小,操作简单,人机交互友好等优点。 展开更多

关键词 振动速度传感器 信号放大器 NI数据采集卡 LABVIEW

在线阅读 下载PDF 职称材料

放大自发辐射解调的光纤光栅振动传感系统时域建模研究 被引量：2

11

作者 邵军 刘君华 +2 位作者 乔学光 贾振安 葛鹏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期43-47,共5页

将放大自发辐射(ASE)光源的线性区间作为边缘滤波器的解调技术予以推广,将其由温度、应变的静态解调扩展应用至光纤光栅振动传感器的动态解调.首先建立了基于ASE光源解调的光纤光栅振动传感测量系统,提出位移负阶跃响应测试法并利用其... 将放大自发辐射(ASE)光源的线性区间作为边缘滤波器的解调技术予以推广,将其由温度、应变的静态解调扩展应用至光纤光栅振动传感器的动态解调.首先建立了基于ASE光源解调的光纤光栅振动传感测量系统,提出位移负阶跃响应测试法并利用其得到了该系统的时域信号,并且由非线性直接拟合法获得该系统的动态参数,所得动态参数与有限元仿真结果相近.研究结果表明:ASE光源进行动态解调方案简单可行,位移负阶跃响应测试法获得动态时域信号不需要专门的激励设备,易于实现,与传统求取动态参数的方法相比,非线性拟合法求取动态参数更为简便. 展开更多

关键词 光纤光栅 振动加速度传感器 ASE光源 时域建模 负阶跃响应 非线性直接拟合法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于小波变换振动能量分布的车窗电机故障检测算法研究 被引量：2

12

作者 黄静 郭明杨 李革 《机电工程》 CAS 2016年第2期127-133,139,共8页

针对车窗电机的质量检测问题,对电机的结构、故障原因、振动信号时域、频域、时频特征、能量特征等方面进行了研究,对常见轴承故障频率进行了归纳计算,对传统的傅里叶变换频域检测、希尔伯特—黄变换时频检测进行了应用分析和归纳总结,... 针对车窗电机的质量检测问题,对电机的结构、故障原因、振动信号时域、频域、时频特征、能量特征等方面进行了研究,对常见轴承故障频率进行了归纳计算,对传统的傅里叶变换频域检测、希尔伯特—黄变换时频检测进行了应用分析和归纳总结,并在此基础上创新性地结合了小波变换和能量分布概念,提出了一种基于八阶小波变换能量分布的车窗电机故障检测方法,利用振动加速度传感器和Lab View构建了一套完整的采集检测系统,并通过八阶小波变换分解及能量分布曲线构建,对故障和非故障电机的振动信号进行了对比研究。研究结果表明,该系统和方法能有效地反映不同电机的能量分布特征,能够对故障电机和合格电机进行很好的区分,显著提高车窗电机故障检测的效率和准确性。 展开更多

关键词 频率特征 振动加速度传感器 LABVIEW 小波变换 能量分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

水轮发电机组低频振动信号的测量

13

作者 陈战平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第12期118-120,共3页

通过系统辨识的方法建立振动速度传感器的幅频特性补偿器,用于实现水轮发电机组的低频振动速度测量。该方法以参考模型的幅频特性作为补偿后传感器的希望特性,以振动速度传感器的动态实验数据为输入基础,采用线性动态神经元(LDN)和误差... 通过系统辨识的方法建立振动速度传感器的幅频特性补偿器,用于实现水轮发电机组的低频振动速度测量。该方法以参考模型的幅频特性作为补偿后传感器的希望特性,以振动速度传感器的动态实验数据为输入基础,采用线性动态神经元(LDN)和误差白化的系统辨识方法得到补偿器的参数,以消除补偿器参数估计中的测量噪声影响。通过实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 低频振动 振动速度传感器 幅频特性 补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Android的机床在线无线振动监测仪研制 被引量：2

14

作者 郑美茹 《机床与液压》 北大核心 2016年第2期199-202,共4页

为保护操作者的安全、防止切削液的外漏等,现代数控机床都安装了防护罩壳,这给现场在线监测的传感器布线、布点造成了困难。针对传统有线振动传感器在密闭防护罩壳内存在布线、布点困难和功耗高等问题,研制基于Android系统和CC2540单片... 为保护操作者的安全、防止切削液的外漏等,现代数控机床都安装了防护罩壳,这给现场在线监测的传感器布线、布点造成了困难。针对传统有线振动传感器在密闭防护罩壳内存在布线、布点困难和功耗高等问题,研制基于Android系统和CC2540单片机的无线振动测量仪。通过Android系统和蓝牙实现了仪器的在线参数设置和无线传输、实时数据显示和存储功能,无线传输有效地解决了传感器布线问题。以CC2540单片机为控制核心的测量模块完成了信号预处理和采集,该单片机自带低功耗蓝牙模块与Android系统实现全双工通信并将数据存储在TF卡或者云空间内。实际测试表明:该仪器能实现对振动加速度信号的精确测量,并通过单片机内部自带低功耗蓝牙模块与Android手机准确到收发数据、存储数据,使用方便、操作简单,具有良好的应用前景,可为其他新型无线测量设备的开发提供参考。 展开更多

关键词 无线振动测量仪 ANDROID操作系统 振动加速度传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

TC4钛合金高速车削温度与车削振动特性的试验研究 被引量：14

15

作者 邵明辉 喻秋 +1 位作者 李顺才 吴春力 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第12期1-8,36,共9页

对TC4标准试件进行单轴拉伸试验,得到了钛合金材料的基本力学性能参数。通过非接触式红外热像仪、三向振动加速度传感器以及振动信号采集仪同步采集了TC4钛合金试件的车削温度和车削振动信号,得到了试件在给定车削参数下刀尖附近的车削... 对TC4标准试件进行单轴拉伸试验,得到了钛合金材料的基本力学性能参数。通过非接触式红外热像仪、三向振动加速度传感器以及振动信号采集仪同步采集了TC4钛合金试件的车削温度和车削振动信号,得到了试件在给定车削参数下刀尖附近的车削温度和车削振动的时域曲线,结合试验数据分析了车削参数对车削温度、三向振动加速度及切屑形貌的影响,基于灰色关联度理论分析了车削温度和车削三向振动加速度之间的关系。研究表明:1)钛合金材料高速车削时的温度明显高于普通材料,基于各次试验所得车削温度最高值及三向振动加速度最大值的统计分析,二者的变化趋势基本一致;2)随着相关车削参数值的升高,试件车削温度的最高值也随之升高,对应三向振动加速度的最大值变化也更为剧烈;3)相同车削条件下,随着进给速度的增大,试件切屑更为粗糙且颜色更深;4)车削温度最高值与车削三向振动加速度最大值之间的相对灰色关联度均高于0.8。 展开更多

关键词 钛合金 车削温度 车削振动 三向振动加速度传感器 车削参数 断屑形貌 灰色关联度

在线阅读 下载PDF 职称材料