基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统 被引量：6

1

作者 程鹏 高爽 +1 位作者 张文栋 桑胜波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3012-3018,共7页

建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建... 建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建立了磁弹性传感器等效模型电路。然后,设计了一种基于片上系统的阻抗测量电路。最后,验证了该磁弹性传感器共振频率测量系统的可行性和可靠性。实验结果表明:该系统测得的频率分辨率小于0.1 Hz,精度为0.5%。与传统网络分析仪系统相比,测量同一Metglas 2826MB材料所得共振频率仅相差60Hz;测量两个长度不同的Metglas 2826MB材料所得共振频率比为0.74,与理论计算值0.8相近。另外,该系统也可用于磁弹性传感器在不同介质中的共振频率测量。得到的结果显示:设计的测量系统完全可取代昂贵庞大的网络分析仪,具有高度集成,强抗干扰,低成本和便携式测量等优点。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 阻抗响应 共振频率 频率测量 磁致伸缩

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便携式磁弹性传感器检测系统设计 被引量：4

2

作者 唐詠 廖彦剑 +3 位作者 罗洪艳 苏添进 李川 刘鑫 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第4期84-86,93,共4页

通过对磁弹性传感器检测原理和研究现状分析,设计了一种便携式磁弹性传感器检测系统。采用永磁铁提供静态偏置磁场简化了硬件电路,以STM32嵌入式处理器为控制核心,结合锂电池供电,实现了系统硬件的小型化和低功耗;设计采用了SD卡本地存... 通过对磁弹性传感器检测原理和研究现状分析,设计了一种便携式磁弹性传感器检测系统。采用永磁铁提供静态偏置磁场简化了硬件电路,以STM32嵌入式处理器为控制核心,结合锂电池供电,实现了系统硬件的小型化和低功耗;设计采用了SD卡本地存储和低功耗蓝牙无线传输的数据处理方式,并结合上位机进行命令的控制和数据传输。实验表明,检测系统可使磁弹性传感器在不同环境中完成共振频率的测量,另外,设计系统功耗可低至m W级并且在无线传输条件下实现3天以上的连续工作,而且这部分指标仍然有较大的优化空间。由此可见,该系统具有便携式、低功耗、可用于长期监测等优点,可以更好地发挥磁弹性传感器无线、无源、微型化、高灵敏的特点,使其在各领域内得到更广泛的应用。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 共振频率 STM32 无线通信 便携式

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基于阻抗原理的磁弹性传感器测试仪设计 被引量：5

3

作者 李黎明 黄忠全 郑小林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第12期120-123,共4页

设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS—232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,... 设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS—232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,避免了线圈阻抗变化对交流激励电流的影响。实验结果表明:测试仪可以快速检测磁弹性传感器的共振频率,稳定性好,精度高,系统操作简单,集成度高,能够满足磁弹性传感器研究中的检测要求。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 磁致伸缩 阻抗 电流源

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ΔE效应对磁弹性传感器的影响与分析 被引量：5

4

作者 周进波 谢志鹏 杨唐胜 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第10期54-56,共3页

分析了磁弹性传感器共振频率的测量原理。主要分析直流偏置磁场变化对共振频率测量的影响,提出了传感器尺寸和最佳直流偏置磁场的对应关系。通过实验得出ΔE效应对传感器共振频率测量准确性的影响。

关键词 磁弹性传感器 共振频率 ΔE效应

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光化学还原偶合沉淀反应无线磁弹性传感器法测定铀(Ⅵ) 被引量：2

5

作者 赵志远 杜楠 +1 位作者 肖锡林 廖力夫 《应用化工》 CAS CSCD 2011年第4期714-716,724,共4页

发现铀(Ⅵ)在紫外光的照射下可以被异丙醇还原成铀(Ⅳ),而铀(Ⅳ)可以使铁(Ⅲ)与铁氰化钾溶液产生沉淀,产生的沉淀可沉积到磁弹性传感器上使其共振频率发生变化。基于这些发现,建立了无线传感法测定铀(Ⅵ)的新方法。在铁(Ⅲ)、铁氰化钾... 发现铀(Ⅵ)在紫外光的照射下可以被异丙醇还原成铀(Ⅳ),而铀(Ⅳ)可以使铁(Ⅲ)与铁氰化钾溶液产生沉淀,产生的沉淀可沉积到磁弹性传感器上使其共振频率发生变化。基于这些发现,建立了无线传感法测定铀(Ⅵ)的新方法。在铁(Ⅲ)、铁氰化钾和硫酸浓度分别为0.01、0.01和0.5 mol/L的条件下,测定铀(Ⅵ)的线性范围为0.12～14.1μg/mL,检出限为0.02μg/mL。应用该方法测定了实际样品中的铀(Ⅵ),回收率为96.7%～104.0%。 展开更多

关键词 铀(Ⅵ) 无线磁弹性传感器 沉淀 光化学还原

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基于MSP430的磁弹性传感器检测系统设计 被引量：8

6

作者 宋岭举 郑小林 +1 位作者 廖彦剑 唐詠 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第2期133-135,139,共4页

磁弹性传感器无线无源的优点使其在无损检测、在体分析等领域具有非常广阔的应用前景。通过对磁弹性传感器检测原理的分析,设计了一种基于MSP430平台的小型化磁弹性传感器检测系统。该系统以MSP430单片机为控制核心,利用永磁铁作为偏置... 磁弹性传感器无线无源的优点使其在无损检测、在体分析等领域具有非常广阔的应用前景。通过对磁弹性传感器检测原理的分析,设计了一种基于MSP430平台的小型化磁弹性传感器检测系统。该系统以MSP430单片机为控制核心,利用永磁铁作为偏置磁场激励,集成了交流激励信号产生单元、有效值检测单元和AD采样单元,并通过RS—232实现与上位机之间的通信。实验结果表明:该检测系统可以方便快捷地实现对磁弹性传感器共振特性的检测,具有稳定性好、集成度高、功耗低的特点,能够满足磁弹性传感器在不同状态和环境下共振特性的精确检测需求。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 共振频率 MSP430 小型化

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磁弹性传感器检测芯片在凝血检测中的应用 被引量：2

7

作者 李黎明 郑小林 +2 位作者 廖彦剑 黄忠全 宋岭举 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第12期135-137,141,共4页

根据磁弹性传感器原理,设计了一种凝血检测芯片。芯片由铁基非晶合金和倒T型塑料底片构成,利用液体黏粘度对铁基非晶合金共振特性的影响实现对凝血过程的动态跟踪和凝血酶原时间的测定。实验结果表明:该检测芯片的幅值响应与凝血过程具... 根据磁弹性传感器原理,设计了一种凝血检测芯片。芯片由铁基非晶合金和倒T型塑料底片构成,利用液体黏粘度对铁基非晶合金共振特性的影响实现对凝血过程的动态跟踪和凝血酶原时间的测定。实验结果表明:该检测芯片的幅值响应与凝血过程具有高度的相关性。重复测试3次,利用幅值斜率最大点确定的凝血酶原时间均值为13.7 s,而人工试管法的测量结果为13.1 s,表明该方法具有较高的准确性。此外,该芯片具有制作简单、成本低廉、体积小、测试用血量少等优点。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 非晶合金 凝血 凝血酶原时间

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基于磁弹性传感器的金黄色葡萄球菌检测机理研究 被引量：2

8

作者 王华 陈德文 +1 位作者 周德强 曹丕宇 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第11期60-63,81,共5页

针对乳制品中可能含有金黄色葡萄球菌的问题,研制了用于检测金黄色葡萄球菌的无线磁弹性传感器,研究该磁弹性传感器检测机理,对比分析磁弹性无线传感器在有菌和无菌的乳制品中共振频移以及荧光。结果表明,磁弹性传感器的共振频率能够较... 针对乳制品中可能含有金黄色葡萄球菌的问题,研制了用于检测金黄色葡萄球菌的无线磁弹性传感器,研究该磁弹性传感器检测机理,对比分析磁弹性无线传感器在有菌和无菌的乳制品中共振频移以及荧光。结果表明,磁弹性传感器的共振频率能够较好地反映传感器自身的重量和传感器所处液体的黏度,由于金黄色葡萄球菌的增殖会引起牛奶黏度的变化,且金黄色葡萄球菌会与修饰在膜片的适配体结合引起质量变化,从而影响传感器的共振频率。通过试验验证液体黏度对磁弹性传感器振动频率的抑制也较为明显,当黏度变化只有0.15mPa·s时,其共振频移能够达到0.5kHz。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 金黄色葡萄球菌 牛奶 共振

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磁弹性传感器芯片用于凝血酶原时间检测的初步研究 被引量：3

9

作者 王刚林 陈曦 廖彦剑 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第9期17-19,共3页

设计了一种集成流路的磁弹性传感器芯片,结合模块化设计的磁弹性传感器检测电路构成了一个初步的实验平台,针对在医学和临床实践中都有很重要意义的凝血系统功能的检查,以凝血酶原时间(PT)为例,利用磁弹性传感器芯片进行凝血酶原反应的... 设计了一种集成流路的磁弹性传感器芯片,结合模块化设计的磁弹性传感器检测电路构成了一个初步的实验平台,针对在医学和临床实践中都有很重要意义的凝血系统功能的检查,以凝血酶原时间(PT)为例,利用磁弹性传感器芯片进行凝血酶原反应的过程检测,可以得到凝血酶原时间参数。初步实验结果证明了设计的有效性,同时,这种方法可以方便推广到其他凝血因子的检测方面,是一种可小型化、便携式、芯片成本低廉的易于推广的解决方案,有很好的应用前景。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 凝血酶原时间 芯片

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基于STM32的多通道磁弹性传感器检测系统设计 被引量：6

10

作者 薛县伟 段倩倩 张博 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期608-611,共4页

针对磁弹性传感器共振频率检测的单一化设计,利用磁弹性传感器与交流磁场无线耦合的共振检测方法,设计了一种多通道磁弹性试纸共振频率检测系统,实现多种生物样本的检测。检测系统硬件部分以STM32F407VET6处理器为控制核心与模块化的电... 针对磁弹性传感器共振频率检测的单一化设计,利用磁弹性传感器与交流磁场无线耦合的共振检测方法,设计了一种多通道磁弹性试纸共振频率检测系统,实现多种生物样本的检测。检测系统硬件部分以STM32F407VET6处理器为控制核心与模块化的电路设计。软件部分采用直接存储器访问(DMA)的方式搬运数据,并通过平滑滤波减小输出误差,结合RS-232与无线蓝牙的数据传输方式。实验结果表明,检测系统能够完成指定共振频率的检测且具有较小的误差,使其在各个领域内得到广泛的应用。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 共振频率 多通道 平滑滤波

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基于STM32的便携式磁弹性传感器检测仪 被引量：4

11

作者 李宇超 桑胜波 +2 位作者 薛县伟 张博 袁仲云 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第4期23-26,共4页

随着磁弹性生物传感器的广泛应用,对快速检测微生物的装置需求日益提高。以阻抗测量法为原理,设计了基于STM32F103的便携式双通道高频率磁弹性传感器谐振频率检测仪。并将该检测仪与矢量网络分析仪AV3620相比,测量同一尺寸Metglas alloy... 随着磁弹性生物传感器的广泛应用,对快速检测微生物的装置需求日益提高。以阻抗测量法为原理,设计了基于STM32F103的便携式双通道高频率磁弹性传感器谐振频率检测仪。并将该检测仪与矢量网络分析仪AV3620相比,测量同一尺寸Metglas alloy 2826MB(Fe40Ni40P14B6)材料所得共振频率绝对误差是20 Hz左右,相对误差是0.01%。该检测仪的测量频率分辨率可达到0.029 1 Hz,精度为0.08 mV。实验测试结果证明了该检测仪具有便携可靠、测量误差小、实时性高、抗干扰性强的优势。 展开更多

关键词 阻抗测量法 磁弹性传感器 共振频率 STM32F103 双通道 便携

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磁弹性生物传感器在食品检测中的研究进展 被引量：1

12

作者 曹永连 唐佳灵 +3 位作者 饶钧玥 杨茂杰 曹芸榕 韩国全 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第19期371-380,共10页

对引起食品安全问题的主要污染物,如食源性病原体、重金属残留、农药/兽药残留等进行快速而有效的检测是减少食品安全事故发生的重要监控点,高效、灵敏和准确的检测方法对食品检测领域意义重大。近年来,磁弹性生物传感器由于其无毒、低... 对引起食品安全问题的主要污染物,如食源性病原体、重金属残留、农药/兽药残留等进行快速而有效的检测是减少食品安全事故发生的重要监控点,高效、灵敏和准确的检测方法对食品检测领域意义重大。近年来,磁弹性生物传感器由于其无毒、低成本、便携、高灵敏度、高准确性和特异性以及可与无线网络连接等特点逐渐成为研究热点。该文主要介绍磁弹性生物传感器的工作原理及其在食品检测应用中的研究进展,以期为食品检测领域提供新思路。 展开更多

关键词 食源性病原体 重金属 蛋白质 磁弹性生物传感器 磁致伸缩效应

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套式磁弹性扭矩传感器及测量仪的研究 被引量：13

13

作者 杨从晶 曲国阳 杨守成 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2001年第4期267-270,共4页

介绍了一种新型扭矩传感器 ,以及利用单片机系统组成与其配套的扭矩测量仪。这种套式磁弹性扭矩传感器是基于磁弹性效应原理而研制的。工作时 ,传感器的敏感元件置于传动轴外侧 ,不影响原传动轴的安装结构 ,可实现在任意转速下的非接触... 介绍了一种新型扭矩传感器 ,以及利用单片机系统组成与其配套的扭矩测量仪。这种套式磁弹性扭矩传感器是基于磁弹性效应原理而研制的。工作时 ,传感器的敏感元件置于传动轴外侧 ,不影响原传动轴的安装结构 ,可实现在任意转速下的非接触扭矩测量 ,并在恶劣的工作条件下仍能获得较高的精度。 展开更多

关键词 套式磁弹性扭矩传感器 扭矩测量仪 工作原理 结构

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基于磁弹性效应的电动转向轴用新型扭矩传感器 被引量：6

14

作者 文西芹 李纪明 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第1期5-7,48,共4页

在汽车电动转向器(EPS)中,非接触式扭矩传感器起着极为重要的作用。这些扭矩传感器的开发一直是国内外众多专家研究的重点,文中提出了一种基于磁弹性效应的EPS系统转向轴用新型扭矩传感器,并对这种传感器的一些基本特性(相对磁导率和气... 在汽车电动转向器(EPS)中,非接触式扭矩传感器起着极为重要的作用。这些扭矩传感器的开发一直是国内外众多专家研究的重点,文中提出了一种基于磁弹性效应的EPS系统转向轴用新型扭矩传感器,并对这种传感器的一些基本特性(相对磁导率和气隙、磁滞、扭矩及激励频率等不同参数影响下的传感器输出等)进行了探讨,特性分析表明,这种新型传感器具有磁滞小、气隙扰动小和灵敏度高的特点,能满足EPS系统的要求。 展开更多

关键词 转向轴 磁滞 气隙 磁弹性扭矩传感器

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切削过程监测用磁弹性扭矩传感器试验研究 被引量：4

15

作者 李纪明 文西芹 《机床与液压》 北大核心 2008年第6期101-103,131,共4页

对基于磁弹性效应的扭矩传感器用于切削过程切削力在线监测进行了实测试验,在实际工况条件下,所测结果与动态应变仪测试结果及切削力经验公式的计算结果的对比分析表明,磁弹性扭矩传感器可以用于切削力在线监测。

关键词 切削力 磁弹性扭矩传感器

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无线磁弹性免疫传感法测定水中痕量镉

16

作者 刘婧靖 何博 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期821-825,共5页

基于抗原抗体特异性结合使镉附着在免疫传感器表面导致磁弹片共振频率降低的原理,建立了应用磁弹性免疫传感法测定水中痕量镉的方法。其共振频率变化对应于磁弹性片表面附着物的质量变化。研究了聚乙烯亚胺用量、戊二醛用量、反应时间... 基于抗原抗体特异性结合使镉附着在免疫传感器表面导致磁弹片共振频率降低的原理,建立了应用磁弹性免疫传感法测定水中痕量镉的方法。其共振频率变化对应于磁弹性片表面附着物的质量变化。研究了聚乙烯亚胺用量、戊二醛用量、反应时间等因素对测定的影响。在最佳条件下,测定镉的线性范围为0.90～10.0μg/L,检出限为为0.42μg/L。应用本方法测定了水样中的镉,测定结果与双硫腙比色法一致,回收率为96.5%～103.6%。 展开更多

关键词 镉 磁弹性传感器 免疫 无线检测

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基于磁弹性膜片位置变化对检测信号的影响分析

17

作者 周德强 王华 +1 位作者 陈德文 曹丕宇 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第3期10-13,共4页

针对激励信号的直流偏置与磁弹性膜片相对于线圈的位置会对检测结果存在着一定影响,开展对激励信号的直流偏置与磁弹性膜片在线圈中的不同位置进行了试验研究。试验结果表明:磁弹性膜片在线圈中部时的共振频率明显小于磁弹性膜片处在线... 针对激励信号的直流偏置与磁弹性膜片相对于线圈的位置会对检测结果存在着一定影响,开展对激励信号的直流偏置与磁弹性膜片在线圈中的不同位置进行了试验研究。试验结果表明:磁弹性膜片在线圈中部时的共振频率明显小于磁弹性膜片处在线圈两端时的共振频率,其共振频率的差值可以达到0.9 kHz,因此位置的变化对检测结果有着较大的影响;质量引起的共振频移与传感器基频呈线性关系,因此基频较高时,传感器的灵敏度较高。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 共振频率 直流偏置 频率测量

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基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统 被引量：3

18

作者 高爽 崔朗福 +3 位作者 程鹏 郭星 邓黎明 桑胜波 《工矿自动化》 北大核心 2015年第5期18-22,共5页

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料... 根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料共振频率的数据采集、处理、存储及图谱显示。测试结果表明,该系统具有测量误差小、抗干扰性强、实时性高的特点,检测误差低至7Hz。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 磁致伸缩材料 共振频率检测 阻抗法 AD5933

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