采用表面阵列电极的人体前臂电刺激仿真研究 被引量：4

1

作者 黄涛 徐琦 +2 位作者 何际平 周厚纶 王熠钊 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期416-421,共6页

表面阵列电极在改进刺激选择性和控制能力方面具有优越性能,而触点大小和间距是对刺激范围和深度影响最大的因素。针对手功能康复需求,在建立前臂同心圆柱层次模型的基础上,利用有限元仿真得到直流阴极表面电刺激下前臂组织内神经纤维... 表面阵列电极在改进刺激选择性和控制能力方面具有优越性能,而触点大小和间距是对刺激范围和深度影响最大的因素。针对手功能康复需求,在建立前臂同心圆柱层次模型的基础上,利用有限元仿真得到直流阴极表面电刺激下前臂组织内神经纤维的胞外电势分布,采用神经纤维激励函数表征外加电场对神经轴突电活动的影响。通过仿真研究不同触点尺寸和排列方式的阵列电极设计,采用激励函数峰值和半宽度评价刺激效果。结果表明,当阵列电极触点尺寸由12 mm增大到14 mm,间距由6 mm减小到2 mm时,被激活的靶组织区域面积增大了169.36 mm2,使得刺激选择性变差;而大小触点交叉排列的结构设计能使激活的靶组织区域面积减小至少89.52mm2,有助于提高刺激选择性能,从而为表面阵列电极的优化设计提供理论指导。 展开更多

关键词 神经肌肉电刺激 表面阵列电极 激励函数 刺激选择性

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采用表面阵列电极的神经肌肉电刺激系统设计与优化 被引量：3

2

作者 徐琦 胡能宇 +1 位作者 周厚纶 王熠钊 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期169-177,共9页

表面阵列电极在改进刺激选择性和控制能力方面具有优越性能,其中电极设计和刺激波形对于神经肌肉电刺激效果具有重要影响。针对手功能康复需求,采用大小电极触点交叉排列的表面阵列电极,对人体前臂组织实施直流阴极刺激;基于人体前臂的... 表面阵列电极在改进刺激选择性和控制能力方面具有优越性能,其中电极设计和刺激波形对于神经肌肉电刺激效果具有重要影响。针对手功能康复需求,采用大小电极触点交叉排列的表面阵列电极,对人体前臂组织实施直流阴极刺激;基于人体前臂的简化层次模型,通过有限元法仿真人体前臂组织的电场分布,使用神经纤维激励函数表征外加电场对神经轴突电活动的影响。在此基础上,选择前臂深层神经纤维激励函数的峰值和半宽度乘积之比作为靶向性能评价函数,利用粒子群算法对表面阵列电极的触点尺寸和间距进行优化设计。结果发现,当大、小触点尺寸分别为9.80和10.72 mm时,阵列电极的靶向性能最优,靶向性能评价函数最大值为11 252.68 V/m4。对比不同刺激波形作用下随时间变化的人体前臂深层神经纤维激励函数最大值,发现矩形波刺激下神经纤维激励函数最大值可达3.448 V/m2,稍高于其他刺激波形,有利于神经纤维的激活,从而为表面阵列电极设计和制定刺激处方提供理论指导。 展开更多

关键词 表面阵列电极 激励函数 优化设计 粒子群算法

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注塑模具型腔表面阵列微结构的蚀刻技术 被引量：1

3

作者 黄红光 郭钟宁 杨权 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期2356-2360,共5页

设计了一种简单的掩模,并通过控制蚀刻液的喷淋压力进行了平滑阵列微结构研究。研究发现,蚀刻液喷淋压力对微结构的加工形貌有显著影响,蚀刻深度和侧蚀量随蚀刻液喷淋压力增大而增大。研究整合了多次加工和控制喷淋压力的工艺,得到了理... 设计了一种简单的掩模,并通过控制蚀刻液的喷淋压力进行了平滑阵列微结构研究。研究发现,蚀刻液喷淋压力对微结构的加工形貌有显著影响,蚀刻深度和侧蚀量随蚀刻液喷淋压力增大而增大。研究整合了多次加工和控制喷淋压力的工艺,得到了理想的无棱边棱角、结构均匀的深度渐变型阵列微凸结构。最终在注塑模具表面上加工出宽度为200μm、深度约60μm的无棱边棱角、过渡平滑的阵列微结构。 展开更多

关键词 化学蚀刻 表面微阵列结构 蚀刻深度 侧蚀量 二次加工

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矿井巷道无线传输超表面反射测试分析

4

作者 李昀 罗伟 +1 位作者 尹波 李小亮 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期41-47,56,共8页

高频无线电磁波在弯曲巷道、巷道拐角处传输损耗大,造成信号盲区。针对该问题,提出采用超表面反射技术进行无线信号覆盖补盲。改进超表面阵列单元传统的十字结构,通过嵌入多级嵌套的矩形振子和改变内部十字尺寸,获得了330°相移范... 高频无线电磁波在弯曲巷道、巷道拐角处传输损耗大,造成信号盲区。针对该问题,提出采用超表面反射技术进行无线信号覆盖补盲。改进超表面阵列单元传统的十字结构,通过嵌入多级嵌套的矩形振子和改变内部十字尺寸,获得了330°相移范围和良好的线性相移曲线,并基于改进的十字结构设计制作了超表面反射装置。选择5.8 GHz超高频频段,针对清水溪巷道起坡段弯曲巷道和主辅段岔口,仿真并现场测试了超表面反射装置的信号增强效果。结果表明,在入射距离与接收距离固定、发射天线结构不同的情况下,无论是在起坡段弯曲巷道还是主辅段岔口位置,安装超表面反射装置后无线信号的信噪比、参考信号接收功率均得到不同程度的增强,采用线极化喇叭状定向天线时信号增强效果最优,实测参考信号接收功率增益最大值为13 dB。分析指出矿井巷道中应用超表面无源反射技术存在入射波角度难对准、波束难集中、入射距离短等问题,结合测试结果推断矿井巷道岔口处适合固定安装超表面反射装置用于点对点传输补盲。 展开更多

关键词 矿井无线传输 巷道信号覆盖补盲 无线信号增强 超表面反射 超表面阵列设计

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基于超表面的涡旋波通信仿真系统实验设计 被引量：2

5

作者 李迎松 杨国辉 张狂 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第2期146-155,共10页

为了让学生深入理解涡旋波传播原理,掌握涡旋波通信的特点,该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先,介绍了涡旋波的基本原理,并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计;其次,搭建了涡旋波通信传输系统,介绍了基于超表面... 为了让学生深入理解涡旋波传播原理,掌握涡旋波通信的特点,该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先,介绍了涡旋波的基本原理,并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计;其次,搭建了涡旋波通信传输系统,介绍了基于超表面的涡旋波通信系统架构,并对涡旋波通信进行测试验证。实验结果表明,所设计的超表面涡旋波通信系统可以实现涡旋波的传输和接收,并实现低误码率接收。该文通过仿真和实验相结合的教学方式阐述涡旋波的产生、发射、传输和接收,不仅能够让学生认识和理解涡旋波,还可以进行涡旋波超表面的仿真设计,掌握涡旋波超表面的加工和超表面涡旋波通信的整个过程,在很大程度上激发了学生的学习热情。 展开更多

关键词 涡旋波 同极化超表面阵列 微波暗室 CST仿真软件 通信演示系统

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柔性同心圆差分阵列表面肌电电极研制 被引量：9

6

作者 董中飞 陈香 +1 位作者 邓浩 张永强 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第4期359-366,共8页

设计了一种阵列式表面肌电信号采集系统。整个采集系统包括表面肌电电极阵列和信号调理电路两部分。电极阵列基于柔性印刷板工艺,电极载体材料(聚酰亚胺,130μm)具有较高的机械柔性,适用于各种弯曲的皮肤表面。肌电电极采用同心圆差分... 设计了一种阵列式表面肌电信号采集系统。整个采集系统包括表面肌电电极阵列和信号调理电路两部分。电极阵列基于柔性印刷板工艺,电极载体材料(聚酰亚胺,130μm)具有较高的机械柔性,适用于各种弯曲的皮肤表面。肌电电极采用同心圆差分的空间滤波结构,可有效提高表面肌电信号的MUAP区分度。信号调理电路对电极采到的肌电信号进行放大和滤波。实验表明,所设计的电极装置可以采集到MUAP分辨力较高的表面肌电信号,并适用于脸部肌肉等弯曲度比较大的部位。 展开更多

关键词 表面肌电电极阵列 同心圆差分 空间滤波 柔性电路板

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阵列式表面肌电信号采集仪 被引量：7

7

作者 赵章琰 陈香 +1 位作者 雷培源 杨基海 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第12期88-93,共6页

采用阵列式电极,通过空间滤波方法可提高表面肌电信号的MUAP分辨能力。本文实现的阵列式表面肌电信号采集仪由表面肌电电极阵列、信号调理电路和数据采集部分构成。表面肌电电极阵列实现了镀金圆盘式和弹簧探针式两种类型,信号调理电路... 采用阵列式电极,通过空间滤波方法可提高表面肌电信号的MUAP分辨能力。本文实现的阵列式表面肌电信号采集仪由表面肌电电极阵列、信号调理电路和数据采集部分构成。表面肌电电极阵列实现了镀金圆盘式和弹簧探针式两种类型,信号调理电路对电极上的肌电信号进行放大和滤波,数据采集部分将调理后的信号转换成数据并进行显示和存储。电极阵列和前级信号调理电路集成在一起,有效的降低了微弱信号通过导线传输所引入的干扰。通过实验,验证了这种阵列式表面肌电采集仪在研究肌肉中动作电位传播和利用空间滤波提高MUAP分辨力的可行性,并证实了镀金圆盘式电极在降低噪声方面、弹簧探针式电极在缩短MUAP时长方面的优势。 展开更多

关键词 表面肌电电极阵列 镀金圆盘 弹簧探针 空间滤波 MUAP时长

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用于检测VOC蒸汽的声表面波传感器阵列 被引量：5

8

作者 胡佳 杜晓松 蒋亚东 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第2期10-12,共3页

研究了用于检测挥发性有机化合物(VOC)蒸汽的声表面波传感器阵列。阵列结构应紧凑布局,以缩短响应时间。开环检测声表面波振荡环路S21参数,以降低设计难度。使用参考环路以精确读取传感器的输出信号。使用气喷工艺制备敏感膜以改善成膜... 研究了用于检测挥发性有机化合物(VOC)蒸汽的声表面波传感器阵列。阵列结构应紧凑布局,以缩短响应时间。开环检测声表面波振荡环路S21参数,以降低设计难度。使用参考环路以精确读取传感器的输出信号。使用气喷工艺制备敏感膜以改善成膜质量。该传感器阵列对VOC蒸汽具有较高的灵敏度和较强的分辨能力。 展开更多

关键词 声表面波传感器阵列 挥发性有机化合物(VOC) 声表面波振荡电路 气喷

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翼型/平板湍流边界层脉动压力波数-频率谱声学风洞阵列实验研究

9

作者 陈宝凯 刘婷婷 +2 位作者 李冯杰 李士伟 赵鲲 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期77-85,共9页

在声学风洞中利用嵌入式齐平安装的脉动压力传感器表面线阵列,对光滑平板和不同迎角翼型的湍流边界层脉动压力波数-频率谱进行了测量和分析,从而比较波数-频率谱以及评估ChaseⅠ模型的预测性能。实验结果揭示了线阵列在测量平板和翼型... 在声学风洞中利用嵌入式齐平安装的脉动压力传感器表面线阵列,对光滑平板和不同迎角翼型的湍流边界层脉动压力波数-频率谱进行了测量和分析,从而比较波数-频率谱以及评估ChaseⅠ模型的预测性能。实验结果揭示了线阵列在测量平板和翼型的波数-频率谱方面的测量能力和准确性。平板的实测数据与ChaseⅠ模型预测较为吻合,而翼型的预测结果则显示出一定偏差,说明表面压力梯度对波数-频率谱有影响。此外,风速和迎角变化也显著影响翼型的波数-频率谱,说明ChaseⅠ模型在翼型预测上存在局限性。本文研究成果可为流激振动与噪声工程应用与领域研究提供参考。 展开更多

关键词 波数-频率谱 翼型 平板 脉动压力传感器表面阵列 ChaseⅠ模型

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阵列声表面波传感器中频率信号的多道自动采集

10

作者 杨燕明 杨 原 +1 位作者 王小如 黄本立 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1996年第5期725-729,共5页

介绍一种多路频率信号自动采集电路，由具有多路模拟开关的信号调理电路和频率采集接口板构成．频率采集接口板由商品化的可编程定时／计数和数字量输入输出板改造而成．具有价格低廉，使用方便等优点，可满足实验要求．

关键词 多路频率采集接口板 声表面波传感器阵列 人工智能嗅觉传感系统

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水平阵列方微柱表面自然对流的结霜特性研究 被引量：4

11

作者 张天雷 赵彦杰 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期92-99,共8页

本文制作了微机械加工的阵列方微柱金属表面,实验研究了其在环境温度Tatm=24℃,相对湿度RH=17%,不同冷表面温度(Tw=-5.2、-10.1、-15.2℃)及不同试件尺寸时,自然对流条件下的结霜特性,分析了表面温度和持续时间对霜层厚度和霜重量的影响... 本文制作了微机械加工的阵列方微柱金属表面,实验研究了其在环境温度Tatm=24℃,相对湿度RH=17%,不同冷表面温度(Tw=-5.2、-10.1、-15.2℃)及不同试件尺寸时,自然对流条件下的结霜特性,分析了表面温度和持续时间对霜层厚度和霜重量的影响,提出了阵列方微柱表面的抗结霜机理,并通过仿真模拟进行了验证。结果表明:当冷表面温度为-10℃时,阵列方微柱表面的霜层质量比平表面降低了约32%;自然对流使微柱之间产生了空气涡旋,水蒸气会随着空气涡旋流动而无法在凹槽内停留,霜仅形成在微柱顶部,凹槽内不结霜,从而显著减少了有效结霜面积;当微柱间距L过大时,凹槽内会形成冷凝液滴并结霜。 展开更多

关键词 结霜特性 阵列方微柱表面 自然对流 仿真模拟

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高密度阵列式肌电信号在体育领域中的应用综述 被引量：3

12

作者 曹春霞 王瑞元 《中国体育科技》 CSSCI 北大核心 2023年第2期57-61,共5页

高密度阵列式表面肌电采集系统是采用二维矩阵式表面电极覆盖于整块肌肉皮肤区域,以采集并记录骨骼肌生物电信号的测定方法,由于其便携、无创、可视化等特点,被广泛应用到体育领域。通过对高密度阵列式表面肌电的工作原理、指标分析、... 高密度阵列式表面肌电采集系统是采用二维矩阵式表面电极覆盖于整块肌肉皮肤区域,以采集并记录骨骼肌生物电信号的测定方法,由于其便携、无创、可视化等特点,被广泛应用到体育领域。通过对高密度阵列式表面肌电的工作原理、指标分析、数据处理以及在体育领域中的应用综述表明,高密度阵列式表面肌电解决了传统表面肌电信噪比低的问题,可提供骨骼肌发力可视化图,且由于其无创、易于被受试者接受等原因,被逐步应用到在肌纤维传导速度测定、运动动作分析、肌肉力量评估和运动单位数目估计等方面。其缺点是多通道肌电测定带来的数据冗余,数据分解和数据处理工作较难,因此未来需要更多关于肌电数据处理的算法研究解决该问题。 展开更多

关键词 高密度阵列式表面肌电 运动康复 空间域 等高线图

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AFC在超精密加工中的谐波干扰控制研究

13

作者 李捷 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第11期198-200,204,共4页

为了提高微阵列表面自由曲面的超精密加工应用中的跟踪精度和抗干扰性,对周期性谐波扰动信号的观测结果作出实时估计和补偿,设计了一种自适应前馈误差消除(AFC)控制器。首先,分析了傅立叶级数的正弦和余弦信号组成影响系统的周期性谐波... 为了提高微阵列表面自由曲面的超精密加工应用中的跟踪精度和抗干扰性,对周期性谐波扰动信号的观测结果作出实时估计和补偿,设计了一种自适应前馈误差消除(AFC)控制器。首先,分析了傅立叶级数的正弦和余弦信号组成影响系统的周期性谐波扰动信号。其次,详细地推导了自适应前馈误差消除算法,得出传递函数。然后,以自适应前馈误差消除控制器作为前馈控制器,应用PID作为反馈控制器,设计了复合控制器,并解释了工作流程。最后,数字仿真实验显示,自适应前馈误差消除控制具有较好的控制效果。 展开更多

关键词 微阵列表面自由曲面 超精密加工 自适应前馈误差消除算法

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聚合物热黏弹塑性变形微热压成型机理的数值模拟研究 被引量：3

14

作者 邓腾 周国发 宋佳佳 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期91-97,共7页

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超疏性阵列圆柱微结构特征功能表面的微热压成型技术,通过模拟研究了成型工艺参数对成型过程的影响规律,揭示了其热黏弹塑性变形充填流动机理,明晰了关键调控参数。结果表明,基片材料的弹性模量、成型温度... 研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超疏性阵列圆柱微结构特征功能表面的微热压成型技术,通过模拟研究了成型工艺参数对成型过程的影响规律,揭示了其热黏弹塑性变形充填流动机理,明晰了关键调控参数。结果表明,基片材料的弹性模量、成型温度和压力是影响充填成型的关键调控参数,成型压力和变形应力与成型温度呈负关联关系,而充填高度与成型温度呈正关联关系;提高成型温度至高于基片材料的玻璃化转变温度(Tg),使基片处于黏弹性高弹态,易使基片快速产生明显的热黏弹塑性变形,且可使成型压力和变形应力趋于最小值,这有利于基片避免断裂损伤并加速充模流动。 展开更多

关键词 热黏弹塑性变形 微热压成型 阵列圆柱微结构功能表面 机理

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湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱归一化研究

15

作者 冯奕腾 胡海豹 +2 位作者 杜鹏 章荣平 赵鲲 《振动与冲击》 2025年第19期114-124,共11页

波数-频率谱是描述湍流边界层壁面脉动压力相关特性的重要统计学工具。为了进一步掌握湍流边界层壁面脉动压力共性特征,从而支撑预测模型构建,需开展湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱归一化研究。首先基于由Lighthill方程推导建立的... 波数-频率谱是描述湍流边界层壁面脉动压力相关特性的重要统计学工具。为了进一步掌握湍流边界层壁面脉动压力共性特征,从而支撑预测模型构建,需开展湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱归一化研究。首先基于由Lighthill方程推导建立的可压缩基湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱预测模型,通过源项优化推导建立了波数-频率谱归一化方法。然后,在低速风洞中开展平板湍流边界层壁面脉动压力测量试验,通过运用热线风速仪获得了近壁面速度分布特征,支撑了归一化方法构建;利用表面阵列,获得了不同风速下湍流边界层壁面脉动压力自谱、波数-频率谱特征。最后,基于试验数据,验证了所构建的波数-频率谱归一化方法。研究表明:通过对预测模型中源项进行合理的优化,可形成波数-频率谱归一化方法构建;表面阵列可以实现对湍流边界层壁面脉动压力自谱以及波数-频率谱的测量,能够较为准确地反映湍流边界层壁面脉动压力的相关特性;通过对波数-频率谱的归一化,验证了归一化方法的适用性,可以认为归一化波数-频率谱与马赫数、雷诺数等无关。该研究可为航空、航海、高铁等工程领域的流致噪声问题研究提供理论支撑。 展开更多

关键词 湍流边界层(TBL) 壁面脉动压力 波数-频率谱 归一化 低速风洞 热线风速仪(HWA) 表面阵列

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