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基于U形谐振器的无源裂缝传感器
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作者 姜康 薛松涛 +1 位作者 谢丽宇 万国春 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1421-1426,共6页
针对传统裂缝传感器需要电源供应才能正常工作的缺陷,本文提出了一种基于无应力组合式贴片天线的无源裂缝传感器设计。利用U形谐振器实现裂缝传感,改变传感器内部谐振单元的谐振频率。通过观测回波信号的幅度和相位提取传感器的谐振频率... 针对传统裂缝传感器需要电源供应才能正常工作的缺陷,本文提出了一种基于无应力组合式贴片天线的无源裂缝传感器设计。利用U形谐振器实现裂缝传感,改变传感器内部谐振单元的谐振频率。通过观测回波信号的幅度和相位提取传感器的谐振频率,进而实现对裂缝的监测。基于天线理论建立了传感器的等效电路模型并推导谐振频率,研究裂缝宽度对传感器谐振频率的影响规律。进一步在三维电磁仿真软件CST中对传感器进行了数值模拟,并且通过试验研究了裂缝拓展对谐振频率的影响。研究表明:随着裂缝的扩展,传感器的谐振频率增加,且裂缝宽度与谐振频率之间具有较好的线性关系。 展开更多
关键词 结构健康监测 裂缝传感器 谐振频率 多维电磁特征参数 组合式贴片天线 无源 U形谐振器 电长度
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一种基于无源RFID的裂缝传感器设计 被引量:5
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作者 郑俊飞 王健 +1 位作者 夏银水 钱利波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期785-790,共6页
基于无源RFID原理,提出了一种安全可靠、结构简单、价格低廉的新型裂缝标签传感器。该标签由两个嵌套的环形缝隙天线、二倍压整流电路、二次谐波带阻滤波器和发光报警电路组成,工作频率为f0=2.45 GHz,并使用0.254 mm厚超薄型高频覆铜板... 基于无源RFID原理,提出了一种安全可靠、结构简单、价格低廉的新型裂缝标签传感器。该标签由两个嵌套的环形缝隙天线、二倍压整流电路、二次谐波带阻滤波器和发光报警电路组成,工作频率为f0=2.45 GHz,并使用0.254 mm厚超薄型高频覆铜板加工制作完成。当裂缝出现时,带阻滤波器与传感器标签断开连接,标签中的二次谐波信号通过缝隙天线发送到接收端实现远距离报警,同时标签中的直流信号给发光报警电路供电实现近距离的位置报警。实验结果表明,当有效发射功率为35 dBm时,传感器标签的预警距离可达7 m以上,发光定位的正常工作距离超过0.8 m。 展开更多
关键词 无源RFID 裂缝传感器 缝隙天线 整流电路 带阻滤波器
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基于谐波雷达的新型裂缝传感器设计 被引量:3
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作者 郑俊飞 王健 +1 位作者 夏银水 夏桦康 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1297-1302,共6页
基于谐波雷达原理,设计了一种工作在基频为f 0=2.45 GHz的无源无线裂缝传感器。该传感器介质基板采用0.254 mm厚的超薄型双面覆铜板,整体结构包括基频接收天线、谐波发射天线、整流倍频器、二次谐波带阻滤波器和发光报警电路。当传感器... 基于谐波雷达原理,设计了一种工作在基频为f 0=2.45 GHz的无源无线裂缝传感器。该传感器介质基板采用0.254 mm厚的超薄型双面覆铜板,整体结构包括基频接收天线、谐波发射天线、整流倍频器、二次谐波带阻滤波器和发光报警电路。当传感器处于“断裂”状态时,二次谐波带阻滤波器枝节与传感器电路断开,此时传感器将二次谐波信号发送到阅读器实现远距离报警,同时传感器整流电路产生的直流信号将给后端发光报警电路供电以实现位置报警。当传感器处于“完整”状态时,由于二次谐波带阻滤波器短路枝节的存在,使传感器产生的直流信号无法给后端电路供电,且二次谐波信号无法到达阅读器进行报警。实验结果表明,在“断裂”状态下,当发射功率为20 dBm时,阅读器与传感器之间的工作距离可以达到5.5 m,传感器发光报警电路正常工作范围可达0.8 m。 展开更多
关键词 裂缝传感器 谐波雷达 整流倍频器 二次谐波带阻滤波器
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一种用于混凝土结构裂缝监测的光纤传感器 被引量:5
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作者 杨杰 张凯 +2 位作者 程琳 王赵汉 李亚明 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第4期481-484,共4页
针对不同工程实际对传感器灵敏度及量程的不同要求,设计了一种基于弯曲损耗原理的光纤裂缝传感器,介绍了传感器的工作原理,对光损耗值与裂缝宽度间的理论关系进行了推导,并通过实验,研究了在不同弯曲段尺寸下光损耗的变化规律,确定了弯... 针对不同工程实际对传感器灵敏度及量程的不同要求,设计了一种基于弯曲损耗原理的光纤裂缝传感器,介绍了传感器的工作原理,对光损耗值与裂缝宽度间的理论关系进行了推导,并通过实验,研究了在不同弯曲段尺寸下光损耗的变化规律,确定了弯曲段光纤临界损耗尺寸,测得最敏感直径区间。通过有机玻璃板模拟裂缝的开展和闭合过程,验证了传感器的可行性。最后,通过在混凝土条件下模拟裂缝实验,对传感器的性能进行了测试。实验结果表明,传感器可实现对混凝土结构裂缝发展过程的长期稳定监测。 展开更多
关键词 光纤传感 裂缝监测 弯曲损耗 混凝土结构 裂缝传感器
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某山地变电站二级边坡稳定性分析研究 被引量:3
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作者 胡保祯 赵振刚 +2 位作者 张长胜 李英娜 李川 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1560-1564,共5页
瑞典条分法是对山地变电站边坡进行稳定性分析的一种有效手段,结合光纤传感技术实际监测可以进一步验证边坡的稳定性。利用瑞典条分法进行边坡稳定性验算,分析其安全系数。并布设表面式裂缝传感器监测边坡表面应变量,监测结果显示上表面... 瑞典条分法是对山地变电站边坡进行稳定性分析的一种有效手段,结合光纤传感技术实际监测可以进一步验证边坡的稳定性。利用瑞典条分法进行边坡稳定性验算,分析其安全系数。并布设表面式裂缝传感器监测边坡表面应变量,监测结果显示上表面IS3传感器的应变变化为近540με,下表面IS4传感器的应变变化为近120με,IS5传感器的应变变化为近120με。布设表面分布式紧套光纤,采用OTDR法监测边坡表面形变,监测结果显示光纤链路的衰减系数为12.567 d B/km,衰减曲线有良好线性,无明显台阶,判定边坡处于稳定状态。 展开更多
关键词 边坡稳定性 瑞典条分法 稳定系数 表面式裂缝传感器 表面分布式紧套光纤
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