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基于ISSA-KELM的光纤光栅加速度传感器温度补偿研究
1
作者 姚言雨 熊鸣 +1 位作者 王丽婕 高超飞 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期15-20,24,共7页
针对光纤光栅加速度传感器测量时会同时受到温度和加速度影响的问题,提出了基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化KELM神经网络的温度补偿模型。首先,在麻雀搜索算法(SSA)的位置更新中引入改进的自适应收敛因子与沙猫群优化策略、可变螺旋搜... 针对光纤光栅加速度传感器测量时会同时受到温度和加速度影响的问题,提出了基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化KELM神经网络的温度补偿模型。首先,在麻雀搜索算法(SSA)的位置更新中引入改进的自适应收敛因子与沙猫群优化策略、可变螺旋搜索策略、扰动算子和莱维飞行策略。其次,将ISSA与SSA、鲸鱼优化算法(WOA)等5种优化算法进行基准测试函数对比。最后,利用ISSA优化KELM神经网络的正则化系数和高斯核参数,进行温度补偿实验。仿真实验与温度补偿实验结果表明:ISSA的稳定性和寻优精度最佳,ISSA-KELM可以最准确地预测温度和加速度并降低温度加速度交叉敏感引起的误差,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 KELM神经网络 光纤光栅加速度传感器 温度补偿
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WO_(3)掺杂Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)压电陶瓷及其加速度传感器的制备与特性研究
2
作者 郇正利 冯云云 +2 位作者 费璇 常宁 季惠明 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2216-2227,共12页
以W^(6+)取代Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)(NBT)的B位Ti^(4+),采用传统固相法制备了Na_(0.5)Bi_(4.5)W_(2/3x)Ti_(4-x)O_(15)(NBTW-100x,0≤x≤0.16)铋层状压电陶瓷,系统研究了NBTW-100x压电陶瓷结构及性能的变化规律,揭示了异质离子... 以W^(6+)取代Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)(NBT)的B位Ti^(4+),采用传统固相法制备了Na_(0.5)Bi_(4.5)W_(2/3x)Ti_(4-x)O_(15)(NBTW-100x,0≤x≤0.16)铋层状压电陶瓷,系统研究了NBTW-100x压电陶瓷结构及性能的变化规律,揭示了异质离子掺杂改性机制,阐明了提升材料压电性能和高温电阻率的最优条件。研究结果表明:当x=0.12时,NBTW-100x陶瓷综合性能最佳,其压电系数d_(33)=24.4 pC/N,居里温度T_C=633.2℃,电阻率ρ=2.58×10^(12)Ω·cm,且在500℃保温1 h后,其压电系数d_(33)和电阻率分别高达23.6 pC/N和6.75×10^(6)Ω·cm,是500℃高温下压电式加速度传感器的理想材料。基于NBTW-12压电陶瓷开发了压缩型压电式加速度传感器产品,其灵敏度在10~10000 Hz内相对偏差为13.29%,在室温至500℃的温度范围内,灵敏度偏差仅为±5%,且在500℃下的绝缘电阻高达4×10~7Ω,有望应用于飞机发动机、风机传动、旋转机械等关键部件的振动监测及故障诊断等方面。 展开更多
关键词 铋层状 热稳定性 Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15) 加速度传感器
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考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性
3
作者 王福谦 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第2期441-450,共10页
为研究考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性,将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用保角变换法、格林函数法和MATLAB软件,对考虑边缘效应的平行板电容器电场和电容进行讨论,并研究电容式地震加速度传感器的输出特性,分析了... 为研究考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性,将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用保角变换法、格林函数法和MATLAB软件,对考虑边缘效应的平行板电容器电场和电容进行讨论,并研究电容式地震加速度传感器的输出特性,分析了传感器误差随参数的变化情况,讨论了影响其输出特性的因素,给出了传感器参数的取值范围,明确了改善地震加速度传感器输出特性的途径,并通过变压器桥式电路实现了对地震加速度的测量。 展开更多
关键词 边缘效应 电容式地震加速度传感器 数值模拟 加速度 输出特性
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计及边缘效应的双差动电容式加速度传感器的输出特性
4
作者 王福谦 《计量学报》 北大核心 2025年第5期709-715,共7页
为了实现对二维加速度的准确测量,在计及边缘效应的变极距及变夹角的平板电容器电容的基础上,运用计算机数值模拟,研究计及边缘效应的双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器的输出特性。数值模拟结果表明,输出特性优化... 为了实现对二维加速度的准确测量,在计及边缘效应的变极距及变夹角的平板电容器电容的基础上,运用计算机数值模拟,研究计及边缘效应的双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器的输出特性。数值模拟结果表明,输出特性优化后的双差动平板电容式加速度传感器和电容角位移传感器,其灵敏度不低于1.4 pF/(m·s^(-2))和7.5 pF/rad,且均具有良好的线性度;在计边缘效时,可减小这2种传感器的测量误差,对于文中给定的传感器的几何尺寸和测量范围,减小的绝对误差最大值可达约1 m/s2和0.012 5 rad。将双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器组合,构成二维双差动电容式加速度传感器,该加速度传感器具有结构简单、测量准确度高等优点,可用于测量线运动和轴向翻滚。 展开更多
关键词 力学计量 加速度传感器 双差动电容 边缘效应 二维加速度 测量误差 输出特性
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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
5
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
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基于三轴角加速度传感器的姿态解算方法
6
作者 王美玲 刘钰倩 +3 位作者 翟朝阳 王思劢 肖志恒 谢杉杉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1095-1101,共7页
低成本MEMS惯性导航系统由于惯性器件精度低,造成姿态解算误差大,为减小姿态解算误差,提出一种采用角加速度传感器与陀螺组合的基于扩展状态向量的姿态解算方法。姿态解算系统由角加速度传感器与低成本MEMS陀螺构成,将角加速度加入状态... 低成本MEMS惯性导航系统由于惯性器件精度低,造成姿态解算误差大,为减小姿态解算误差,提出一种采用角加速度传感器与陀螺组合的基于扩展状态向量的姿态解算方法。姿态解算系统由角加速度传感器与低成本MEMS陀螺构成,将角加速度加入状态向量,并构建姿态解算模型。在角加速度传感器数据滤波与积分后初步解算姿态,再采用卡尔曼滤波融合MEMS陀螺数据实现姿态的解算。转台实验表明,所提算法能减小解算过程中的漂移误差,相较于仅采用MEMS陀螺的姿态解算方案,平均绝对误差减小量在43.48%~55.52%,提高了低成本惯性导航系统的姿态解算精度。 展开更多
关键词 惯性导航 姿态解算 角加速度传感器
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球体质量块型六维加速度传感器的最大工作频率
7
作者 尤晶晶 史浩飞 +1 位作者 张显著 陆祎萌 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期51-53,58,共4页
工作频带是加速度传感器的重要性能指标之一,但六维加速度传感器的最大工作频率目前尚不明确。鉴于此,分别以实心球体质量块型和空心球体质量块型六维加速度传感器为研究对象,构建了系统最大工作频率的数学模型。首先,通过虚拟实验,获... 工作频带是加速度传感器的重要性能指标之一,但六维加速度传感器的最大工作频率目前尚不明确。鉴于此,分别以实心球体质量块型和空心球体质量块型六维加速度传感器为研究对象,构建了系统最大工作频率的数学模型。首先,通过虚拟实验,获得了传感器基频及最大工作频率与质量块直径和支链刚度之间的数据对。接着,分别绘制了基频和最大工作频率的性能图谱,并运用多元线性回归理论拟合了数据对。最后,运用线性包络原理建立了2个频率之间的映射关系。结果表明,最大工作频率始终介于基频的1/35~1/30区间内。 展开更多
关键词 六维加速度传感器 动力学 基频 工作频率 包络
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新型光纤加加速度传感器在振动台试验中的应用 被引量：1
8
作者 易杰 赵斌 +1 位作者 张文涛 滕云田 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期43-51,共9页
目前在结构振动和地震动测量中,主要关注位移、速度和加速度响应,而忽略了加速度的微分(即加加速度)。结构的加加速度响应与舒适度和结构损伤演化密切相关,已经开始受到工程技术人员的重视。在土木工程领域,加加速度传感器尚未被成熟地... 目前在结构振动和地震动测量中,主要关注位移、速度和加速度响应,而忽略了加速度的微分(即加加速度)。结构的加加速度响应与舒适度和结构损伤演化密切相关,已经开始受到工程技术人员的重视。在土木工程领域,加加速度传感器尚未被成熟地应用于工程项目或结构试验中。介绍了一种基于微分Mach-Zehnder干涉仪的新型光纤加加速度传感器,可直接测量结构的加加速度响应。将该传感器直接布置于振动台台面进行了0.1~100.0 Hz的正弦扫频校准振动测试,试验结果证明该传感器具有良好的工作性能,由采集的加加速度积分获取的加速度时程与振动输入的相关系数达到了0.976。同时,将该加加速度传感器应用于某超高层模型结构的振动台试验,采集超高层结构加加速度时程响应。试验结果表明该超高层结构顶部的加加速度放大效果超过了6倍,鞭梢效应显著。试验中采集的加加速度响应也为进一步开展该抗震新参量的研究提供了数据支撑。该新型光纤加加速度测量仪器在地震工程领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 加加速度测量 光纤传感器 振动台试验 超高层结构 结构抗震
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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
9
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
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基于PS-FBG的坦克火炮高精度加速度传感研究
10
作者 陆锋 张俊生 +1 位作者 刘青芳 王建国 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第1期169-174,共6页
坦克火炮微振动信号对于火炮的射击精度具有重要影响。针对传统光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)加速度传感器精度低、灵敏度小等问题,提出一种基于相移光栅(phase shift-fiber Bragg grating,PS-FBG)的高精度坦克火炮加速度传感器。P... 坦克火炮微振动信号对于火炮的射击精度具有重要影响。针对传统光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)加速度传感器精度低、灵敏度小等问题,提出一种基于相移光栅(phase shift-fiber Bragg grating,PS-FBG)的高精度坦克火炮加速度传感器。PS-FBG和普通FBG串联形成级联光栅,并与振子相连组成弹簧质量系统。PS-FBG相移点的存在显著降低了级联光栅反射光谱的3 dB带宽,进而大幅提高了光谱测量精度。实验结果显示,在0.01~0.07 g的加速度激励下,PS-FBG级联光栅传感器可有效识别并还原微振动信号,而传统FBG传感器在加速度小于0.03 g时已经无法识别。坦克车载测试结果显示,所提出的传感器有效提取了发动机怠速状态和正常行驶状态下的微振动信号。传感器在瞬态冲击响应下体现出良好的动态性能,并通过并联匹配FBG,有效减弱了环境温度变化导致的测量误差。 展开更多
关键词 加速度 传感器 相移光栅 火炮 精度
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基于音圈电机的低频伺服加速度传感器设计与分析
11
作者 刘彦莹 周振华 +2 位作者 刘志强 刘鑫 戴志辉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第12期29-35,54,共8页
加速度传感器的测量上限受制于其固有频率,为提高传感器测量性能,设计了一种基于音圈电机控制的加速度传感器,并搭建了实验样机,通过参数辨识得知反馈控制引入了16248.35 N/m的电控刚度。对传感器样机的频率响应特性等进行了分析,得到... 加速度传感器的测量上限受制于其固有频率,为提高传感器测量性能,设计了一种基于音圈电机控制的加速度传感器,并搭建了实验样机,通过参数辨识得知反馈控制引入了16248.35 N/m的电控刚度。对传感器样机的频率响应特性等进行了分析,得到其带宽为0~49 Hz,对2~11 Hz频率的激励信号具有良好的测量效果,其线性度为1.6%,灵敏度为1.52 V/g,分辨率为0.0015 g,量程为±0.079 g。 展开更多
关键词 音圈电机 低频加速度传感器 固有频率 参数辨识 反馈控制 频率特性
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压电加速度传感器电激励自校准方法研究 被引量：3
12
作者 陈乐 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期52-56,共5页
为解决加速度计难以实现定期校准、校准成本高、难以满足长期工作需求等问题,对带有驱动端口的压电加速度传感器的自校准方法进行了研究。利用振动台校准方法以及基于驱动压电元件的逆压电效应,通过对传感器驱动端口电激励可实现驱动压... 为解决加速度计难以实现定期校准、校准成本高、难以满足长期工作需求等问题,对带有驱动端口的压电加速度传感器的自校准方法进行了研究。利用振动台校准方法以及基于驱动压电元件的逆压电效应,通过对传感器驱动端口电激励可实现驱动压电元件的转换灵敏度测试,并实现加速度计的现场原位校准。将校准结果与振动台校准方法的校准结果进行对比,实验结果表明,在频率范围5~10000 Hz,自校准灵敏度结果与振动台灵敏度校准结果一致,误差在±2%以内,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 计量学 压电加速度传感器 自校准 电激励 现场原位校准
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应用Actigraph三轴加速度传感器矢量计数监测日常体力活动的研究 被引量：20
13
作者 向剑锋 李之俊 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2013年第11期75-83,88,共10页
目的:确定适合我国青年的以Actigraph三轴加速度传感器矢量计数(VM)为自变量的能耗预测方程和判断低、中、高活动强度的VM临界点,为Actigraph三轴加速度传感器的准确应用提供依据。方法:采用Cosmed K4b2便携式气体代谢分析仪和Actigraph... 目的:确定适合我国青年的以Actigraph三轴加速度传感器矢量计数(VM)为自变量的能耗预测方程和判断低、中、高活动强度的VM临界点,为Actigraph三轴加速度传感器的准确应用提供依据。方法:采用Cosmed K4b2便携式气体代谢分析仪和Actigraph GT3X型加速度传感器同步监测受试者体力活动,以间接测热法为能耗监测标准。实验组(男、女各30人)进行静坐、看书、整理书桌、扫地和3种速度的场地上走/跑(4km/h、6km/h和8km/h),以其数据建立VM能耗预测方程和VM临界点,以验证组(男、女各10人)连续约4h的体力活动数据验证本研究所建方程和临界点及文献中已有的VM方程和VM临界点的效度。结果:建立了两个体力活动能耗预测方程(方程1:kcal/min=0.000784×VM+0.054×BM-1.947,方程2:METs=0.000721×VM+1.399),并建立了两组3METs和6METs所对应的VM临界点。经验证,方程1和方程2的PAEE4h预测值与间接测热法测量结果无显著性差异,其他VM方程会显著低估PAEE4h;以ROC曲线法建立的VM临界点可较准确监测4h体力活动内低、中、高强度体力活动的时间,其余VM临界点的监测结果与间接测热法测量结果都有显著性差异。结论:VM是监测日常体力活动的有效变量,建立的VM能耗预测方程和以ROC曲线法建立的VM临界点适用于我国青年日常体力活动监测。 展开更多
关键词 体力活动 加速度传感器 矢量计数 能耗预测方程 临界点
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复合腔高温法珀加速度传感器的设计与实验
14
作者 秦锋 郑渟渟 +1 位作者 谭佳航 王宁 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2024年第21期3174-3183,共10页
针对铅铋堆高温高压液态流动金属环境下(500℃,2 MPa),堆内组件流致振动磨损监测中高灵敏度、小量程振动监测的需求,提出了一种基于MEMS工艺的复合腔高温法珀加速度传感器。依据十字梁-质量块敏感结构的力学模型,分析了不同结构参数对... 针对铅铋堆高温高压液态流动金属环境下(500℃,2 MPa),堆内组件流致振动磨损监测中高灵敏度、小量程振动监测的需求,提出了一种基于MEMS工艺的复合腔高温法珀加速度传感器。依据十字梁-质量块敏感结构的力学模型,分析了不同结构参数对传感器灵敏度、量程和一阶固有频率的影响,从而确定敏感结构的尺寸参数。然后,采用双面键合工艺实现复合腔传感器芯片的加工,并完成传感器的封装及制作。最后,搭建传感器测试平台,测试了传感器的动态特性、灵敏度、量程及温度特性。实验结果表明:传感器的工作温度可达500℃,在2~30 Hz的频率内能够实现7.69 nm/g的灵敏度,量程为-11g~11g,分辨率为0.04g。该加速度传感器能够满足铅铋堆内的流致振动测量的需求,有望实现燃料组件磨损状态的有效监测。 展开更多
关键词 加速度传感器 复合腔 高温 振动测量
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基于NDE-FLNN与零极点配置法的六维加速度传感器动态性能补偿
15
作者 郝喆 于春战 +1 位作者 张佳林 孙治博 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期109-117,共9页
六维加速度传感器可广泛应用于类人机器人领域的动态全息检测,从而保障机器人运动柔顺性与稳定性。现有六维加速度传感器存在响应速度慢、响应范围窄等动态特性差的问题,限制了传感器对测量载体实时动态位姿信息的敏锐、宽范围响应。针... 六维加速度传感器可广泛应用于类人机器人领域的动态全息检测,从而保障机器人运动柔顺性与稳定性。现有六维加速度传感器存在响应速度慢、响应范围窄等动态特性差的问题,限制了传感器对测量载体实时动态位姿信息的敏锐、宽范围响应。针对这一问题,开展六维加速度传感器时频域动态性能补偿研究。利用差分方程建立传感器的动态模型,提出一种基于NDE-FLNN的高精度动态模型参数辨识算法,并进一步推导动态补偿模型补偿传感器的响应速度,提升传感器的时域动态性能。之后,基于零极点配置法设计传感器各通道动态补偿器,消除原极点并引入新极点,拓展传感器响应范围,改善传感器频域动态性能。实验结果表明,相比于DE-FLNN算法,改进后的NDE-FLNN算法能够更高精度地辨识传感器动态模型参数,传感器补偿后各分量的调节时间减少至原先一半左右,均在150 ms以内,工作带宽由22 Hz拓展至84 Hz,传感器时频域动态性能得到显著提升。 展开更多
关键词 六维加速度传感器 差分方程 NDE-FLNN 零极点配置法 动态性能补偿
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加速度传感器测量不同速度运动时能量消耗的研究 被引量：8
16
作者 陆乐 戴剑松 +1 位作者 徐波 季浏 《西安体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2013年第1期104-107,共4页
目的验证RT3三轴加速度传感器和Actigraph单轴加速度传感器测量不同速度步行或跑步时能量消耗的精确度。方法受试对象为南京体育学院大学生20名,男女各10名。受试者同时佩戴RT3加速度传感器和Acti-graph加速度传感器在跑台上分别以3.2 k... 目的验证RT3三轴加速度传感器和Actigraph单轴加速度传感器测量不同速度步行或跑步时能量消耗的精确度。方法受试对象为南京体育学院大学生20名,男女各10名。受试者同时佩戴RT3加速度传感器和Acti-graph加速度传感器在跑台上分别以3.2 km/h、4.8 km/h、6.4 km/h、8.1 km/h、9.7 km/h的速度完成800 m步行或跑步。以间接测热法测量不同速度步行或跑步时的实际能量消耗。结果 5种速度步行或跑步时,当速度为3.2km/h、4.8 km/h、6.4 km/h时,RT3三轴加速度传感器能够相对准确测量能量消耗,而当速度为8.1 km/h、9.7 km/h时,该传感器测量能耗值与实际能耗值比较,差异具有显著性,因而不能准确测量这两种速度时的能量消耗;当速度为3.2 km/h、4.8 km/h、6.4 km/h时,Actigraph加速度传感器测量能耗值与实际能耗值比较,差异具有显著性,因而不能准确测量这三种速度时的能量消耗。结论无论在何种运动速度下,RT3测量能耗值均高于实际能耗值,其较适合于测量步行等中低速度体力活动的能量消耗;Actigraph测量能耗值均低于实际能耗值,其较适合于测量跑步等较快速度体力活动的能量消耗。 展开更多
关键词 间接测热法 RT3加速度传感器 actigraph加速度传感器 能量消耗 精确度
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面向低频振动测量的双光纤光栅加速度传感器研究
17
作者 于瑞红 姚振静 +3 位作者 罗青山 王妍 罗鑫 邱忠超 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期157-163,共7页
低频振动测量对地震海啸等灾害预警、地质勘探和能源开发等领域具有重要意义。针对现有FBG加速度传感器测量低频振动时灵敏度较低的问题,提出一种高灵敏度低频双FBG加速度传感器。采用十字簧片作为拾振结构,理论分析传感器的振动响应特... 低频振动测量对地震海啸等灾害预警、地质勘探和能源开发等领域具有重要意义。针对现有FBG加速度传感器测量低频振动时灵敏度较低的问题,提出一种高灵敏度低频双FBG加速度传感器。采用十字簧片作为拾振结构,理论分析传感器的振动响应特性,给出传感器的谐振频率和灵敏度公式。建立传感单元的数学模型,对传感单元结构参数进行优化,并利用有限元仿真验证理论分析结果,最后制作传感器实物并对其进行性能测试。结果表明,传感器固有频率为65 Hz,在3~45 Hz频段具有平坦的灵敏度响应,动态范围为73 dB@10 Hz,灵敏度为1498.29 pm/g,线性度为0.9998,横向串扰为–33.99 dB,能够满足工程中低频振动检测的要求。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 加速度传感器 十字簧片 低频振动
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基于加速度传感器的母猪产前行为特征采集与分析 被引量：48
18
作者 刘龙申 沈明霞 +3 位作者 姚文 陆明洲 杨晓静 柏广宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期192-196,191,共6页
针对目前大规模集约化养殖对母猪分娩时间判断主要靠饲养员对母猪产前行为连续观察,存在工作繁重,可能由于疏忽而造成仔猪死亡等问题,设计了一种基于三轴加速度传感器和无线传感网络的母猪产前行为特征实时监测系统。该系统利用无线加... 针对目前大规模集约化养殖对母猪分娩时间判断主要靠饲养员对母猪产前行为连续观察,存在工作繁重,可能由于疏忽而造成仔猪死亡等问题,设计了一种基于三轴加速度传感器和无线传感网络的母猪产前行为特征实时监测系统。该系统利用无线加速度传感器节点采集母猪产前运动信息,根据不同行为的加速度曲线波动性不同,基于K均值聚类算法对行为特征进行识别分析,并进行实时显示和3G无线传输。试验表明:系统能够快速采集和传输母猪运动信息,正确检测出母猪躺卧、站立、吃料、筑窝等典型行为,正确率为87.93%,工作稳定。 展开更多
关键词 母猪产前行为 无线传感器网络 加速度传感器 K均值聚类算法
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加速度传感器的动态特性软件补偿方法研究 被引量：27
19
作者 才海男 周兆英 +1 位作者 李勇 张文栋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期263-267,共5页
本文提出了一种加速度传感器动态测量误差的软件补偿方法，其基本原理是根据加速度传感器的输入输出传递函数，构造出一个软件的补偿算法，这个算法的传递函数的零极点分别与加速度传感器的传递函数的极零点相抵消，从而使加速度传感器... 本文提出了一种加速度传感器动态测量误差的软件补偿方法，其基本原理是根据加速度传感器的输入输出传递函数，构造出一个软件的补偿算法，这个算法的传递函数的零极点分别与加速度传感器的传递函数的极零点相抵消，从而使加速度传感器的输出信号经过运算后其动态误差得到补偿，扩展了加速度传感器的使用频带。 展开更多
关键词 加速度传感器 动态特性 软件误差补偿 传感器
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基于MEMS三轴加速度传感器的摔倒检测 被引量：57
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作者 刘鹏 卢潭城 +2 位作者 吕愿愿 邓永莉 陆起涌 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期570-574,共5页
摔倒作为人体活动的一部分,是影响人体健康的一大因素,尤其对病人和老年人而言,摔倒检测至关重要。基于MEMS三轴加速度传感器采集的人体活动加速度信号,提出了一种基于固定阈值的信号幅度向量滑动平均法SVMSA。该方法根据人体活动时的... 摔倒作为人体活动的一部分,是影响人体健康的一大因素,尤其对病人和老年人而言,摔倒检测至关重要。基于MEMS三轴加速度传感器采集的人体活动加速度信号,提出了一种基于固定阈值的信号幅度向量滑动平均法SVMSA。该方法根据人体活动时的加速度信号特征,利用预先设定的阈值对加速度信号幅度向量SVM的滑动平均SVMSA进行判决,同时使用差分信号幅度域DSMA区分快速跑步等剧烈运动,准确实现了人体的摔倒检测。主要优势在于分析并区别了人体快速跑步等剧烈运动对摔倒检测的影响。通过对8位实验者的测试,该算法实现了94.4%的精确度。实验表明该算法能够较为准确地实现人体的摔倒检测。 展开更多
关键词 传感器应用 摔倒检测 三轴加速度传感器
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