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基于可穿戴电子手套的手部运动虚拟现实系统
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作者 王大鹏 韩柄添 +3 位作者 张晓航 刘腾 孟垂舟 郭士杰 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第4期1-6,共6页
为提升虚拟现实系统对于触觉感知的准确性和稳定性,提出一种基于多传感器信息融合的手部触觉感知穿戴式电子手套和一个虚拟现实系统。在穿戴式电子手套每根手指的背部布置柔性弯曲传感器(Flex)采集手指弯曲度信息,并在指尖布置力敏电阻... 为提升虚拟现实系统对于触觉感知的准确性和稳定性,提出一种基于多传感器信息融合的手部触觉感知穿戴式电子手套和一个虚拟现实系统。在穿戴式电子手套每根手指的背部布置柔性弯曲传感器(Flex)采集手指弯曲度信息,并在指尖布置力敏电阻器(FSR)实现触觉感知;传感器通过阻抗分压电路与电路板形成电性连接,经过模数转换(ADC)转换为数字信号;收集的传感器信号经过数字低通滤波电路后,通过串口通讯发送至开发的虚拟现实软件,并通过识别不同手势及物体抓握实验来验证系统的可行性。结果表明:该系统的触觉感知信号采集速率高达50 Hz;对于26个字母手势的模式识别准确率高达85.31%;物体抓握实验进一步验证了该系统对于手指捏持力度的精确反馈能力。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 可穿戴式电子手套 虚拟现实 数字低通滤波
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基于FBGs的复合材料桨叶承载与损伤监测
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作者 刘勇 胡海晓 +2 位作者 夏俊康 曹东风 李书欣 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期751-757,846,共8页
针对复合材料桨叶在运行过程中的结构健康监测问题,提出了一种基于光纤光栅传感器(fiber Bragg grating sensor,简称FBGs)的桨叶实时监测方法。首先,采用内埋FBGs的方式对复合材料桨叶运转过程中的结构动态响应进行实时监测,分别采集不... 针对复合材料桨叶在运行过程中的结构健康监测问题,提出了一种基于光纤光栅传感器(fiber Bragg grating sensor,简称FBGs)的桨叶实时监测方法。首先,采用内埋FBGs的方式对复合材料桨叶运转过程中的结构动态响应进行实时监测,分别采集不同叶偏角、转速以及测点位置的动态应变;然后,借助三维数字图像相关技术(digital image correlation,简称DIC-3D)对桨叶表面位移场进行同步监测;最后,在复合材料叶片内引入冲击损伤,对比完整结构和含损伤结构的FBGs监测信号,确定适用于复合材料桨叶结构的损伤指标。结果表明∶FBGs监测的桨叶结构内部动态应变信号周期与DIC测得的表面位移场变化周期一致,且叶根处的FBGs动态应变信号的趋势量随着叶偏角和转速的增大而增大,验证了FBGs实时监测技术的可行性。对比不同实验工况下引入损伤前后监测信号的频率信息可知,叶根处的FBGs的第1阶主频是轴频,与转速对应;第2阶主频(叶频)所对应的振幅对桨叶的损伤较为敏感,可作为一种桨叶结构局部损伤的识别指标。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 复合材料桨叶 实时监测 损伤识别 数字图像相关
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基于椭圆曲线加密的无线传感网络源节点隐私信息匿名通信方法
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作者 石鲁生 朱慧博 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1303-1308,共6页
无线传感器网络中的节点通常具有有限的能量、处理能力和通信范围,使得它们在实现匿名通信方面受到限制。为保证网络源节点隐私信息通信的安全性,实现通信双方的匿名通信,提出基于椭圆曲线加密的无线传感网络源节点隐私信息匿名通信方... 无线传感器网络中的节点通常具有有限的能量、处理能力和通信范围,使得它们在实现匿名通信方面受到限制。为保证网络源节点隐私信息通信的安全性,实现通信双方的匿名通信,提出基于椭圆曲线加密的无线传感网络源节点隐私信息匿名通信方法。利用椭圆曲线构建密码机制,使网络模型中的节点可分配一个假名,节点通过假名完成通信,保证通信双方信息不被窃取;为待传输隐私信息生成对应的数字签名,只有在认证签名有效的前提下,才能获取隐私信息的明文信息,确保隐私信息的安全性,完成节点隐私信息匿名通信。仿真结果表明,所提方法的通信开销为101 bit,在可窃听范围为40 m时匿名度就达到了100%,完成一次隐私信息匿名通信所需的时间为8.9 ms。 展开更多
关键词 无线传感网络 隐私信息匿名通信 椭圆曲线加密 数字签名认证 哈希函数
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齐齐哈尔市大田种植园区数字化平台应用策略研究
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作者 宋玉丽 《智慧农业导刊》 2025年第15期29-32,共4页
随着数字技术的快速发展,农业数字化已成为推动现代农业转型升级的重要途径。齐齐哈尔市作为我国重要的商品粮生产基地,大田种植园区的数字化平台建设对提升农业生产效率、优化资源配置、保障粮食安全具有重要意义。该文以齐齐哈尔市大... 随着数字技术的快速发展,农业数字化已成为推动现代农业转型升级的重要途径。齐齐哈尔市作为我国重要的商品粮生产基地,大田种植园区的数字化平台建设对提升农业生产效率、优化资源配置、保障粮食安全具有重要意义。该文以齐齐哈尔市大田种植园区为研究对象,分析当前数字化平台应用的现状与问题,结合国内外先进经验,提出针对性的应用策略。研究从基础设施优化、技术集成创新、服务模式升级等方面展开,探讨如何通过数字化平台实现农田精准管理、数据共享与智能决策,为齐齐哈尔市大田种植园区的数字化转型提供理论支持和实践指导。 展开更多
关键词 数字化平台 大田种植 智慧农业 齐齐哈尔市 传感器技术
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基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计 被引量:2
5
作者 张凌峰 丁晓宇 潘慕绚 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期160-168,共9页
压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知... 压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知端,通过模块化思想设计智能压力传感器的硬件和软件构架。针对压力传感器敏感元件因温度漂移造成的精度偏差问题,提出了一种基于PSO-BP神经网络的嵌入式温度补偿算法以提升测量精度。集成智能传感器软硬件功能,为验证智能传感器在全工况范围内的精度,进行多种压力、温度下的压力测量实验。结果表明,本文设计的智能压力传感器经补偿后满量程误差最大值为0.44%(量程范围为0~4 MPa),相比于传统插值法、多项式拟合法等温度补偿算法,精度提升至少20%,且算法单次仅耗时2μs,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 MEMS压阻式智能压力传感器 模数转换驱动 温度补偿 PSO-BP神经网络
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六维力传感器输出信号采集系统研究
6
作者 王佳瑞 陈宁 《现代电子技术》 北大核心 2025年第10期152-156,共5页
为了实现应变式六维力传感器输出信号稳定、高速且准确的采集和在线解耦,设计一个可实现六维力传感器输出信号在线解耦的采集系统。该系统采用STM32G431C8T6作为主控芯片,利用MAX11270将采集到的电压信号转化为数字信号输出。数字信号通... 为了实现应变式六维力传感器输出信号稳定、高速且准确的采集和在线解耦,设计一个可实现六维力传感器输出信号在线解耦的采集系统。该系统采用STM32G431C8T6作为主控芯片,利用MAX11270将采集到的电压信号转化为数字信号输出。数字信号通过SPI通信传回主控芯片,由巴特沃斯数字滤波器处理后,利用离线训练好的解耦参数在主控芯片中实现在线解耦,最后通过ModBus协议输出至上位机。利用静态标定获取的标定样本进行实验研究,结果表明,解耦后的Ⅰ类误差不大于2.5%FS,Ⅱ类误差不大于1.7%FS。 展开更多
关键词 六维力传感器 信号采集 数字滤波 STM32 在线解耦 模数转换
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数字式长距离传输内置悬挂传感器设计
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作者 彭子彦 朱洪涛 杨富锋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期106-115,共10页
针对装甲车辆悬挂系统中的旋转式磁流变阻尼器设计了一种内置式悬挂传感器,将阻尼器摇臂旋转角度、单轴加速度和温度测量集成至单板系统。三路传感器信号通过模拟-数字转换器采样、调制、传输和解调,实现了多传感器的数字化传输。通过... 针对装甲车辆悬挂系统中的旋转式磁流变阻尼器设计了一种内置式悬挂传感器,将阻尼器摇臂旋转角度、单轴加速度和温度测量集成至单板系统。三路传感器信号通过模拟-数字转换器采样、调制、传输和解调,实现了多传感器的数字化传输。通过对安装结构的热力学仿真、磁场仿真,确定了传感器的隔热结构、散热结构和磁路结构,仿真结果显示,传感器在磁流变阻尼器工作范围内及外部磁场干扰下依然能够稳定工作,展现出良好的环境适应性,并且有体积小、抗干扰能力强的优点。 展开更多
关键词 旋转式磁流变阻尼器 数字式传感器 长距离传输
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一种新型持水率检测方法与前端数字化传感器设计
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作者 于嘉乐 魏勇 +2 位作者 甘如饴 陈强 刘国权 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期25-29,85,共6页
针对生产井中油水两相流的持水率检测需求,设计了一种锥形双螺旋电容传感器,克服了传统电容传感器在高含水条件下分辨率较低的弊端。该传感器由锥形双螺旋结构的平行传输线绕制而成,并在内部集成了电容-频率转换电路,将持水率变化转换... 针对生产井中油水两相流的持水率检测需求,设计了一种锥形双螺旋电容传感器,克服了传统电容传感器在高含水条件下分辨率较低的弊端。该传感器由锥形双螺旋结构的平行传输线绕制而成,并在内部集成了电容-频率转换电路,将持水率变化转换成频率变化,实现了传感器的前端数字化。转换后的数字信号抗干扰能力更强,极大提高了测量的准确性。实验结果表明:所研制的传感器在40%~100%的高持水率条件下具备较高的分辨率,最大测量误差不超过2%,为高含水原油持水率的测量提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 持水率 电容传感器 高含水 锥形双螺旋结构 前端数字化
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一种用于CMOS图像传感器的数字校准Cyclic ADC设计
9
作者 郭振华 高静 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1145-1154,共10页
针对CMOS图像传感器中列并行Cyclic ADC的精度被电容失配所限制的问题,提出了一种Cyclic ADC数字校准技术。该技术复用Cyclic ADC的电路模块,对Cyclic ADC自身的数字校准参数进行精确的自测量,并使用自测量过程提取的数字校准参数,对AD... 针对CMOS图像传感器中列并行Cyclic ADC的精度被电容失配所限制的问题,提出了一种Cyclic ADC数字校准技术。该技术复用Cyclic ADC的电路模块,对Cyclic ADC自身的数字校准参数进行精确的自测量,并使用自测量过程提取的数字校准参数,对ADC进行数字校准,减小了电容失配对Cyclic ADC精度的影响,进而消除了由列并行Cyclic ADC电容失配带来的CMOS图像传感器条纹噪声问题。通过对Cyclic ADC数字校准参数进行多次自测量的方式,解决了随机噪声对校准参数自测量过程产生干扰这一问题。在110 nm CMOS工艺下设计了一款用于CMOS图像传感器的Cyclic ADC,该ADC采用了所提出的电容复用数字校准技术。对电路复用数字校准Cyclic ADC进行了仿真验证。仿真结果表明,当自测量次数为10时,所提出的数字校准技术可将具有5%电容失配的Cyclic ADC的有效位数提高5 bit,可有效降低电容失配对Cyclic ADC精度的影响。 展开更多
关键词 CMOS图像传感器 Cyclic ADC 电路复用 数字校准
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一种基于两步式SAR ADC架构的智能温度传感器
10
作者 曹亦栋 陈雷 +3 位作者 初飞 李建成 张健 李全利 《半导体技术》 北大核心 2025年第6期603-611,共9页
针对高速接口芯片的局部结温监测问题,设计了一种基于两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的片上智能温度传感器,该传感器可配合上位机实现对全芯片温度的实时监测,并输出数字温度码。电路对横向pnp管的基极-发射极电压进行采样,设计... 针对高速接口芯片的局部结温监测问题,设计了一种基于两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的片上智能温度传感器,该传感器可配合上位机实现对全芯片温度的实时监测,并输出数字温度码。电路对横向pnp管的基极-发射极电压进行采样,设计了温度监测模块进行量化比较。电路采用了两步式SAR ADC进行10 bit数字温度码的转换输出,两步式SAR ADC通过调节电阻阵列实现粗量化,调节比较器输入管阵列进行细量化。电路基于28 nm CMOS工艺设计,模块面积为0.049 mm^(2)。仿真结果表明,27℃、1.8 V电源电压下温度传感器的最大动态功耗为379μW,在10 MHz参考时钟下的输出响应时间为37.1μs。测试结果表明,芯片温度为62.8~124.5℃时温度传感器温度测量的误差为±1.5℃。 展开更多
关键词 高速接口芯片 温度传感器 横向pnp管 温度监测模块 两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)
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超远程烟雾探测技术在森林防火中的应用研究
11
作者 王路 《林业科技情报》 2025年第2期72-74,共3页
超远程烟雾探测技术作为现代森林防火的重要手段,其应用日益受到重视。本研究旨在深入探究该技术在森林防火中的实际应用情况值。文章详细介绍了超远程烟雾探测系统工作原理与组成结构,然后论述了其在森林防火探测作业过程中的主要步骤... 超远程烟雾探测技术作为现代森林防火的重要手段,其应用日益受到重视。本研究旨在深入探究该技术在森林防火中的实际应用情况值。文章详细介绍了超远程烟雾探测系统工作原理与组成结构,然后论述了其在森林防火探测作业过程中的主要步骤。最后,通过实地测试,验证了超远程烟雾探测技术能够稳定、快速地检测到林火烟雾的强大探测能力,并实现高精度定位。该技术在森林防火中的应用,能够显著提升监测范围与响应速度,降低火灾风险。 展开更多
关键词 超远程烟雾探测技术 森林防火 扇区扫描 数字采集传感器
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数字孪生驱动的巷道自动成形截割虚拟调试方法研究 被引量:3
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作者 张旭辉 刘彦徽 +4 位作者 杨文娟 张超 杜昱阳 杨骏豪 杨雯雨 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第7期1-11,31,共12页
针对目前巷道自动成形截割控制调试周期长、调试成本大、安全风险大、成形质量难以评价等问题,提出了一种数字孪生驱动的巷道自动成形截割虚拟调试方法。采用基于即时外观建图(RTAP−MAP)技术重建巷道三维环境,构建掘进机控制系统模型,... 针对目前巷道自动成形截割控制调试周期长、调试成本大、安全风险大、成形质量难以评价等问题,提出了一种数字孪生驱动的巷道自动成形截割虚拟调试方法。采用基于即时外观建图(RTAP−MAP)技术重建巷道三维环境,构建掘进机控制系统模型,形成虚拟调试环境,并利用虚拟传感器技术实现物理空间到虚拟环境状态的精准映射。针对难以量化评估断面成形质量的问题,确立了巷道自动成形截割性能评价方法,以断面成形截割控制过程在数据传输中心的记录为基础,主要对断面成形精度、截割效率与油缸开关次数、硬岩切割调整、超挖欠挖4个评价指标进行计算,从而为深度学习算法的迭代优化提供精准反馈信号,并提出了一种融合强化学习的自动截割控制策略,以提高自动化作业的适应性和精确度。为验证该虚拟调试方法的有效性和准确性,搭建了掘进机自动控制实验平台,并将虚拟调试系统应用于掘进巷道成形截割自动控制程序中。虚拟仿真结果表明:①被调试软件在控制关键点位处的X,Y,Z轴定位误差的最大值分别为74.8,72.93,123.67 mm,说明虚拟调试方法的定位精度达到性能要求。②虚拟样机与物理样机轨迹基本一致,说明该调试方法实现了对物理空间的映射。应用结果表明:①强化学习控制器在虚拟掘进测试中适应了复杂环境,将虚拟传感器输入有效转换为精准控制指令,验证了模拟−现实迁移训练的可行性。通过处理掘进精度和避免超欠挖的实时反馈,控制器学习并优化了策略。②优化后的断面成形截割控制性能得到了提升,根据数据库中控制量时间戳的记录,用时126 s,较优化前耗时减少了8 s。③优化后截割部末端轨迹跟踪最大误差为6.0 mm,较优化前降低了0.3 mm,避免了截割轨迹抖动导致的欠挖,同时使得轨迹和断面更加平滑。 展开更多
关键词 巷道自动成形截割 数字孪生 虚拟调试 虚拟传感器 虚实坐标转换
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规模化肉牛场数字化管控平台的开发与应用——以阳信亿利源5G数字化牧场为例 被引量:2
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作者 张帆 周梦婷 +3 位作者 唐湘方 刘民泽 杨振刚 熊本海 《农业大数据学报》 2024年第1期68-81,共14页
随着我国肉牛规模化设施养殖模式的逐步普及,对牛只的精细化甚至智慧化管控已提上议事日程;同时,物联网、大数据、人工智能(AI)甚至大模型的快速发展正不断渗透到各行各业,使得对包括传统养殖在内的智慧管控也成为可能。本研究以阳信亿... 随着我国肉牛规模化设施养殖模式的逐步普及,对牛只的精细化甚至智慧化管控已提上议事日程;同时,物联网、大数据、人工智能(AI)甚至大模型的快速发展正不断渗透到各行各业,使得对包括传统养殖在内的智慧管控也成为可能。本研究以阳信亿利源5G数字化牧场为研究对象,集成应用智能电子耳标及智能项圈,以及包括温湿度、氨气、二氧化碳、风向风速、光照及空气质量(H2S,PM2.5,PM10,TSP)等多种环境传感器。同时进行全面动态感知牛只个体的生理指标如运动量、反刍量等,并通过对上述2个重要的生理指标的分析,判断繁殖母牛的发情情况并预测最佳的配种时间,或通过监测牛只反刍量的变化,判断饲料的调整是否合适;全面感知牛舍包括温湿度及空气质量指标,为牛舍的精准通风及环境质量的精准控制提出数据支撑;并采用MY SQL数据库技术及DELPHI语言进行相关数据的分析。本研究构建了集养殖环节关键数据自动采集、数据的自动转换计算、数据的有线及无线传输、数据的远程贮存及处理控制为一体的物联网管控平台,实现了对肉牛养殖环境、健康状态、防疫及饲料调度等数字化管控平台。随着系统不断运行与迭代、养殖过程数据维度及数据量的不断积累与拓展,基础数据及派生数据的挖掘及升值空间越大,将为建立肉牛养殖的大模型奠定基础。 展开更多
关键词 肉牛 数字化牧场 电子耳标 传感器 管控平台
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基于MQTT的农业物联网关键技术研究与应用平台设计 被引量:2
14
作者 赵树林 曲丽君 +2 位作者 吕光杰 孙晓婷 盖凌云 《农业技术与装备》 2024年第10期22-24,27,共4页
为提升对农作物生长过程中环境和生理指标实时监控能力,有效提高农业数字化、现代化的发展进程,提升农业种植产业的智能化发展水平,结合当前农业种植环境对物联网平台的需求特点及生长过程中的影响参数,完成了基于MQTT的农业物联网平台... 为提升对农作物生长过程中环境和生理指标实时监控能力,有效提高农业数字化、现代化的发展进程,提升农业种植产业的智能化发展水平,结合当前农业种植环境对物联网平台的需求特点及生长过程中的影响参数,完成了基于MQTT的农业物联网平台架构设计和功能开发,以实现对农作物生长过程环境的智能化监测和调控,对农作物生理指标的自动化监测。 展开更多
关键词 物联网 MQTT 传感器 农业数字化 智能监测
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LVDT位移传感器数字调理及相位补偿方法研究
15
作者 强彦 任娅婵 +2 位作者 云彤彤 陈雨欣 魏列江 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期314-322,共9页
LVDT位移传感器铁芯偏离中心位置时会产生非180°相位差,导致其两个次级线圈输出信号幅值相减时出现错位,进而造成调理电路线性度偏差。针对这一问题,本文提出了一种基于离散希尔伯特变换的数字调理及相位差补偿方法,结合数字移动... LVDT位移传感器铁芯偏离中心位置时会产生非180°相位差,导致其两个次级线圈输出信号幅值相减时出现错位,进而造成调理电路线性度偏差。针对这一问题,本文提出了一种基于离散希尔伯特变换的数字调理及相位差补偿方法,结合数字移动平均滤波和巴特沃斯低通滤波等数字措施实现信号的多层次滤波和处理,确保信号平滑且有效去除噪声。该方法能够精确补偿LVDT位移传感器铁芯偏离中心位置时产生的非180°相位差,并实现其输出信号的数字化调理。实验结果表明,本文提出的数字方法理论非线性度为±0.076%,实验非线性度为±0.093%,相较于LVDT配套的模拟调理电路的非线性度±0.2%,有明显改善。该方法不仅在理论上证明了其有效性,同时在实际应用中也展示了其优越性。 展开更多
关键词 LVDT位移传感器 信号调理 离散希尔伯特变换 相位差补偿 数字信号处理
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数字化电力装备专用传感应用需求与发展趋势 被引量:12
16
作者 江俊杰 胡军 +6 位作者 马国明 严英杰 杨庆 杨爱军 陈义强 刘亚东 江秀臣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3271-3302,I0001-I0005,共37页
电力专用传感器是数字化电力装备实现可观、可测、可控的重要基础保障。该文面向新型电力系统建设目标,从数智化电网及智能传感器行业发展驱动政策出发,根据电网自身运行特性,分析了数字化电力装备电力专用传感技术的政策导向以及其在... 电力专用传感器是数字化电力装备实现可观、可测、可控的重要基础保障。该文面向新型电力系统建设目标,从数智化电网及智能传感器行业发展驱动政策出发,根据电网自身运行特性,分析了数字化电力装备电力专用传感技术的政策导向以及其在传感器小型化、多参量集成感知、一二次融合技术、可靠性与环境适应性、智能化等方面的需求。此外,该文围绕传感器敏感元件、制备技术、测试与校准、通信网络和能量收集技术,对传感器行业的现状和发展趋势进行了介绍和研判,并进一步分析了电力专用智能传感的标准建设需求,提出了未来电力专用传感技术的发展形态。 展开更多
关键词 传感器 数字化 新型电力系统 电力装备 标准化
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内置传感器的沥青混合料变形协调及损伤行为研究 被引量:3
17
作者 李文博 刘朝晖 +3 位作者 柳力 赵华 张允宝 王观次 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2272-2283,共12页
为揭示应变传感器与沥青混合料协同工作性能的演化规律,提高传感器实测数据的应用价值和环境适应性,基于数字图像关联技术和小梁直接拉伸试验,对内置传感器的沥青混合料试件开展多重受力模式下的应变响应研究,分析不同温度条件下传感器... 为揭示应变传感器与沥青混合料协同工作性能的演化规律,提高传感器实测数据的应用价值和环境适应性,基于数字图像关联技术和小梁直接拉伸试验,对内置传感器的沥青混合料试件开展多重受力模式下的应变响应研究,分析不同温度条件下传感器与沥青混合料的变形协调性能;并利用四点弯曲试验下的声发射信号和数字图像特征,揭示内置传感器的沥青混合料结构损伤演化规律。研究结果表明:内置应变传感器的沥青混合料变形协调特性与荷载类型、大小及响应时间紧密相关,传感器应变响应具有强烈的温度敏感性,在30~50℃的环境中,传感器应变响应的精准度会急剧衰减,其测量平均绝对误差Eˉa和相对误差Eˉr可分别增大3.49~11.79倍和2.01~2.91倍。利用声发射能量信号准确地刻画了传感器与沥青混合料协同受力下的4阶段损伤演化特征,反映出温度作用会改变结构损伤形式向非稳定开裂的态势发展;不同温度下声发射RA和AF的分布特征表明,内置应变传感器的沥青混合料结构破裂模式受温度影响显著,呈现为拉-剪混合、剪切破裂为主的破裂机制,且随温度不断增大,剪切破裂持续增强,剪切事件由55.7%增长至84.4%,增幅达1.52倍。研究成果对实现内置应变传感器与沥青路面协同工作性能的合理评判,推进传感器技术深度赋能传统沥青路面结构提供参考。 展开更多
关键词 沥青路面 数字图像关联技术 声发射特征 应变传感器 变形协调
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基于数字孪生的装配式钢节点混凝土框架结构建造技术 被引量:6
18
作者 张健新 翟越洋 赵茜娅 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第1期130-138,共9页
与传统现浇框架结构相比,装配式钢节点混凝土框架结构建造速度更快,但框架钢连接节点处存在应力突变,因此,有必要采用基于数字孪生的手段监测该实际工程结构的施工过程,以获得钢节点对结构性能的影响。基于BIM、有限元和传感器等技术搭... 与传统现浇框架结构相比,装配式钢节点混凝土框架结构建造速度更快,但框架钢连接节点处存在应力突变,因此,有必要采用基于数字孪生的手段监测该实际工程结构的施工过程,以获得钢节点对结构性能的影响。基于BIM、有限元和传感器等技术搭建了基于数字孪生的新型装配式钢节点混凝土框架结构的智能建造框架,从物理数据收集、虚拟模型建立、模型信息交互3个方面提出基于数字孪生的建筑结构智能建造实现方法。在新型装配式钢节点混凝土框架实际工程建造阶段,采用传感器技术实现工程中关键点数据的实时监测,并将其与BIM和有限元数据进行比较,进一步调整与修正物理模型中的框架结构受力情况,最终实现装配式钢节点混凝土框架数字孪生模型的建立和应用。研究表明,该数字孪生模型能有效对新型装配式钢节点混凝土框架结构进行实时监测,实现基于传感器网络和时空参数分析的危险点预测,有效减少资源消耗,为该结构的应用提供有效数据信息。 展开更多
关键词 装配式混凝土框架 钢节点 数字孪生 虚拟传感器 智能建造
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基于数字检测的磁通门电流传感器 被引量:2
19
作者 夏瑞泽 冯卓明 +2 位作者 王永康 黄漫吉 杨孝慧 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第9期1-4,12,共5页
传统的自激式磁通门电流传感器通常基于平均电流法测量电流,结构复杂且测量带宽和响应时间均受滤波器截止频率的限制。文中基于占空比采样的数字检测法设计了一款面向复杂漏电流测量的传感器,使用单片机直接测量激磁信号占空比,并通过... 传统的自激式磁通门电流传感器通常基于平均电流法测量电流,结构复杂且测量带宽和响应时间均受滤波器截止频率的限制。文中基于占空比采样的数字检测法设计了一款面向复杂漏电流测量的传感器,使用单片机直接测量激磁信号占空比,并通过数字算法完成信号的解调与处理。文中的传感器采用开环设计,节省了滤波电路与AD转换器,降低了成本。实验表明:该传感器的带宽和响应时间性能均优于基于平均电流法的传感器。 展开更多
关键词 磁通门电流传感器 数字法 低频开环应用 占空比模型
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面向高压设备数字孪生的虚拟传感器设计与应用技术 被引量:6
20
作者 路永鑫 魏云冰 +1 位作者 袁建生 桑仲庆 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期72-82,共11页
针对高压设备数字孪生的模型构建、信息交互、动态仿真等需求,对虚拟传感器的设计与应用技术进行了分析,虚拟传感器是具有传感器行为的计算机仿真系统,能够基于功能、结构和服务要求对复杂数字孪生系统进行解耦,降低工程应用的复杂性。... 针对高压设备数字孪生的模型构建、信息交互、动态仿真等需求,对虚拟传感器的设计与应用技术进行了分析,虚拟传感器是具有传感器行为的计算机仿真系统,能够基于功能、结构和服务要求对复杂数字孪生系统进行解耦,降低工程应用的复杂性。文中提出虚拟传感器在高压设备数字孪生工程应用上的设计要求,给出了观测虚拟传感器、参量计算虚拟传感器和预测告警传感器的设计方法及其应用方式。研究结果表明:虚拟传感器具备组件化、服务化、易重构、可进化等优点,可作为数字孪生单元级功能组件的设计手段,解决目前工程应用中数据获取和融合困难、仿真预测算法耦合复杂等问题,支撑设备状态全面感知、趋势精准预测、风险提前预警和设备全寿命精益管理等应用。 展开更多
关键词 高压设备 数字孪生 虚拟传感器 联合观测 微服务 仿真预测
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