大行程纳米级压电微动工作台的设计与试验研究 被引量：6

1

作者 胡长德 赵美蓉 +2 位作者 李咏强 高娟 朱砂 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期803-807,共5页

介绍了一种基于尺蠖运动原理的大行程纳米级级平台式步距压电微动台。在结构设计方面,夹紧器和驱动器都采用压电陶瓷对称结构,配合夹紧器的夹紧、放松,驱动器伸长或缩短,实现推-拉接力运动,保证微动台运动的平稳性和连续性;采用平台式结... 介绍了一种基于尺蠖运动原理的大行程纳米级级平台式步距压电微动台。在结构设计方面,夹紧器和驱动器都采用压电陶瓷对称结构,配合夹紧器的夹紧、放松,驱动器伸长或缩短,实现推-拉接力运动,保证微动台运动的平稳性和连续性;采用平台式结构,增强了其实用性。驱动控制方面,配以适当的四路驱动信号,实现了压电微动台的单步、多步连续匀速运动。通过试验对微动台的性能进行了测试,结果表明:微动台的运动位移是线性的,运动速度在驱动电压为200V可达13.9μm/s,最小步距小于10nm,行程大于20mm。 展开更多

关键词 纳米定位 尺蠖运动 压电陶瓷 最小步距 大范围

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基于光纤光栅PGCD的材料冲击试验研究 被引量：1

2

作者 李丽 林玉池 +2 位作者 王为 朱萍玉 黄银国 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第8期55-57,共3页

光纤光栅抗电磁干扰和易于构成分布式光纤传感网络,对设备健康监测和高频应力作用下的材料力学性能测试具有独特优势。波长编码信号解调系统的频率低是制约光纤光栅传感器在高频信号环境下使用的关键问题之一,采用M-Z干涉技术,设计了一... 光纤光栅抗电磁干扰和易于构成分布式光纤传感网络,对设备健康监测和高频应力作用下的材料力学性能测试具有独特优势。波长编码信号解调系统的频率低是制约光纤光栅传感器在高频信号环境下使用的关键问题之一,采用M-Z干涉技术,设计了一套基于相位载波(PGC)的相位解调方法的光纤光栅高频解调系统,对正弦信号激励和冲击试验产生的信号进行了测试和分析,取得了比较理想的试验结果,实现了10 kHz频率范围内高频信号的检测。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅 相位载波解调 M-Z干涉技术 高频解调 冲击

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基于激光干涉的准直技术检测系统的构建 被引量：2

3

作者 胡长德 李艳霞 +1 位作者 高娟 齐永岳 《电子测量技术》 2008年第12期122-126,共5页

通过分析和比较当前国内外直线度误差测量情况,提出了一种基于激光条纹干涉的准直技术的检测系统。系统利用楔形平板上下两表面的反射作用,将一束经准直扩束后入射的激光分解为交角2α的交叉光束,在两束平行激光束交叉的范围内便产生等... 通过分析和比较当前国内外直线度误差测量情况,提出了一种基于激光条纹干涉的准直技术的检测系统。系统利用楔形平板上下两表面的反射作用,将一束经准直扩束后入射的激光分解为交角2α的交叉光束,在两束平行激光束交叉的范围内便产生等厚干涉条纹。测量前调整并固定好激光器和楔形平板等激光发射装置的位置,以保证测量过程中干涉条纹不发生移动。测量时当导轨上某点存在凸起或凹陷时,接收靶在导轨轴方向上发生上下位置变动,干涉条纹相对于接收靶也会产生位移变化。通过线阵CCD可以检测到接收靶在导轨不同测量点处干涉光照射在CCD像敏面上的位置,处理后得到导轨的直线度误差。 展开更多

关键词 激光干涉 准直 CCD 直线度 软件细分

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基于激光准直技术的长导轨检测的数据处理系统

4

作者 胡长德 周欣 +1 位作者 罗清青 陈长波 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期77-79,共3页

介绍了一种用于长导轨检测的基于光楔干涉的激光准直系统。利用氦氖激光经准直、扩束后投射到楔形光学平板上,产生的干涉条纹由光电传感器检测,送入单片机系统。采用软件细分的方法,处理干涉条纹的移动量,得到被测点相对于准直光束的偏... 介绍了一种用于长导轨检测的基于光楔干涉的激光准直系统。利用氦氖激光经准直、扩束后投射到楔形光学平板上,产生的干涉条纹由光电传感器检测,送入单片机系统。采用软件细分的方法,处理干涉条纹的移动量,得到被测点相对于准直光束的偏移量。针对长距离测量中信号微弱、信噪比(SNR)低的情况,采取了一些抗干扰措施。研究并实现软件细分,采取多种必要措施,提高信噪比,优化软件系统,力求提高仪器测量精度。实验证明:采用激光干涉准直仪作准直和测量,条纹清晰,可以在车间条件下使用。 展开更多

关键词 激光准直 光楔干涉 长导轨 软件细分

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1/4周期积分法的陀螺智能寻北 被引量：7

5

作者 夏桂锁 林明春 +2 位作者 林玉池 黄银国 刘红星 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1926-1929,共4页

现代寻北测量中对于陀螺经纬仪的寻北精度、速度及仪器自动化程度的要求越来越高.通过研究陀螺仪寻北的理论公式及陀螺仪寻北的积分测量方法,提出了在四分之一周期测量时间内计算真北值的1/4周期积分测量方法.实验表明,在保证陀螺寻北... 现代寻北测量中对于陀螺经纬仪的寻北精度、速度及仪器自动化程度的要求越来越高.通过研究陀螺仪寻北的理论公式及陀螺仪寻北的积分测量方法,提出了在四分之一周期测量时间内计算真北值的1/4周期积分测量方法.实验表明,在保证陀螺寻北周期精度的前提下,仪器寻北精度可以达到20″.一次寻北时间由8 min多缩减为3 min以内,大大缩短了精寻北的测量时间.说明了1/4周期测量方法是提高寻北效率的有效途径. 展开更多

关键词 陀螺经纬仪 寻北 积分法 1/4周期

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全自动智能陀螺寻北仪中待测光标信号采集模块的设计 被引量：3

6

作者 林玉池 林明春 +1 位作者 夏桂锁 黄银国 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期559-562,共4页

介绍了全自动智能陀螺寻北仪的硬件系统原理图.基于CPLD技术设计的电路驱动CCD图像传感器,通过待测光标信号采集模块,实现陀螺仪光标信号的高精度自动采集.实验表明该模块能有效的代替人眼对光标进行识别,可以减少测量结果对操作人员素... 介绍了全自动智能陀螺寻北仪的硬件系统原理图.基于CPLD技术设计的电路驱动CCD图像传感器,通过待测光标信号采集模块,实现陀螺仪光标信号的高精度自动采集.实验表明该模块能有效的代替人眼对光标进行识别,可以减少测量结果对操作人员素质的依赖,使寻北仪的寻北精度从原来的30″提高到5″,为仪器寻北全自动化和智能化奠定了基础. 展开更多

关键词 寻北仪 全自动化 CCD CPLD 光标信号 寻北精度

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温度继电器温度特性检测系统的研制 被引量：3

7

作者 李睿 曲兴华 +3 位作者 王义 孟宪伟 杨学友 叶声华 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第3期414-419,共6页

为了实现温度继电器温度特性的检测 ,本文从应用角度出发 ,论述了一种基于空气测定法的简单实用、高精度的自动检测系统。本系统设计了电阻加热炉来模拟实现检测温场 ,并通过较长时间的预热和在试验腔的检测段放置孔板显著提高了温度均... 为了实现温度继电器温度特性的检测 ,本文从应用角度出发 ,论述了一种基于空气测定法的简单实用、高精度的自动检测系统。本系统设计了电阻加热炉来模拟实现检测温场 ,并通过较长时间的预热和在试验腔的检测段放置孔板显著提高了温度均匀性 ,采用模糊算法按照设定的控温曲线对温场温度进行控制。在该系统中 ,还提出了电阻加热炉炉丝按功率分组策略 ,大大改善了电炉性能 ;并采取整体最小二乘法误差校准 ,有效提高了系统检测精度。 展开更多

关键词 温度继电器 温度特性 电阻加热炉 模糊算法 最小二乘法

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压电微悬臂梁共振频率的检测系统 被引量：4

8

作者 胡长德 赵美蓉 +1 位作者 刘颖伟 朱砂 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第6期935-938,共4页

介绍了一种压电微悬臂梁共振频率检测系统。压电材料沉积在微悬臂梁上,在压电层的上下电极之间施加交变电压使其振动,当微悬臂梁的振动频率等于它的固有频率时,发生共振,此时微悬臂梁的振幅最大。结合所设计的激励电路以及微悬臂梁共振... 介绍了一种压电微悬臂梁共振频率检测系统。压电材料沉积在微悬臂梁上,在压电层的上下电极之间施加交变电压使其振动,当微悬臂梁的振动频率等于它的固有频率时,发生共振,此时微悬臂梁的振幅最大。结合所设计的激励电路以及微悬臂梁共振频率检测电路,对压电微悬臂梁进行了检测实验。实验结果表明,放大电路能够检测出压电微臂梁的共振频率,并且压电微悬臂梁达到共振时,共振频率附近振幅远大于其他频率对应的振幅,振幅最大值接近600nm。 展开更多

关键词 压电微悬臂梁 共振频率 振幅 放大电路 压电薄膜

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基于智能陀螺经纬仪实现快速初寻北 被引量：2

9

作者 冯莉 董桂梅 +2 位作者 林玉池 张金梅 齐永岳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1582-1586,共5页

机械陀螺经纬仪初寻北时间的长短是决定其寻北效率的关键因素。从陀螺仪寻北的原理出发,在智能寻北系统中引入了一种快速寻北新方法——加速度判定法。该方法通过计算光标运动的速度与加速度值,能够在陀螺开始寻北数秒后即测量出真北值... 机械陀螺经纬仪初寻北时间的长短是决定其寻北效率的关键因素。从陀螺仪寻北的原理出发,在智能寻北系统中引入了一种快速寻北新方法——加速度判定法。该方法通过计算光标运动的速度与加速度值,能够在陀螺开始寻北数秒后即测量出真北值,并且能够弥补电子罗盘初寻北精度过低的问题,是全自动寻北策略的重要组成部分。以JT-15陀螺仪为样机的寻北实验表明,将加速度判定法应用于智能寻北系统中,仪器初寻北测量精度优于3′54″,满足了JT-15陀螺仪精寻北的条件要求,保证了全自动寻北的速度和精度,对于机械陀螺的快速及智能化寻北具有现实意义。 展开更多

关键词 陀螺经纬仪 初寻北 智能寻北 曲线拟合

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半周期中天法在初寻北中的应用研究 被引量：1

10

作者 夏桂锁 林明春 +2 位作者 林玉池 黄银国 刘红星 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期781-784,共4页

目前陀螺初寻北大多还是采用逆转点法,影响寻北速度且难以实现仪器自动化.由陀螺仪寻北中天法的基本原理出发,提出了一种固定照准部的初寻北半周期中天法.设计了如下初寻北方案:利用粗寻北传感器进入相对真北±1°的范围,再用... 目前陀螺初寻北大多还是采用逆转点法,影响寻北速度且难以实现仪器自动化.由陀螺仪寻北中天法的基本原理出发,提出了一种固定照准部的初寻北半周期中天法.设计了如下初寻北方案:利用粗寻北传感器进入相对真北±1°的范围,再用半周期中天法进行初寻北测量.实验表明,半周期中天法应用于JT-15陀螺仪的初寻北精度可以达到±8′,而且初寻北效率提高了一倍. 展开更多

关键词 陀螺 初寻北 中天法 半周期 曲线拟合

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回转式微角度步距压电电动机 被引量：1

11

作者 胡长德 赵美蓉 +2 位作者 刘颖玮 杨震环 高娟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第4期93-96,共4页

介绍了一种基于尺蠖运动原理的回转式微角度步距压电电动机。借助柔性机械结构,将压电陶瓷的微位移以角度方式输送出来。在结构设计方面,采用柔性铰链放大结构,夹紧器和驱动器均采用双驱动器结构,实现推-拉接力运动。配以适当的4路驱动... 介绍了一种基于尺蠖运动原理的回转式微角度步距压电电动机。借助柔性机械结构,将压电陶瓷的微位移以角度方式输送出来。在结构设计方面,采用柔性铰链放大结构,夹紧器和驱动器均采用双驱动器结构,实现推-拉接力运动。配以适当的4路驱动信号,实现了压电驱动装置的单步、多步连续匀速转动。最后对样机行了实验测试。实验结果表明:所设计的回转压电电动机结构紧凑、分辨力高且运动稳定。同时,动体没有缠绕,使得驱动器可以在任意位置启动,并可在360°范围内连续匀速转动。最小步距优于3,″在160 V的驱动电压下速度达到430.4″/s. 展开更多

关键词 测量与计量 纳米定位 微角度 压电电动机 柔性机构 最小步距

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微机式陀螺仪自动测量系统 被引量：1

12

作者 夏桂锁 林明春 +2 位作者 林玉池 黄银国 刘红星 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第5期74-76,共3页

根据欧拉动力学方程建立的陀螺仪灵敏部运动方程,分析了陀螺仪光标运动的理论模型。为了采集陀螺仪实际测量中的光标运动曲线,设计了微机式陀螺仪自动测量系统。该系统可以自动完成光标采集、数据点的拟合、实时曲线描绘和测量结果计算... 根据欧拉动力学方程建立的陀螺仪灵敏部运动方程,分析了陀螺仪光标运动的理论模型。为了采集陀螺仪实际测量中的光标运动曲线,设计了微机式陀螺仪自动测量系统。该系统可以自动完成光标采集、数据点的拟合、实时曲线描绘和测量结果计算,并可以方便地对曲线进行缩放等操作。利用傅立叶分析对采集的光标曲线进行了评价,计算了光标运动曲线的幅值谱与功率谱。说明了自动测量系统所采集的光标曲线与理论曲线相吻合,验证了测量系统在寻北研究中的可行性。 展开更多

关键词 陀螺仪 自动测量系统 运动曲线 傅立叶变换 幅值谱 功率谱

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大行程纳米级压电电动机的驱动控制系统 被引量：1

13

作者 胡长德 罗清青 +1 位作者 诸葛晶昌 朱砂 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第5期688-691,共4页

介绍了一种基于尺蠖运动原理的大范围纳米级步距压电电动机。根据其运动原理和机械结构特点,设计完成了该压电电动机的控制系统,通过控制电压变化来控制压电晶体的伸缩,从而完成夹紧器的夹紧、放松与驱动器的微位移,巧妙的将压电陶瓷的... 介绍了一种基于尺蠖运动原理的大范围纳米级步距压电电动机。根据其运动原理和机械结构特点,设计完成了该压电电动机的控制系统,通过控制电压变化来控制压电晶体的伸缩,从而完成夹紧器的夹紧、放松与驱动器的微位移,巧妙的将压电陶瓷的形变通过机械装置输出,并对该控制系统进行了波形测试。实验表明,该控制系统产生的三角波、方波信号纹波电压小,信号稳定,满足电动机驱动要求。 展开更多

关键词 大行程 纳米定位 控制系统 压电陶瓷 电动机

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扫描隧道显微镜微动台的有限元分析与实验研究 被引量：3

14

作者 权哲浩 林玉池 +2 位作者 仝凌志 金日光 赵美蓉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第4期74-76,79,共4页

设计了一种以基于尺蠖运动原理的微动台为核心的扫描隧道显微镜(STM)机械机构,利用有限元方法对微动台部分的结构进行分析,对其静态、模态特性进行了实验研究。结果表明:微动台具有较大的行程和较好的稳定性,载物力可以达到16.7 N,最小... 设计了一种以基于尺蠖运动原理的微动台为核心的扫描隧道显微镜(STM)机械机构,利用有限元方法对微动台部分的结构进行分析,对其静态、模态特性进行了实验研究。结果表明:微动台具有较大的行程和较好的稳定性,载物力可以达到16.7 N,最小步距约8.8 nm,行程14mm。 展开更多

关键词 扫描隧道显微镜 微动台 压电陶瓷 尺蠖运动 有限元分析

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基于塑料光纤的大应变测量研究 被引量：3

15

作者 贾相飞 林玉池 +1 位作者 黄银国 沈小燕 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第12期22-24,共3页

分析了塑料光纤(POF)光强弯曲损耗与弯曲半径的关系;推导了基于弯曲效应的POF测量大应变的数学模型,并建立了大应变测量系统。重点通过实验研究,验证了理论分析的正确性,实验结果表明:应变测量范围可达8%以上,测量灵敏度高,重复性好。

关键词 塑料光纤 大应变测量 弯曲损耗 强度调制

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大行程纳米级步进压电微动台的特性研究 被引量：2

16

作者 权哲浩 林玉池 +2 位作者 赵美蓉 李光鲜 齐永岳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第2期39-41,45,共4页

运用有限元分析方法,建立纳米级步进压电微动台的实体模型并进行了仿真计算,考察了结构参数对步进型压电微动台性能的影响,得到了压电微动台的固有频率和振型。采用正交实验法设计结构参数,分析了不同因素对压电微动台的固有频率和振动... 运用有限元分析方法,建立纳米级步进压电微动台的实体模型并进行了仿真计算,考察了结构参数对步进型压电微动台性能的影响,得到了压电微动台的固有频率和振型。采用正交实验法设计结构参数,分析了不同因素对压电微动台的固有频率和振动幅值的影响,得到了影响二者之比的4个因素的最优设计参数。根据逐步回归分析的方法建立了结构设计参数的数学模型,从而定量地分析各自变量与一阶固有频率之间的关系。 展开更多

关键词 压电微动台 有限元分析 尺蠖运动 正交实验法 逐步回归

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无线传感器网络与Internet网络互联的研究与实现 被引量：2

17

作者 仝凌志 赵美容 林玉池 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第2期42-45,共4页

采用高速高性能的C805IF020微控制器与以太网控制器CS8900A、网络变压器E2023等相连接设计了无线传感器网络(WSNs)与Internet网络互连的接口模块。提出了嵌入式TCP/IP协议栈的概念并用软件实现。达到远程访问WSNs的目的,不仅实现了网络... 采用高速高性能的C805IF020微控制器与以太网控制器CS8900A、网络变压器E2023等相连接设计了无线传感器网络(WSNs)与Internet网络互连的接口模块。提出了嵌入式TCP/IP协议栈的概念并用软件实现。达到远程访问WSNs的目的,不仅实现了网络远程监控、诊断和系统升级,而且,促进了系统共享更多的网络信息资源。 展开更多

关键词 无线传感器网络 传感器节点 以太网控制器 无线通信

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