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基于钹式换能器的振动加速度传感器温度特性研究

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功能材料 2007年第A02期38卷 757-759页

作者：高翔宇李邓化粱爽北京信息工程学院信息与通信工程系北京100101

使用2-（0）-2连通型的金属．陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量。利用单片机对传感器零位输出电压... 详细信息

使用2-（0）-2连通型的金属．陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量。利用单片机对传感器零位输出电压进行记录，得到传感器零位电压温度特性曲线。采用了基于最小二乘原理的分段线性插值法，对其温度特性的非线性进行了有效地补偿。试验结果表明，经过温度补偿后，在20～80℃范围内，零点输出电压温度误差由原来的9．8％降到了0．8％。

关键词：钹式压电换能器振动加速度传感器温度补偿 DS18820 MCU

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矿用振动加速度传感器信号调理装置研制

工矿自动化 2014年第5期40卷 106-108页

作者：吉晓冬薛光辉杨健健吴淼中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083

针对煤矿井下大型设备振动信号难以采集的问题,设计了一种矿用振动加速度传感器信号调理装置。详细介绍了该信号调理装置中振动加速度传感器的选型设计,振动信号调理板中的供电模块、激励电路、滤波电路设计及防护设计。测试结果验证了... 详细信息

针对煤矿井下大型设备振动信号难以采集的问题,设计了一种矿用振动加速度传感器信号调理装置。详细介绍了该信号调理装置中振动加速度传感器的选型设计,振动信号调理板中的供电模块、激励电路、滤波电路设计及防护设计。测试结果验证了该信号调理装置的可靠性和实用性。

关键词：矿井振动加速度传感器信号调理振动信号

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二维FBG振动加速度传感器及其应用的研究

二维FBG振动加速度传感器及其应用的研究

作者：张翔武汉理工大学

学位级别：硕士

机械系统的振动问题是非常值得重视的,其结构健康监测对于机械设备的稳定运行具有重要意义,若能事先了解机械设备的振动情况,提出相应的解决措施,则可避免不必要的经济损失。加速度作为振动的重要表征,可以用来作为振动监测的参量。传... 详细信息

机械系统的振动问题是非常值得重视的,其结构健康监测对于机械设备的稳定运行具有重要意义,若能事先了解机械设备的振动情况,提出相应的解决措施,则可避免不必要的经济损失。加速度作为振动的重要表征,可以用来作为振动监测的参量。传统电磁类加速度传感器存在一些天然的不足,如易受电磁干扰、信号传输线缆繁杂等,影响其在某些特殊场合下的应用。而光纤布拉格光栅（FBG）传感器则具有不受电磁干扰、可分布式测量等优点,刚好可以弥补电磁类传感器的某些不足。而机械振动方向往往是多维的,因此,设计一种应用于机械设备的多维FBG加速度传感器,具有重要意义。本文以光纤光栅传感原理为基础,采用平行布置双金属梁与光纤弦的混合结构设计方式,提出了一种新型二维光纤光栅振动传感器,并对该方案进行了理论分析以及实验研究。金属铜丝、光纤光栅与质量块通过AB粘胶联接,铜丝与光纤光栅的两端固定在传感器壳体上。双铜丝与光纤光栅构成等腰三角状静定梁的弹性体,2个FBGs分布于质量块两侧,结合2个FBGs可以实现平面内x/y方向的振动解耦。由于引入了铜丝,克服了光纤光栅单独承受拉压时易断的缺点,并且双铜丝对称布置可以有效地提高振动系统的稳定性。本文首先通过振动力学与光纤光栅传感理论建立了二维光纤光栅振动传感器的理论模型,并利用有限元分析了传感器动态特性;最后通过实验研究了传感器的动静态特性,有效地验证了传感模型的正确性。实验结果表明:传感器在光纤径向（y轴）上的谐振频率为225Hz,幅值平坦区为10-150Hz,在0-5g的加速度范围内灵敏度为54.13pm/g,线性度为4.34%,重复性误差为2.04%,迟滞误差为0.97%;传感器在光纤轴向（x轴）上的谐振频率为1074Hz,幅值平坦区为10-750Hz,在0-10g的加速度范围内灵敏度为21.56pm/g,线性度为3.78%,重复性误差为3.05%,迟滞误差为0.54%。最后将该二维FBG振动加速度传感器,应用于“武汉理工大学旋转机械试验平台”,验证其对振动监测的可行性。因此,这些性能指标可以满足实际工程的要求。

关键词：机械光纤光栅振动加速度传感器二维

基于钹式换能器的振动加速度传感器温度特性研究

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基于钹式换能器的振动加速度传感器温度特性研究

放大自发辐射解调的光纤光栅振动传感系统时域建模研究

第六届中国功能材料及其应用学术会议

作者：高翔宇李邓化梁爽北京信息工程学院信息与通信工程系

使用2-(0)-2连通型的金属-陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将 DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量．利用单片机对传感器零位输出电压进... 详细信息

使用2-(0)-2连通型的金属-陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将 DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量．利用单片机对传感器零位输出电压进行记录,得到传感器零位电压温度特性曲线．采用了基于最小二乘原理的分段线性插值法,对其温度特性的非线性进行了有效地补偿．试验结果表明,经过温度补偿后,在20～ 80℃范围内,零点输出电压温度误差由原来的9．8%降到了0．8%．

关键词：钹式压电换能器振动加速度传感器温度补偿 DS18B20 MCU

来源： cnki会议评论

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西安交通大学学报 2010年第4期44卷 43-47页

作者：邵军刘君华乔学光贾振安葛鹏西安交通大学电气工程学院西安710049 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室西安710065

将放大自发辐射(ASE)光源的线性区间作为边缘滤波器的解调技术予以推广,将其由温度、应变的静态解调扩展应用至光纤光栅振动传感器的动态解调.首先建立了基于ASE光源解调的光纤光栅振动传感测量系统,提出位移负阶跃响应测试法并利用其... 详细信息

将放大自发辐射(ASE)光源的线性区间作为边缘滤波器的解调技术予以推广,将其由温度、应变的静态解调扩展应用至光纤光栅振动传感器的动态解调.首先建立了基于ASE光源解调的光纤光栅振动传感测量系统,提出位移负阶跃响应测试法并利用其得到了该系统的时域信号,并且由非线性直接拟合法获得该系统的动态参数,所得动态参数与有限元仿真结果相近.研究结果表明:ASE光源进行动态解调方案简单可行,位移负阶跃响应测试法获得动态时域信号不需要专门的激励设备,易于实现,与传统求取动态参数的方法相比,非线性拟合法求取动态参数更为简便.

关键词：光纤光栅振动加速度传感器 ASE光源时域建模负阶跃响应非线性直接拟合法

基于Android的机床在线无线振动监测仪研制

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机床与液压 2016年第2期44卷 199-202页

作者：郑美茹陕西铁路工程职业技术学院机电工程系陕西渭南714000

为保护操作者的安全、防止切削液的外漏等,现代数控机床都安装了防护罩壳,这给现场在线监测的传感器布线、布点造成了困难。针对传统有线振动传感器在密闭防护罩壳内存在布线、布点困难和功耗高等问题,研制基于Android系统和CC2540单片... 详细信息

为保护操作者的安全、防止切削液的外漏等,现代数控机床都安装了防护罩壳,这给现场在线监测的传感器布线、布点造成了困难。针对传统有线振动传感器在密闭防护罩壳内存在布线、布点困难和功耗高等问题,研制基于Android系统和CC2540单片机的无线振动测量仪。通过Android系统和蓝牙实现了仪器的在线参数设置和无线传输、实时数据显示和存储功能,无线传输有效地解决了传感器布线问题。以CC2540单片机为控制核心的测量模块完成了信号预处理和采集,该单片机自带低功耗蓝牙模块与Android系统实现全双工通信并将数据存储在TF卡或者云空间内。实际测试表明:该仪器能实现对振动加速度信号的精确测量,并通过单片机内部自带低功耗蓝牙模块与Android手机准确到收发数据、存储数据,使用方便、操作简单,具有良好的应用前景,可为其他新型无线测量设备的开发提供参考。

关键词：无线振动测量仪 Android操作系统振动加速度传感器

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光纤振动传感系统的研究

光纤振动传感系统的研究

作者：傅万全北京交通大学

学位级别：硕士

光纤传感器具有低损耗、小体积、耐腐蚀、抗辐射、不受电磁干扰等优点。相比于传统的电类传感器,光纤传感器可以更广泛地应用于各种振动环境中。根据振动信息对光信号调制方式的不同,光纤振动传感系统可以分为相位调制型、波长调制型以... 详细信息

光纤传感器具有低损耗、小体积、耐腐蚀、抗辐射、不受电磁干扰等优点。相比于传统的电类传感器,光纤传感器可以更广泛地应用于各种振动环境中。根据振动信息对光信号调制方式的不同,光纤振动传感系统可以分为相位调制型、波长调制型以及强度调制型。通过解调光信号光学性质的变化(光强度、光波长、相位、偏振状态等),可以还原振动信息。在本文中,主要从光纤光栅振动传感和干涉仪振动传感两个方面进行研究。本文的主要工作如下:(1)针对强振动环境,设计了基于交叉变截面梁光纤光栅三维振动传感器。通过建立力学模型,分析了该传感器的加速度传感特性。使用COMSOL对传感器的振动形态进行了有限元分析,并通过实验实验对比了可调谐激光光源法和线阵铟砷化镓光谱成像法两种不同解调方案的解调结果。对该加速度传感器进行三个方向上的标定实验。实验结果表明,所设计的加速度传感器在X、Y、Z三个方向上的灵敏度分别为4.61pm/g、6.27pm/g、6.66pm/g,证明了其对三维振动有着良好的检测效果。(2)研究了干涉仪振动传感系统的PGC-arctan解调算法,分析算法中各个参数对解调结果的影响。其中相位调制深度与载波相位延迟均对解调结果有着严重的影响,甚至使解调算法失效。因此,需要对这两个参数进行实时计算与反馈控制。实现了三种不同的改进算法,并提出了一种基于补偿载波相位延时的相位调制深度精确计算方法,同时进行了仿真和实验验证。在实验中成功地解调出了振动信号,证明了改进的算法有实际应用前景。

关键词：光纤布拉格光栅光纤振动传感振动加速度传感器 PGC-arctan解调

基于小波变换振动能量分布的车窗电机故障检测算法研究

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机电工程 2016年第2期33卷 127-133,139页

作者：黄静郭明杨李革浙江理工大学信息学院浙江杭州310018 浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310018

针对车窗电机的质量检测问题,对电机的结构、故障原因、振动信号时域、频域、时频特征、能量特征等方面进行了研究,对常见轴承故障频率进行了归纳计算,对传统的傅里叶变换频域检测、希尔伯特—黄变换时频检测进行了应用分析和归纳总结,... 详细信息

针对车窗电机的质量检测问题,对电机的结构、故障原因、振动信号时域、频域、时频特征、能量特征等方面进行了研究,对常见轴承故障频率进行了归纳计算,对传统的傅里叶变换频域检测、希尔伯特—黄变换时频检测进行了应用分析和归纳总结,并在此基础上创新性地结合了小波变换和能量分布概念,提出了一种基于八阶小波变换能量分布的车窗电机故障检测方法,利用振动加速度传感器和Lab View构建了一套完整的采集检测系统,并通过八阶小波变换分解及能量分布曲线构建,对故障和非故障电机的振动信号进行了对比研究。研究结果表明,该系统和方法能有效地反映不同电机的能量分布特征,能够对故障电机和合格电机进行很好的区分,显著提高车窗电机故障检测的效率和准确性。

关键词：频率特征振动加速度传感器 Labview 小波变换能量分布

无缝内衣机斜齿轮与下主同步带传动机构振动特性

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轻工机械 2022年第4期40卷 62-70页

作者：崔英彭来湖戴宁刘宜胜项展浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 永康市优哈电器有限公司浙江金华321300

为了探究无缝内衣机中传动机构的选择与位置的安放对整机运转的影响,课题组结合无缝内衣机的编织工艺,深入分析整机传动机理,对传动机构中典型部件——斜齿轮传动机构和下主同步带传动机构建立了振动力学模型;利用振动加速度传感器采集... 详细信息

为了探究无缝内衣机中传动机构的选择与位置的安放对整机运转的影响,课题组结合无缝内衣机的编织工艺,深入分析整机传动机理,对传动机构中典型部件——斜齿轮传动机构和下主同步带传动机构建立了振动力学模型;利用振动加速度传感器采集2种传动机构在x向,y向和z向上的振动频率信号,进行理论分析和实验验证;最后再对典型传动机构的振动特性进行分析与对比。结论表明:理论与实验2种方式的结论一致,斜齿轮传动机构中螺旋角使其适合与传递载荷量较大的针筒齿轮进行啮合传动;而同步带传动机构3向振动平稳,适合远距离传输。研究成果为从振动层面分析传动机构的选择安装提供了参考和实验依据。

关键词：无缝内衣机斜齿轮传动机构下主同步带传动机构振动振动加速度传感器