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压电变形镜驱动器迟滞快速辨识与补偿研究

压电与声光 2024年第1期46卷 67-72页

作者：汪寒肖习郭友明黄林海鲜浩中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室四川成都610209

采用压电陶瓷作为促动机构的主动光学系统。为了对压电陶瓷驱动器固有的迟滞非线性进行有效抑制校正,以提高系统性能,该文对带变形镜镜面负载结构的压电陶瓷驱动器非线性迟滞动态进行了高效辨识建模,实现了带镜面负载的压电陶瓷驱动器... 详细信息

采用压电陶瓷作为促动机构的主动光学系统。为了对压电陶瓷驱动器固有的迟滞非线性进行有效抑制校正,以提高系统性能,该文对带变形镜镜面负载结构的压电陶瓷驱动器非线性迟滞动态进行了高效辨识建模,实现了带镜面负载的压电陶瓷驱动器相对误差1.8867%的迟滞参数辨识与建模,降低了辨识算法所需时间90%以上,同时克服了负载结构导致辨识信号信噪比低的问题。实验证明,所用方法得到的压电陶瓷迟滞模型能够有效地用于补偿校正压电陶瓷驱动器迟滞非线性动态带来的误差,通过前馈控制器可将压电陶瓷驱动器迟滞引起的镜面面形定位误差降低56.21%,有效地提升了系统性能。

关键词：压电陶瓷驱动器主动光学 Preisach模型迟滞补偿前馈控制

基于单线激光雷达的自适应车辆高度检测算法的研究

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应用激光 2024年第3期44卷 106-114页

作者：黄羲凌胡进王丽袁山山张磊宗旭罗海燕徐彬周峰上海市激光技术研究所有限公司上海200233 四川南渝高速公路有限公司运营管理部四川南充637000

针对道路超高车辆频繁碰撞桥涵,对行车安全构成严重威胁的现状,提出一种创新性解决方案。设计并实施一种基于单线激光雷达的自适应车辆高度检测算法。该算法利用激光二维扫描技术自动辨识地面并准确计算车辆高度,实验显示,算法能够将车... 详细信息

针对道路超高车辆频繁碰撞桥涵,对行车安全构成严重威胁的现状,提出一种创新性解决方案。设计并实施一种基于单线激光雷达的自适应车辆高度检测算法。该算法利用激光二维扫描技术自动辨识地面并准确计算车辆高度,实验显示,算法能够将车辆高度的检测误差控制在±2 cm之内,且在连续监测中,实现了100%的检出率和0%的误报率。一旦发现超高车辆,系统立即输出信号,供视频追踪、证据保存或触发声光报警等后续措施使用。这些成果证明了该算法在车辆限高领域的高度精准性和可靠性,同时凭借其稳定性、适应性、低成本和易维护性,在该领域具有重要的应用价值。

关键词：激光雷达道路限高碰撞检测自动识别

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微电流促愈合的研究进展

中国生物医学工程学报 2024年第1期43卷 117-128页

作者：唐仲钰但年华陈一宁四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室成都610065 四川大学制革清洁技术国家工程研究中心成都610065

促进皮肤伤口及骨损伤的愈合是近年来促愈合领域的研究重点之一。微电流促愈合因有效、快速的促愈合特性和良好的促愈合效果而受到研究人员关注。目前,有关微电流促愈合的研究可分为有源与无源两类。其中有源微电流促愈合因其便于控制... 详细信息

促进皮肤伤口及骨损伤的愈合是近年来促愈合领域的研究重点之一。微电流促愈合因有效、快速的促愈合特性和良好的促愈合效果而受到研究人员关注。目前,有关微电流促愈合的研究可分为有源与无源两类。其中有源微电流促愈合因其便于控制电流、电压等参数,主要用于促进慢性伤口的愈合;而无源微电流促愈合因其能将机械能转化为电能的特点,主要用于促进骨损伤的愈合。有源微电流促愈合,以外源供电方式的不同为脉络,阐述了直流电、交流电及混合电刺激的效果和区别;无源微电流促愈合,以无源微电流来源方式的不同为基础,叙述了化学微电池、压电陶瓷、压电柔性材料和纳米发电机的原理及差异;并探讨了有关内在机理,对发展前景进行了展望。

关键词：微电流促愈合电刺激压电陶瓷压电柔性材料纳米发电机

高压电缆半导电屏蔽材料双逾渗网络对电阻率稳定性的影响

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 5011-5020,I0034页

作者：贾利川曾剑峰侯帅展云鹏傅明利赵莉华四川大学电气工程学院四川省成都市610065 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

半导电屏蔽材料是制造高压电缆的关键组分,但仍存在电阻率高及其稳定性差难题。基于此,该文提出构筑双逾渗网络结构思路,选择乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(ethylene-butyl acrylate copolymer,EBA)和低密度聚乙烯(low density polyethylene,LD... 详细信息

半导电屏蔽材料是制造高压电缆的关键组分,但仍存在电阻率高及其稳定性差难题。基于此,该文提出构筑双逾渗网络结构思路,选择乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(ethylene-butyl acrylate copolymer,EBA)和低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)作为基体、导电炭黑(conductive carbon black,CB)作为导电填料制备半导电屏蔽材料,系统研究半导电屏蔽材料结构演变规律,评价半导电屏蔽材料结晶行为、电学性能、力学性能、表面光洁度等关键性能。实验结果表明:EBA与LDPE质量比为6:4时,半导电屏蔽材料内部形成双逾渗导电网络结构,相比于常规分布结构,其23和90℃的体积电阻率分别降低46.7%和74.4%,对应的正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)降低52.1%,表明具有良好的电阻率稳定性。此外,该半导电屏蔽材料还具有优异的力学性能和表面光洁度。该结果可为高压电缆半导电屏蔽材料开发提供一定理论基础与数据支撑。

关键词：高压电缆半导电屏蔽材料双逾渗网络低密度聚乙烯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物

Li、Ce掺杂对NBTa-CBN高温压电陶瓷性质的影响研究

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压电与声光 2024年第2期46卷 184-190页

作者：徐鸿飞史伟官尚义吴禹桐陈强四川大学材料科学与工程学院四川成都610064

采用传统固相反应法制备了Ca_(0.5)(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.5-3 x)(Li_(0.5)Ce_(0.5))_(3x) Bi_(2)TaNb_(0.99)Mn_(0.01)O_(9)(CNBTNM-LC100_(x))高居里温度(T_(C))压电陶瓷。研究了Li、Ce复合离子掺杂对陶瓷结构和电学性质的影响。结果表明,随着Li、Ce掺杂量的增加,CNBTNM-LC100_(x)陶瓷的晶体结构趋于由正交相向四方相转变,压电常数d 33逐渐增大,当x>0.04(x为摩尔分数)时,d 33趋于降低。x=0.04时,具有最优的综合电学性能,d 33约为15.9 pC/N,600℃下直流电阻率ρ约为5.9×10^(5)Ω·cm,介电损耗tanδ(1 MHz)约为7%,T_(C)约为887℃。

关键词：压电陶瓷铋层状铁电体高居里温度 Na_(0.5)Bi_(2.5)Ta_(2)O_(9) CaBi_(2)Nb_(2)O_(9)

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低水平γ射线空气比释动能高气压电离室研制

中国测试 2024年

作者：孙涛赖万昌倪宁高飞赵旭耿璇杭仲斌地学核技术四川省重点实验室(成都理工大学) 中国原子能科学研究院核技术综合研究所

受限于探测器灵敏度，现有手段在防护水平和环境水平γ射线参考辐射空气比释动能的中、下段范围，即约0.1～100μGy/h剂量率，量值复现的不确定度较大，无法满足科研、环境监测等发展的需求。因此，为了解决上述问题，基于理论分析与蒙... 详细信息

受限于探测器灵敏度，现有手段在防护水平和环境水平γ射线参考辐射空气比释动能的中、下段范围，即约0.1～100μGy/h剂量率，量值复现的不确定度较大，无法满足科研、环境监测等发展的需求。因此，为了解决上述问题，基于理论分析与蒙卡模拟优化，开展专用于低水平γ射线参考辐射测量的高气压型标准电离室的优化设计并形成KAS型样机。通过研制的KAS电离室标准与德国PTW公司生产的空腔型标准电离室的测量结果及不确定分析结果的比对表明，利用新研制的KAS测量标准在保证测量准确度的同时能够显著降低低水平空气比释动能量值复现的不确定度，使得0.5μGy/h～1mGy/h的γ射线空气比释动能率的不确定度范围降低至0.92%～1.3%(k=2)。

关键词：高气压电离室不确定度低水平γ射线空腔理论

环境温度对HfO2铁电存储器的质子辐照效应影响研究

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微电子学 2024年第2期54卷 330-337页

作者：朱旭昊袁亦辉黄铭敏马瑶毕津顺许高博龚敏杨治美李芸四川大学物理学院微电子技术四川省重点实验室四川大学辐射物理及技术教育部重点实验室贵州师范大学集成电路研究院中国科学院微电子研究所集成电路制造技术国家重点实验室

基于HfO2的铁电随机存取存储器（FeRAM）具有功耗低、存取速度快，易于小型化，抗干扰能力强等优势，在航天航空领域有广袤的发展空间。然而，FeRAM在太空环境下的抗辐照性能尚未得到全面的研究。研究了W/TiN/Hf0.5Zr0.5O2（HZO）/TiN... 详细信息

基于HfO2的铁电随机存取存储器（FeRAM）具有功耗低、存取速度快，易于小型化，抗干扰能力强等优势，在航天航空领域有广袤的发展空间。然而，FeRAM在太空环境下的抗辐照性能尚未得到全面的研究。研究了W/TiN/Hf0.5Zr0.5O2（HZO）/TiN铁电存储器在常温和高温环境下经5 MeV质子辐照后的电学特性和铁电畴结构变化。通过电学和压电响应力显微镜（PFM）手段表征发现，在常温质子辐照后，电容器的介电常数（εr）和剩余极化强度（Pr）值均增大，器件的铁电性能提升，常温高注量质子辐照有利于存储器在太空环境中工作，但随着辐照时环境温度升高，HZO存储器的铁电性能下降，漏电流增大，铁电存储器的各项性能明显退化。

关键词： HfO2 铁电存储器质子辐照温度

带有阶梯沟槽结构音叉型石英晶体谐振器设计研究

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传感器与微系统 2024年第1期43卷 33-35页

作者：杨梅李辉邓慧李强林成都工业学院宜宾校区四川宜宾644000 成都泰美克晶体技术有限公司四川成都611731 成都工业学院电子工程学院四川成都611730

为了解决表面贴装器件(SMD)型压电石英音叉晶体的振动阻抗过大的问题,提出了一种带有阶梯沟槽结构的Z切压电石英音叉晶体谐振器。首先,从振动原理上结合压电石英晶体各向异性材料因腐蚀工艺导致结构的不对称性解释阻抗过大的机理;然后,... 详细信息

为了解决表面贴装器件(SMD)型压电石英音叉晶体的振动阻抗过大的问题,提出了一种带有阶梯沟槽结构的Z切压电石英音叉晶体谐振器。首先,从振动原理上结合压电石英晶体各向异性材料因腐蚀工艺导致结构的不对称性解释阻抗过大的机理;然后,提出一种新结构弥补因腐蚀工艺带来音叉晶体结构不对称的问题。基于有限元仿真计算出音叉晶体谐振器的振动分布情况,通过仿真分析发现新型结构有效降低音叉双叉振梁面内弯曲的不对称性,改善了音叉晶体谐振器的振动特性,降低了器件的阻抗。

关键词：阶梯沟槽面内弯曲对称振动阻抗

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杂模抑制薄膜体声波谐振器的仿真分析

压电与声光 2024年第2期46卷 159-163页

作者：罗恩雄张必壮吴坤马晋毅李思忍中国电科芯片技术研究院重庆401332 柳州市计量技术测试研究所广西柳州545001

该文研究了电极边界阶梯结构对薄膜体声波谐振器(FBAR)杂波的影响。采用有限元仿真法讨论了阶梯结构宽度尺寸对杂波的抑制效果,结合振型分析该结构能抑制声波能量的泄露,提高器件品质因数。为了进一步验证仿真结果,实验制备了FBAR器件... 详细信息

该文研究了电极边界阶梯结构对薄膜体声波谐振器(FBAR)杂波的影响。采用有限元仿真法讨论了阶梯结构宽度尺寸对杂波的抑制效果,结合振型分析该结构能抑制声波能量的泄露,提高器件品质因数。为了进一步验证仿真结果,实验制备了FBAR器件。测试结果表明,当该阶梯结构凸起宽度为3μm,凹陷宽度为1.5μm时,谐振器杂波被有效抑制,反谐振频率处的品质因数约增大100。

关键词：薄膜体声波谐振器(FBAR) 阶梯结构杂模抑制有限元