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考虑强噪声干扰的数字音频信号质量增强方法
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作者 张冰 《现代电子技术》 北大核心 2026年第1期73-76,共4页
针对数字音频信号中有效特征易被强噪声掩盖、时频域特性混淆,进而导致音频清晰度不足、可懂度大幅下降的问题,文中提出考虑强噪声干扰的数字音频信号质量增强方法。基于时段定位方法对强噪声实施预处理实现信号初步增强后,对目标时段... 针对数字音频信号中有效特征易被强噪声掩盖、时频域特性混淆,进而导致音频清晰度不足、可懂度大幅下降的问题,文中提出考虑强噪声干扰的数字音频信号质量增强方法。基于时段定位方法对强噪声实施预处理实现信号初步增强后,对目标时段数字音频信号进行短时傅里叶变换,映射至梅尔频率尺度,得到目标时段内含残留强噪声音频信号的精细特征。通过奇异值分解分离音频与噪声特征,经反对角线元素平均与特征逆转换,输出质量增强的数字音频信号。实验结果表明,所提方法可将SNR提升最高达7.2 dB,即便在-10 dB极端强噪声下,该方法仍展现出跨类型、跨强度的稳定增强优势,是一种具有普遍性、高效性的数字音频信息质量增强方法。 展开更多
关键词 强噪声干扰 数字音频信号 信号质量增强 短时傅里叶变换 梅尔频率倒谱 HANKEL矩阵
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超级微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定不同类型土壤中的全硼 被引量:2
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作者 李霞 罗丽卉 +3 位作者 夏涵 王棚 杨定清 游蕊 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第8期1194-1200,共7页
为提高土壤全硼的检测效率和数据可靠性,利用超级微波消解仪对土壤样品进行消解,通过探究样品称样量、消解酸体系及消解温度等因素对全硼测定的影响,建立了超级微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定不同类型土壤中全... 为提高土壤全硼的检测效率和数据可靠性,利用超级微波消解仪对土壤样品进行消解,通过探究样品称样量、消解酸体系及消解温度等因素对全硼测定的影响,建立了超级微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定不同类型土壤中全硼的方法,并与传统碳酸钠熔融法进行了比较。结果表明,新建立方法的最优实验条件是在0.1 g土壤样品中加入硝酸-氢氟酸-高氯酸溶液(3 mL HNO_(3)+1.5 mL HF+1 mL HClO_(4)),放入超级微波中260℃温度下消解,使用超纯水定容至50 mL,然后采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定。新方法测定的全硼含量在0~1 mg/L线性关系良好,线性相关系数为0.999 9,方法检出限(LOD)为1.4 mg/kg,定量限(LOQ)为5.5 mg/kg。通过对土壤加标样品及标准物质的测定,加标回收率为97.1%~103%,相对标准偏差(RSD)为1.5%~3.0%,方法拥有良好的精密度和准确度,并且高效、准确、安全,可为不同类型土壤全硼含量的检测提供可靠的分析方法支撑。 展开更多
关键词 超级微波消解 电感耦合等离子发射光谱法 全硼 不同类型土壤
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化学激波管中用于激波增强的汇聚曲线 被引量:1
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作者 白世杰 李世龙 +1 位作者 梁兴雨 王昆 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第1期326-335,共10页
反射激波强度(压力)及其持续时间(测试时间)是评估化学激波管测试性能的主要指标。汇聚曲线能够在相同初始条件下形成更强的激波,然而其在反射激波后会产生压力峰值而无法保持恒定。本研究的主要目标是构建适用于化学激波管中的汇聚曲线... 反射激波强度(压力)及其持续时间(测试时间)是评估化学激波管测试性能的主要指标。汇聚曲线能够在相同初始条件下形成更强的激波,然而其在反射激波后会产生压力峰值而无法保持恒定。本研究的主要目标是构建适用于化学激波管中的汇聚曲线,使其具备反射激波后的恒定压力区以及较小曲度的波形分布。首先,基于气体动力学和激波动力学原理,建立了八种不同汇聚曲线的数学模型。其次,搭建了具备不同汇聚曲线的化学激波管二维模型。最后,探究了不同化学激波管内部波系的波形分布,揭示了反射激波后测试时间和压力值的变化规律。结果表明:基于激波动力学的汇聚曲线倾斜角为2°时,其反射激波后形成了较长的压力恒定区,且波形曲度最小。 展开更多
关键词 化学激波管 激波增强 汇聚曲线 测试时间
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无膜激波管瞬时开启驱动装置 被引量:1
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作者 白世杰 李世龙 +2 位作者 宋业城 梁兴雨 王昆 《气体物理》 2025年第4期21-30,共10页
无膜激波管可有效避免隔膜碎片对试验区域的干扰,从而显著提高试验的测试频率和结果的复现性。然而,开启时间较长成为限制该类激波管广泛应用的主要因素。本研究基于可变形控制体积理论、质量分级原理,并结合节流孔径的超临界排放经验公... 无膜激波管可有效避免隔膜碎片对试验区域的干扰,从而显著提高试验的测试频率和结果的复现性。然而,开启时间较长成为限制该类激波管广泛应用的主要因素。本研究基于可变形控制体积理论、质量分级原理,并结合节流孔径的超临界排放经验公式,设计了一款具备较短开启时间的新型无膜驱动装置;对比分析了质量分布/材料选择、孔径比等关键参数对开启时间的影响;采用静态动力学方法对整体结构的承载能力进行了深入分析。结果表明,当主活塞采用聚醚醚酮材料时,新型无膜驱动装置的开启时间可缩短至1.4 ms,较基于传统激波管的铝膜破裂(约1.56 ms)有所改进。 展开更多
关键词 无膜激波管 开启时间 Mach数 活塞-套筒装置 理论计算
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基于LabVIEW的近场声全息隔声测量系统研制及应用
5
作者 熊威 王雪强 +3 位作者 马凯 王红卫 苏东宾 曹蕾 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第11期187-193,共7页
针对噪声干扰环境下建筑构件空气声隔声量测定的精度不足的问题,该文基于LabVIEW平台研制了一套近场声全息隔声测量系统,该系统依托虚拟仪器技术,集成了多通道同步采集、全息面复声压计算、构件表面平均声强级重建、隔声量计算及结果可... 针对噪声干扰环境下建筑构件空气声隔声量测定的精度不足的问题,该文基于LabVIEW平台研制了一套近场声全息隔声测量系统,该系统依托虚拟仪器技术,集成了多通道同步采集、全息面复声压计算、构件表面平均声强级重建、隔声量计算及结果可视化等功能,实现了建筑构件隔声特性的实时、自动化评估。隔声室实验结果显示,计权隔声量与GB/T 19889—2011所属声压法的最大偏差不超过2 dB;100~5000 Hz频谱隔声量误差控制在3.3 dB以内,250~3150 Hz关键频带误差低于1.3 dB。同时,在接收室信噪比由10 dB递减至0 dB(步长5 dB)的噪声条件下,系统频谱隔声量的测量误差在±0.3 dB内,表明其具有良好的抗噪稳健性和现场适应能力,可为绿色建筑隔声性能的快速诊断与优化设计提供技术支持。 展开更多
关键词 建筑构件 隔声量测量 近场声全息 声场重建 虚拟仪器
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大口径两相流单脉冲汇聚激波管研制及性能评估
6
作者 白世杰 王昆 +2 位作者 王明磊 李世龙 梁兴雨 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第7期84-92,共9页
为探究临界或超临界压力条件下,先进发动机内喷雾流动、燃料基础燃烧反应特性等关键参数,研制了一套大口径TSCST试验台。该试验台主体由机械结构和配套气路组成,其创新设计包括:首先,设计了一种具有多扩散通道的新型卸载盘结构,有效调... 为探究临界或超临界压力条件下,先进发动机内喷雾流动、燃料基础燃烧反应特性等关键参数,研制了一套大口径TSCST试验台。该试验台主体由机械结构和配套气路组成,其创新设计包括:首先,设计了一种具有多扩散通道的新型卸载盘结构,有效调节了激波脉冲二次升压;其次,基于激波动力学理论,构建了具有特殊曲线轮廓的三维汇聚结构,显著提升了反射激波的强度;再次,设计了活塞式气溶胶雾化及进气系统,以实现对气相燃料、低饱和蒸气压、宽馏程、多组分真实液态燃料的进样控制;最后,为降低甚至消除壁面边界层效应,设计了内径为210 mm的大口径驱动段和被驱动段激波管结构,为国内外最大口径化学激波管之一。基于上述创新设计,搭建了两相流单脉冲汇聚激波管试验台,在双隔膜条件下开展了重复性试验,验证了该试验台的激波生成和强化能力。结果表明:该激波管的大口径设计可实现近乎理想的压力曲线,测试最长时间可达14.5 ms;汇聚结构显著提升了激波马赫数(强度),优于常规等径激波管的理论计算值;卸载盘结构有效抑制了二次反射激波,降低脉冲压力近1/4。综上所述,该新型激波管试验台在生成高强度激波、抑制二次反射激波、实现长时测量、低饱和蒸气压燃料基础燃烧特性表征等方面表现出色,为高压喷雾流动和基础燃烧反应动力学的研究提供了重要实验平台。 展开更多
关键词 单脉冲激波管 气溶胶激波管 汇聚激波管 二次激波卸载盘 高压燃烧特性
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近场声全息建筑构件隔声缺陷探测系统设计
7
作者 江子琦 熊威 +1 位作者 王雪强 马凯 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第12期29-34,68,共7页
为解决现有隔声测试难以快速、精准定位建筑构件局部漏声的问题,基于近场声全息技术设计了一套隔声缺陷探测系统,并在LabView平台上以虚拟仪器形式实现了阵列标定、全息面同步采集、复声压计算与声强重建等核心功能。该系统通过波数域... 为解决现有隔声测试难以快速、精准定位建筑构件局部漏声的问题,基于近场声全息技术设计了一套隔声缺陷探测系统,并在LabView平台上以虚拟仪器形式实现了阵列标定、全息面同步采集、复声压计算与声强重建等核心功能。该系统通过波数域滤波分离倏逝波,能够在扩散声场激励下高分辨率地重建构件远场辐射声能流,从而实现缺陷的可视化诊断。实验结果表明,在0.1~5.0 kHz频带内,该系统能有效识别墙体、门窗等构件的隔声薄弱区域,并将漏声路径准确定位至具体结构部位;系统与标准实验室方法测得的薄弱部分隔声量的最大偏差小于3.2 dB,在0.8~2.5 kHz关键频带内偏差小于1.0 dB。系统平均约0.9 s间隔系统就能获得一个空间采样点的声强数据采集,可为绿色建筑隔声诊断与性能提升提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 建筑构件 隔声缺陷探测 近场声全息 虚拟仪器 现场测量
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磁场不均匀性对磁流体角速度传感器输出特性影响的研究
8
作者 纪越 陈浩 李醒飞 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期387-393,共7页
磁感应强度决定了磁流体角速度传感器的标度因数,流体通道中磁感应强度的不均匀性直接影响传感器的时域和频域特性。为了分析磁场不均匀性的影响,使用MHD模块耦合不均匀磁场和流场,将输出电势的振动曲线拟合优度作为评价指标,结果表明:... 磁感应强度决定了磁流体角速度传感器的标度因数,流体通道中磁感应强度的不均匀性直接影响传感器的时域和频域特性。为了分析磁场不均匀性的影响,使用MHD模块耦合不均匀磁场和流场,将输出电势的振动曲线拟合优度作为评价指标,结果表明:周向不均匀磁场对传感器输出影响最大。针对周向不均匀磁场的仿真表明:均匀磁场与周向不均匀磁场下输出电势波动度分别为0.61%和1.09%,且拟合优度更差,影响输出精度。设计了一种由四块扇形磁铁组成的周向不均匀磁场和整块磁铁构成的磁路进行对比实验,结果表明:0.1 Hz~80 Hz频率范围内,周向不均匀磁场下的输出信号波动度要大于均匀磁场,拟合优度小于均匀磁场,影响了传感器输出稳定性和信号真实性,与仿真结论吻合。 展开更多
关键词 磁流体动力学 磁场不均匀性 拟合优度 波动度
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车间设备噪声精密监测的三维声强阵列方法研究
9
作者 刘玉浩 伍星 柳小勤 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期943-948,共6页
复杂声场中,噪声监测设备运行状态易受其他声源和声场环境复杂多变的干扰。针对此问题,提出一种利用三维声强阵列技术对车间内多个噪声源进行精密监测的方法。利用三维声强的矢量特性,分解得到空间直角坐标系下三个坐标轴上的声强分量,... 复杂声场中,噪声监测设备运行状态易受其他声源和声场环境复杂多变的干扰。针对此问题,提出一种利用三维声强阵列技术对车间内多个噪声源进行精密监测的方法。利用三维声强的矢量特性,分解得到空间直角坐标系下三个坐标轴上的声强分量,构造关于声强分量与各个声源声功率的线性方程组,分离各声源的声功率谱,通过对比正常和故障条件下的声源声功率级,反映设备运行状态的变化。解决了传统声学监测易受干扰声源影响的问题。在普通实验室内开展了包含旋转机械故障试验台和干扰声源的试验验证,结果表明,相较于传统的声压法,三维声强阵列法对设备故障信息提取更敏感,受背景噪声和其他声源影响较小,证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 三维声强 声压级 声源监测 车间噪声
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载荷工况对静叶调节机构阻滞力的影响
10
作者 常晶 罗忠 +1 位作者 逄超 李洪雨 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期97-105,共9页
为从实验层面探究静叶调节机构的温度及载荷工况对其阻滞力的影响,考虑运动功能及使用载荷模拟的机构试验设计准则,搭建了原理级的单级调节机构试验系统,提出了采用单向拉压力传感器对机构运行阻滞力进行测试的方法,对不同轴向力负载、... 为从实验层面探究静叶调节机构的温度及载荷工况对其阻滞力的影响,考虑运动功能及使用载荷模拟的机构试验设计准则,搭建了原理级的单级调节机构试验系统,提出了采用单向拉压力传感器对机构运行阻滞力进行测试的方法,对不同轴向力负载、环境温度下的拉杆应变以及直动推杆受力情况进行了测试.结果表明,在轴向力载荷与温度单独作用时,阻滞力变化情况与轴向力载荷密切相关,轴向力载荷对阻滞力的影响大于温度对其影响;在载荷与温度共同作用时,轴向力载荷和温度对阻滞力的影响呈现耦合趋势,且在机构回程运动过程中,温度对阻滞力的影响不可忽视. 展开更多
关键词 静叶调节机构 阻滞力 载荷工况 试验系统 力测试
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金属小样品电阻率的四探针高精度测量方法
11
作者 强小春 徐超亮 +2 位作者 刘向兵 张建斌 郝汀 《西安工程大学学报》 2025年第6期57-64,共8页
为了获得金属材料小样品电阻率的高精度测量方法,以纯铁样品为研究对象,利用高灵敏度四探针电阻率测量仪,在不同输入电流值、不同输入电流接入测量方法(单电测、双电测)以及不同样品尺寸参数(宽度、厚度)下对其进行了电阻率测量。在此... 为了获得金属材料小样品电阻率的高精度测量方法,以纯铁样品为研究对象,利用高灵敏度四探针电阻率测量仪,在不同输入电流值、不同输入电流接入测量方法(单电测、双电测)以及不同样品尺寸参数(宽度、厚度)下对其进行了电阻率测量。在此基础上,进一步讨论了金属材料小样品电阻率四探针单电测模式方程的尺寸效应修正因子,以及由样品宽度和厚度尺寸效应引起的内部电场畸变模型。结果表明:1)测量电流的大小对电阻率有显著影响,在保证电压表高灵敏度测量范围内,100 mA输入电流较10 mA输入电流测量出的电阻率误差更小;2)单电测的稳定性和准确性明显优于双电测;3)在满足与探针良好接触的前提下,样品的宽度(2~13 mm)与厚度(0.5~13 mm)越小,样品内部电场畸变越小,电阻率测量精确度越高。该文通过控制输入电流、改变测量模式以及样品尺寸的方法来实现纯铁小样品电阻率的精确测量,有望在小尺寸金属材料电阻率的精确测量中得到广泛的应用。 展开更多
关键词 金属材料 电阻率 尺寸效应 修正因子 电场
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磁流体动力学角振动传感器噪声等效指标优化分析
12
作者 李建翔 李醒飞 +2 位作者 刘帆 李嘉峰 纪越 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第7期115-125,共11页
磁流体动力学角振动传感器噪声等效指标是对带宽范围内标度因数以及输出噪声的综合评价,即输出噪声越小,-3 dB低频截止频率越低,则传感器实际应用性能更优。由于磁流体动力学角振动传感器极低的源阻抗,采用变压器耦合的方式可以实现噪... 磁流体动力学角振动传感器噪声等效指标是对带宽范围内标度因数以及输出噪声的综合评价,即输出噪声越小,-3 dB低频截止频率越低,则传感器实际应用性能更优。由于磁流体动力学角振动传感器极低的源阻抗,采用变压器耦合的方式可以实现噪声匹配,提高信噪比,大幅降低输出噪声,对最佳匝数比进行理论分析并建立变压器完整噪声输出模型。而引入变压器会导致传感器低频截止频率变高,同时在实际应用中遇到传感器内部漏磁场对变压器磁芯产生影响的现象,使得变压器磁化电感大大降低,进而影响传感器的低频截止频率,噪声等效指标不能达到预期效果。针对轴向磁场转径向磁场的特殊结构,对噪声匹配变压器提出一种分段式、末端弧形的磁屏蔽结构,在传感器小型化有限的空间范围内,可以有效改善漏磁对噪声匹配变压器的影响并增强流体区域磁场均匀度,通过有限元仿真、传感器实际测试验证其效果,此种结构大大改善了传感器在实际应用中的低频性能,显著优化传感器噪声等效指标。经实测,磁流体动力学角振动传感器低频截止频率可达2 Hz以下,噪声等效角速率可达2.6μrad/s RMS,噪声等效角位置可达32 nrad RMS。 展开更多
关键词 磁流体动力学 低噪声 噪声匹配 变压器耦合 磁屏蔽
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基于柔顺机构的分体式电容式六维力传感器的优化设计
13
作者 石崇昱 蒲明辉 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第10期5-11,共7页
为了进一步提高电容式六维力传感器的精度性能,文中提出了一种弹性梁结构,该结构融合了T型梁和柔顺机构中的正圆型柔性铰链,使传感器弹性梁的整体刚度性能得到提升,能使传感器满足高分辨力和高灵敏度各向同性的性能要求。建立了正圆型... 为了进一步提高电容式六维力传感器的精度性能,文中提出了一种弹性梁结构,该结构融合了T型梁和柔顺机构中的正圆型柔性铰链,使传感器弹性梁的整体刚度性能得到提升,能使传感器满足高分辨力和高灵敏度各向同性的性能要求。建立了正圆型柔性铰链的刚度公式,分析结构参数对其刚度性能的影响。采用差动式变极距型电容器结构作为传感器的转换元件,提高传感器的灵敏度并降低非线性误差。以归一化后的映射矩阵的条件数作为目标函数,利用粒子群算法对弹性梁的设计参数进行迭代寻优。采用优化结果制作了传感器实物并进行标定实验,实验结果表明该传感器精度为0.576%,证明所设计的传感器具有高精度性能。 展开更多
关键词 电容式六维力传感器 柔顺机构 弹性梁 差动结构电容器 柔性铰链
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基于多谐差相信号的MHD微角振动传感器频率特性测试法
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作者 朱占霞 李醒飞 +5 位作者 刘帆 夏赣民 李嘉峰 李建翔 宋林珂 闫慧敏 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期571-578,共8页
频率特性是衡量MHD微角振动传感器动态性能的重要指标,该指标的准确评估对传感器研制与改进具有重要意义。针对传统的正弦扫频法测试MHD微角振动传感器频率特性效率低的问题,研究了基于多谐差相信号的最小二乘频率特性测试法。通过仿真... 频率特性是衡量MHD微角振动传感器动态性能的重要指标,该指标的准确评估对传感器研制与改进具有重要意义。针对传统的正弦扫频法测试MHD微角振动传感器频率特性效率低的问题,研究了基于多谐差相信号的最小二乘频率特性测试法。通过仿真和对比实验,验证该方法的测试效果。实验结果表明,该方法的标度因数的相对误差小于±1.5%,其变异系数不超过1%,相位差的绝对误差不超过±0.50°,其变异系数不超过8%,非线性误差小于±2%;测试结果与正弦扫频法的测试结果相比,测试时间缩短了94.74%。基于多谐差相信号的最小二乘频率特性测试法可代替基于单频正弦信号的正弦扫频法,用于快速准确测试MHD微角振动传感器的频率特性。 展开更多
关键词 MHD微角振动传感器 频率特性测试 多谐差相信号 最小二乘
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一种低功耗自调零微应变测量的结构状态监测系统
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作者 陈思宇 廖晓波 +1 位作者 袁卫锋 蔡勇 《西南科技大学学报》 2025年第2期61-67,共7页
为解决微应变结构状态监测系统存在的应变传感器节点无法自动调零、现场布置繁琐等问题,设计了一种低功耗自调零微应变测量的结构状态监测系统。改进了基于惠斯通电桥的信号采集电路,引入自动调零算法有效解决了零点偏移问题;通过电路... 为解决微应变结构状态监测系统存在的应变传感器节点无法自动调零、现场布置繁琐等问题,设计了一种低功耗自调零微应变测量的结构状态监测系统。改进了基于惠斯通电桥的信号采集电路,引入自动调零算法有效解决了零点偏移问题;通过电路仿真验证了设计电路中电桥输出电压与应变片电阻的线性关系;对应变片进行的悬臂梁静、动态实验表明测量值拟合线性曲线非线性误差为1.12%,且系统能够达到的最大采集频率为200 Hz。该系统实现了对石油井架关键部位应变的实时监测,且在720 h连续工作后电池剩余电量为78%,显示出优异的低功耗特性和长续航能力,有望在结构状态实时监测领域广泛应用。 展开更多
关键词 结构状态监测 自调零 微应变采集 低功耗
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光纤布拉格光栅力传感器在微创手术中的应用 被引量:1
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作者 鲁国志 耿鹏 +2 位作者 黄宇辰 周虹吉 何彦霖 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期366-380,共15页
微创手术由于具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优点,目前在临床很多领域均有应用。由于微创手术切口小的限制,手术部位缺乏直接的触觉反馈,显著增加了术中操作的复杂性,因此,实现术中实时精确的力感知对于手术的精准性与安全性至关重要。... 微创手术由于具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优点,目前在临床很多领域均有应用。由于微创手术切口小的限制,手术部位缺乏直接的触觉反馈,显著增加了术中操作的复杂性,因此,实现术中实时精确的力感知对于手术的精准性与安全性至关重要。光纤布拉格光栅传感器因其高灵敏度、抗电磁干扰、小尺寸和生物相容性等优势,在微创手术中展现出巨大的应用潜力。但是,目前仍有一些问题制约了该技术的进一步发展,亟需探索解决方案。故系统梳理了近十年来光纤光栅传感器在微创手术力感知方面的研究进展,总结了常见的光纤光栅应变与温度解耦技术,这对于减轻温度干扰、提高力感知精度起着关键作用。同时,详细阐述了光纤光栅力传感器在内窥镜微创手术、血管介入手术、视网膜显微手术等微创手术中的最新研究进展及应用情况,分析了传感器的结构设计和力反馈计算方法。此外,还深入探讨了光纤光栅力传感器在实际应用中面临的挑战,包括高精度微力传感器设计、实时数据处理与反馈、力传感器系统智能化、多模态数据融合以及产品化与临床转化等方面。最后,对光纤光栅力传感器的未来发展方向进行了展望,期待通过技术创新推动光纤光栅力传感器在医疗领域的广泛应用。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 微创手术 力测量 温度补偿
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结合轻量化网络和图像处理的非接触振动测量
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作者 周梓权 杨晓翔 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期414-421,共8页
针对复杂环境和资源受限条件下的振动测量难题,提出一种结合图像处理技术与轻量化卷积神经网络的非接触式测量方法.通过使用基于深度可分离卷积的倒残差模块,搭建轻量化神经网络模型.同时,引入高效通道注意力(ECA)机制和Mish激活函数以... 针对复杂环境和资源受限条件下的振动测量难题,提出一种结合图像处理技术与轻量化卷积神经网络的非接触式测量方法.通过使用基于深度可分离卷积的倒残差模块,搭建轻量化神经网络模型.同时,引入高效通道注意力(ECA)机制和Mish激活函数以提升模型的预测精度.此外,还结合Canny边缘检测与Hough变换来提取图像特征,作为空间注意力的替代,优化处理效率,提高准确率.实验结果表明,所提出的非接触测量方法在5~50 Hz振动频率范围内的测量误差小于0.2%,验证其有效性和可靠性. 展开更多
关键词 图像处理 轻量化卷积神经网络 非接触式振动测量
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用于油液金属磨粒检测的三线圈传感器设计
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作者 谢雨财 胡书魁 +2 位作者 白晨朝 史皓天 张洪朋 《机械工程学报》 北大核心 2025年第12期50-59,共10页
当机械系统工作时,由于各机械单元相互作用,其内部会产生不同程度的磨损,生成的磨粒会随油液四处流动,若不及时检测则会加剧磨损进程,影响整个机械系统的使用寿命。油液中的金属磨粒蕴含着丰富的摩擦学信息,其材质和粒径对判断机械设备... 当机械系统工作时,由于各机械单元相互作用,其内部会产生不同程度的磨损,生成的磨粒会随油液四处流动,若不及时检测则会加剧磨损进程,影响整个机械系统的使用寿命。油液中的金属磨粒蕴含着丰富的摩擦学信息,其材质和粒径对判断机械设备运行状态具有重要的参考价值。为了实现油液中金属磨粒的区分检测,设计一种兼具通量和检测精度的三线圈传感器,该传感器的激励信号和数据采集均采用集成的数字锁相板卡,具有较高的集成度。分别从外形封装、磁场仿真和试验验证三个方面进行传感器设计和性能测试,仿真得到的颗粒曲线与试验结果一致。对不同粒径的铁颗粒和铜颗粒进行了测试,并通过理论计算得到该传感器可以实现最小23μm的铁颗粒和50μm的铜颗粒检测。这种三线圈传感器为便携式磨粒检测设备的开发提供了新思路。 展开更多
关键词 三线圈传感器 油液检测 电感检测 磨粒区分 锁相放大
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基于模态局部化效应的高分辨力微型电场传感器
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作者 王若航 杨鹏飞 +2 位作者 顾羽 李晓南 彭春荣 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期65-76,共12页
模态局部化效应是提高MEMS物理量传感器灵敏度和分辨力的有效途径。然而,由于没有深入研究电场引入方法,导致目前已报道的模态局部化MEMS电场传感器的分辨力没有达到弱电场探测需求。为此,基于模态局部化效应提出一种高分辨力MEMS电场... 模态局部化效应是提高MEMS物理量传感器灵敏度和分辨力的有效途径。然而,由于没有深入研究电场引入方法,导致目前已报道的模态局部化MEMS电场传感器的分辨力没有达到弱电场探测需求。为此,基于模态局部化效应提出一种高分辨力MEMS电场传感器。传感器主要由电场引入结构、三自由度弱耦合谐振系统及封装基座构成,采用浮动分立式高分辨力电场引入结构设计方案,建立理论模型优化结构参数;以三自由度弱耦合谐振器振幅比的算术平方根作为电场传感器的输出,解决非线性输出问题;基于有限元仿真,分析了传感器的振动模态,并研究了电场感应电极的旋转对电场测量带来的影响。在真空条件下对已制备的电场传感器样片进行测试,结果表明:在0~7 kV/m待测电场范围内,传感器的灵敏度为0.068/(kV·m^(-1)),本底噪声为0.0121(V·m^(-1))/Hz;传感器的分辨力优于0.4 V/m,是目前国内外报道的最好水平。此外,在待测电场中旋转电场感应电极,对其灵敏度进行测试;并对传感器的三自由度弱耦合谐振器的模态局部化现象进行深入研究,发现可以通过驱动和扰动不同谐振器控制模态局部化现象发生在特定的谐振器和特定的模态上。 展开更多
关键词 MEMS 模态局部化现象 电场引入结构 灵敏度 分辨力
原文传递
微机械谐振器闭环自激振荡电路实验设计
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作者 吕明 尹泽 全玉衡 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第12期35-38,68,共5页
针对微机械谐振器作为传感器核心元件时存在输出信号弱,难以检测的问题,设计了一种闭环自激振荡电路,以提升测试电路的抗干扰能力差与信号可检测性。该电路通过跨阻放大器、带通滤波器、移相器和比较器等模块构建闭环自激振荡系统,能够... 针对微机械谐振器作为传感器核心元件时存在输出信号弱,难以检测的问题,设计了一种闭环自激振荡电路,以提升测试电路的抗干扰能力差与信号可检测性。该电路通过跨阻放大器、带通滤波器、移相器和比较器等模块构建闭环自激振荡系统,能够实现对串联谐振频率的实时追踪和检测。实验中采用频率计数器采集数据,并通过Allan标准差计算来判断电路性能。实验结果表明,所搭建的闭环自激振荡电路能对微机械谐振器输出信号的实时检测,对推动微机械谐振器向小型化、集成化发展具有重要意义。 展开更多
关键词 谐振器 信号检测 闭环自激振荡电路 实验设计
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