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2025年摩擦纳米发电机热点回眸
1
作者 王杰 奚伊 +7 位作者 郭恒宇 文震 徐敏義 陈超余 范凤茹 程廷海 翟俊宜 王中林 《科技导报》 北大核心 2026年第1期43-60,共18页
摩擦纳米发电机是一项新兴的实现机电能量转换的平台技术,在人工智能、物联网和高熵能源等多个领域都有巨大的应用潜力。综述了2025年以来提高摩擦纳米发电机输出性能的最新策略和方法,包括复合摩擦起电介质材料、解锁界面累积电荷和构... 摩擦纳米发电机是一项新兴的实现机电能量转换的平台技术,在人工智能、物联网和高熵能源等多个领域都有巨大的应用潜力。综述了2025年以来提高摩擦纳米发电机输出性能的最新策略和方法,包括复合摩擦起电介质材料、解锁界面累积电荷和构建双相对称降压转换器等,并回顾了摩擦纳米发电机在微纳能源、自驱动传感、蓝色能源、可穿戴电子、接触电致催化和工程应用等领域的最新进展,以便更多的科技工作者能了解摩擦纳米发电机的最新发展动态,促进相关领域更快发展。 展开更多
关键词 摩擦纳米发电机 微纳能源 自驱动传感 蓝色能源 可穿戴电子 接触电致催化
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共价键调控电荷转移以实现自供能电化学传感平台对重金属离子的灵敏分析
2
作者 陈芸 邓代洁 +3 位作者 徐丽 朱兴旺 李赫楠 孙成明 《物理化学学报》 北大核心 2026年第1期90-103,共14页
光催化燃料电池光阳极活性材料的合理设计对开发高灵敏自供能电化学传感器至关重要。实现光阳极中电荷定向迁移和缩短传输路径是提升光催化燃料电池析氧反应性能的挑战。本文设计了一种具有N-W-O共价键的钨原子分散富碳石墨相氮化碳(W-C... 光催化燃料电池光阳极活性材料的合理设计对开发高灵敏自供能电化学传感器至关重要。实现光阳极中电荷定向迁移和缩短传输路径是提升光催化燃料电池析氧反应性能的挑战。本文设计了一种具有N-W-O共价键的钨原子分散富碳石墨相氮化碳(W-CN-C)光阳极,用于构建对重金属铜离子检测的自供能光催化燃料电池传感器。通过自组装、剥离和热诱导相结合制备W-CN-C。N-W-O共价键作为界面电荷传输通道,促进电荷载流子分离与迁移。形成的富碳结构增加碳含量,进而增强W-CN-C的π-电子离域,从而显著拓宽太阳光响应范围。原子分散的钨提供活性位点,增强W-CN-C光阳极与电解质界面间的析氧反应动力学。这些协同效应显著提高可见光吸收能力和电荷分离与转移效率,增强W-CN-C光阳极的光电转换效率,表现出优异的析氧反应性能。基于Pt@C电催化剂阴极优异的氧还原反应性能,所构建的光催化燃料电池平台展现出增强的开路电位。在W-CN-C光阳极表面锚定对铜离子特异性识别的探针,构建了自供能光催化燃料电池传感平台,用于检测铜离子。铜离子与探针形成的复合物阻碍WCN-C光阳极的电子传输,改变光催化燃料电池的输出检测信号。所构筑的传感器表现出跨越五个数量级的宽检测范围(2.0×10^(-2)-9.2×10^(2)nmol L^(-1))、低检测限(7.0 pmol L^(-1))、对常见干扰物的高选择性,以及对水生环境中重金属铜离子检测的可行性。此外,以万用表作为信号输出装置,传感平台实现对铜离子的自供能和便携式检测,检测范围为0.25-1.3×10^(2)nmol L^(-1),检测限为84 pmol L^(-1)。这项工作利用原子分散级金属引入的共价键作为电荷转移通道设计高性能光阳极,为构筑对环境检测的高灵敏自供能电化学传感器提供了思路。 展开更多
关键词 光催化燃料电池 自供能电化学传感器 析氧反应 氮化碳 电荷传输通道
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基于霍尔传感器的自平衡杆调节系统的设计
3
作者 谢家辉 陈星辉 +5 位作者 谭盛 刘妍欣 陈光伟 戴宁 雷尚奇 谢麒伊 《物理通报》 2026年第1期153-156,共4页
随着科技迅速发展,自平衡技术被广泛应用于各个领域,现有自平衡技术多通过控制算法实现,过程复杂,手段单一.本研究利用轻质铝杆、塔扇、弹簧、测力计、环形磁铁、霍尔传感器、电动伸缩杆、比较器等常规实验器材,制作了一个能在外力作用... 随着科技迅速发展,自平衡技术被广泛应用于各个领域,现有自平衡技术多通过控制算法实现,过程复杂,手段单一.本研究利用轻质铝杆、塔扇、弹簧、测力计、环形磁铁、霍尔传感器、电动伸缩杆、比较器等常规实验器材,制作了一个能在外力作用下自动恢复竖直状态的新型自平衡系统.该系统通过霍尔传感器监测杆的位置变化,驱动模块控制电动伸缩杆的运动方式,改变弹簧拉力调整杆的状态,从而实现杆的自平衡.该装置设计巧妙、结构简单、原理新颖,具有良好的自平衡效果. 展开更多
关键词 自平衡 霍尔传感器 实验装置 风场干扰
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基于DNAzyme自催化组装的双模式FL/ECL传感器用于人参真伪的高灵敏鉴别
4
作者 廖辉 杨红霞 +4 位作者 张璐 张晶 殷赵江 王梅 崔汉峰 《分析测试学报》 北大核心 2026年第2期329-337,共9页
为解决传统人参基因鉴别方法依赖昂贵仪器、灵敏度不足的问题,该文构建了一种基于DNAzyme自催化组装的双模式传感器,用于人参特异性基因的高效检测。该传感器以合成的钌基共价有机框架@乙二胺四乙酸(RuCOFs@EDTA)材料作为荧光(FL)和电... 为解决传统人参基因鉴别方法依赖昂贵仪器、灵敏度不足的问题,该文构建了一种基于DNAzyme自催化组装的双模式传感器,用于人参特异性基因的高效检测。该传感器以合成的钌基共价有机框架@乙二胺四乙酸(RuCOFs@EDTA)材料作为荧光(FL)和电致化学发光(ECL)的基底信号材料,结合催化发夹组装策略(CHA)与双端催化DNA分子(DNAzyme)策略,构建“组装-催化”双重信号放大机制。人参特异性基因触发CHA反应,生成哑铃状双DNAzyme结构,激活其催化活性,切割双二茂铁标记的底物探针,解除信号猝灭,同时实现FL及ECL信号的恢复。在目标基因浓度为5×10^(-16)~5×10^(-11)mol/L范围内,FL与ECL模式的检出限分别低至0.24 fmol/L和0.09 fmol/L,选择性与可重复性优异。在实际人参DNA样品检测中,回收率为97.3%~103%,具备实际应用潜力。该传感器无需依赖PCR仪,兼具高灵敏度、高特异性与便捷性,为人参等中药材的真伪分子鉴别提供了新型技术手段。 展开更多
关键词 DNAzyme自组装 双模式传感器 人参 真伪鉴别
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可自修复纤维素基水凝胶的制备及在可穿戴式传感中的应用
5
作者 胡大龙 季濛 +1 位作者 罗阳林 陈珍明 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期18-29,共12页
近年来,随着水凝胶在柔性可穿戴电子设备中的广泛应用,由贻贝启发的水凝胶制备方法得到了越来越多的关注,但是如何在此方法的基础之上,简单高效地制备同时具有优异的力学性能、传感性能、自修复性能及溶胀稳定性能的水凝胶仍然是个挑战... 近年来,随着水凝胶在柔性可穿戴电子设备中的广泛应用,由贻贝启发的水凝胶制备方法得到了越来越多的关注,但是如何在此方法的基础之上,简单高效地制备同时具有优异的力学性能、传感性能、自修复性能及溶胀稳定性能的水凝胶仍然是个挑战。文中基于聚合物分子链间的化学及物理作用,以聚丙烯酸(PAA)以及单宁酸包覆的纳米纤维素(TA@CNF)为水凝胶基底材料,通过在水凝胶前驱体溶液中加入乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)制备了Fe^(3+)/TA@CNF-PAA-VTES水凝胶。结果表明,Fe^(3+)/TA@CNF-PAA-VTES水凝胶的最大拉伸强度为0.11MPa,并具有优异的自修复性能;Fe^(3+)/TA@CNF-PAA-VTES水凝胶在0~300%的拉伸应变范围内灵敏度达到5.27,可用于监测人体部位的运动信息;更重要的是,Fe^(3+)/TA@CNF-PAA-VTES水凝胶在5~9的pH范围内表现出了较好的溶胀稳定性,可以应对日常生活中的复杂环境。因此,Fe^(3+)/TA@CNF-PAA-VTES在柔性可穿戴传感器领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 水凝胶 传感器 溶胀性能 自修复性能
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基于PVDF-TrFE/Fe_(3)O_(4)的柔性自供电传感器设计及应用
6
作者 付嘉龙 田红英 郝惠敏 《化工新型材料》 北大核心 2026年第3期65-72,共8页
设计并制备了一种基于聚四氟乙烯-三氟乙烯/Fe_(3)O_(4)(PVDF-TrFE/Fe_(3)O_(4))的柔性自供电传感器,该传感器设计成蛇形可拉伸结构,提升其机械性能和适应性。电极部分利用丝网印刷技术制备柔性可拉伸电极,确保良好的导电性和柔韧性。... 设计并制备了一种基于聚四氟乙烯-三氟乙烯/Fe_(3)O_(4)(PVDF-TrFE/Fe_(3)O_(4))的柔性自供电传感器,该传感器设计成蛇形可拉伸结构,提升其机械性能和适应性。电极部分利用丝网印刷技术制备柔性可拉伸电极,确保良好的导电性和柔韧性。传感器基底和电极基底材料选用不同主剂和固化剂配比的聚二甲基硅氧烷(PDMS),以满足强机械拉伸性能的需求。通过桥式整流电路,实现了机械能到电能的转换和收集,并应用于能量收集和信息采集领域。还考察了温度和频率对系统的影响,并进行了能量捕获和自供电采集运动信号实验。结果表明:该传感器可同时为多个LED灯供电并实现多种运动信号的采集,在可穿戴设备、健康监测和人机交互等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯-三氟乙烯 自供电传感器 柔性传感器 可穿戴设备 柔性电极
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基于M估计的电磁传感器自噪声分析
7
作者 田一行 万文涛 +3 位作者 乔帅 张政 陈畅 谢成良 《地球物理学报》 北大核心 2026年第3期1323-1334,共12页
传感器自噪声是地球物理仪器性能及观测信号有效性评估的重要指标.本文提出基于M估计的自噪声多通道相关分析法,利用实际观测信号计算电磁传感器的自噪声功率谱概率密度函数,继而使用M估计算法获得传感器的自噪声幅频特征.该方法在充分... 传感器自噪声是地球物理仪器性能及观测信号有效性评估的重要指标.本文提出基于M估计的自噪声多通道相关分析法,利用实际观测信号计算电磁传感器的自噪声功率谱概率密度函数,继而使用M估计算法获得传感器的自噪声幅频特征.该方法在充分利用观测样本数据的同时,可降低异常通道或窗口数据引起的“飞点”影响,提升自噪声估算结果的可靠性和稳健性.基于地下空间实验室中磁感应线圈、磁通门及Pb-PbCl2不极化电极等典型电磁传感器观测数据的应用实例表明,该方法能够在实际噪声环境下,获得稳健的电磁传感器自噪声估算结果.本文方法对于实际工程应用中传感器自噪声的快速检测及弱信号的有效性分析等工作具有一定的应用价值. 展开更多
关键词 电磁传感器 多通道相关分析 自噪声 M估计 深地观测
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羧甲基纤维素钠/聚丙烯酸导电水凝胶的制备及其性能
8
作者 陶卉 张雨萱 +6 位作者 陈钰倩 曹峥 王东 吴盾 成骏峰 陶国良 刘春林 《功能高分子学报》 北大核心 2026年第1期34-44,共11页
通过羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、丙烯酸(AA)和Fe^(3+)的“一锅法”自由基聚合制备了导电水凝胶。相互贯穿且协同作用的双交联微观结构赋予了该水凝胶良好的力学性能(拉伸强度112.8 kPa,应变682.4%)和自愈合性能(72 h性能恢复到原来的95%)... 通过羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、丙烯酸(AA)和Fe^(3+)的“一锅法”自由基聚合制备了导电水凝胶。相互贯穿且协同作用的双交联微观结构赋予了该水凝胶良好的力学性能(拉伸强度112.8 kPa,应变682.4%)和自愈合性能(72 h性能恢复到原来的95%);该水凝胶还具有优异的离子电导率(1.75 S/m)。所制备的水凝胶在传感器中使用时表现出优异的灵敏度(应变因子(GF)为2.86,应变为600%)、稳定性和耐久性,可用于监测人体运动,适用于多功能可穿戴传感器。本研究为制备基于CMC-Na的自愈合导电水凝胶提供了一条简单高效的合成途径。 展开更多
关键词 羧甲基纤维素钠 聚丙烯酸 导电水凝胶 可穿戴传感器 自愈合
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高分辨率光纤电流传感器微电流检测
9
作者 姚鹏辉 师陆畅 +3 位作者 周俊楠 张晓亮 贾英新 郝存明 《河北省科学院学报》 2026年第1期1-9,共9页
为了解决传统电磁式电流互感器无法实现特定场景微电流精确检测的问题,本研究基于法拉第磁光效应,采用高磁导率的磁光晶体材料作为传感介质设计了小型化磁光晶体式光纤电流传感器。利用偏振分析技术分析了传感器实现电流到光强变化的传... 为了解决传统电磁式电流互感器无法实现特定场景微电流精确检测的问题,本研究基于法拉第磁光效应,采用高磁导率的磁光晶体材料作为传感介质设计了小型化磁光晶体式光纤电流传感器。利用偏振分析技术分析了传感器实现电流到光强变化的传感过程,依此搭建了基于磁光晶体光纤电流传感器的微弱电流检测系统;系统采用10匝螺线管产生电流用于传感,提高系统的测量分辨率,并且提出自平衡算法消除两光路损耗不平衡的问题,能够更加精确的解调电流。结果显示电流检测系统灵敏度最高为6.78×10^(-3)rad/mA,微电流测量分辨率可达0.1 mA,最小检出限为0.02 mA。 展开更多
关键词 磁光晶体 光纤电流传感器 微电流检测 自平衡算法
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输电线路防台风脱线保杆装置及传感器监测系统研究
10
作者 高耀光 王贵奇 +3 位作者 李珺 张志豪 童卓皓 许林峰 《机械制造与自动化》 2026年第1期287-292,共6页
针对台风灾害会对输电线路造成破坏的问题,对一种输电线路防台风脱线保杆装置进行研究。通过理论计算和ANSYS力学性能仿真分析,完成对互换自锁机构中关键部件的研究,并对其进行运动仿真和实验。结果表明:该装置在台风来临时能够使定位... 针对台风灾害会对输电线路造成破坏的问题,对一种输电线路防台风脱线保杆装置进行研究。通过理论计算和ANSYS力学性能仿真分析,完成对互换自锁机构中关键部件的研究,并对其进行运动仿真和实验。结果表明:该装置在台风来临时能够使定位自锁并让电线自动脱落,实现对高压线杆的保护。同时,建立以传感器为基础的远程监测系统,实现管理部门对输电线路的及时维修。该装置使用双弹簧设计,提高了机构的安全性和稳定性,同时便于安装和维修,确保电力供应和人员安全,减少触电风险。它还能根据环境变化调整弹簧,适应性强,应用范围广。 展开更多
关键词 输电线路保护 脱线保杆 监测 安全 自锁 ANSYS 传感器
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嵌入式传感器数据滤波下开关磁阻电机转速控制
11
作者 肖春燕 胡荣 +1 位作者 何尚平 黄玉水 《传感技术学报》 北大核心 2026年第1期159-164,共6页
开关磁阻电机转速受到负载干扰具有很强的非线性、多变量特性,使转速稳定控制变得困难。为了解决这个问题,提出了嵌入式传感器数据滤波下开关磁阻电机转速控制。采用压缩感知理论,对嵌入式传感器中传感节点时域进行重建处理,获得全面转... 开关磁阻电机转速受到负载干扰具有很强的非线性、多变量特性,使转速稳定控制变得困难。为了解决这个问题,提出了嵌入式传感器数据滤波下开关磁阻电机转速控制。采用压缩感知理论,对嵌入式传感器中传感节点时域进行重建处理,获得全面转速数据;设计基于多层中值滤波的双边滤波算法,消除高斯、椒盐噪声并完整保留数据细节;基于开关磁阻电机非线性特点,使用模糊自抗扰模型对电机扰动进行实时估计与补偿,实现电机转速精准控制。由实验可知,应用所提方法在负载突增减条件下能够将转速波动控制在12 r/min以下,并在0.06 s时控制回到预定转速;电机转速控制误差在-15 r/min~10 r/min内变化,能够达到高性能的开关磁阻电机转速控制。 展开更多
关键词 嵌入式传感器 开关磁阻电机 压缩感知 模糊自抗扰方法 双边滤波器
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面向运动伤害预警的多源融合与因果推断方法
12
作者 魏晓晓 刘峰 郭洪 《计算机应用研究》 北大核心 2026年第2期479-485,共7页
近年来,如何基于多模态可穿戴传感器数据实现运动伤害的主动预测,成为运动医学与人工智能交叉领域的研究热点。针对现有方法在模态交互建模、泛化能力及机制层次可解释性方面的不足,提出了一种集成自监督建模、动态模态融合、因果推断... 近年来,如何基于多模态可穿戴传感器数据实现运动伤害的主动预测,成为运动医学与人工智能交叉领域的研究热点。针对现有方法在模态交互建模、泛化能力及机制层次可解释性方面的不足,提出了一种集成自监督建模、动态模态融合、因果推断与可解释性分析于一体的主动运动伤害风险预测框架。具体方法包括:设计结构对齐与特征增强模块,结合基于Transformer的跨模态注意力机制,精准捕捉心率、肌电(EMG)、IMU等多模态生理信号间的动态关联;采用遮蔽重构和对比学习的自监督训练策略,提升模型在小样本和异质时序数据场景下的鲁棒性与泛化能力;融合SHAP与LIME算法实现特征贡献可视化,并基于结构因果模型,系统揭示训练负荷、恢复节律与伤害风险之间的因果关系。实验在多个公开运动传感数据集上进行验证,结果显示该方法在伤害预警准确率、泛化能力及解释性方面均优于现有主流方法,具备更强的实际应用潜力。综上,该方法为运动健康风险感知与科学干预提供了一条高效、可解释且具备机制建模能力的技术路径,有望推动运动医学领域的数据驱动方法发展。 展开更多
关键词 多模态传感器融合 运动伤害预测 自监督学习 时序建模 模型可解释性 因果推断
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自愈聚乙烯醇/聚丙烯酸/尿素/Fe^(3+)水凝胶的制备及其性能
13
作者 刘洋 叶文浩 +4 位作者 武元鹏 李振宇 王犁 来婧娟 颜贵龙 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期86-95,共10页
采用“一锅”法的策略制备了一种具有可拉伸性、导电、抗冻性、自愈合性能的聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)/尿素(Urea)/Fe^(3+)水凝胶。结果表明,PVA/PAA/Urea/Fe^(3+)水凝胶具有良好的自愈合性能,愈合效果达90%以上,同时具有良好的力学... 采用“一锅”法的策略制备了一种具有可拉伸性、导电、抗冻性、自愈合性能的聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)/尿素(Urea)/Fe^(3+)水凝胶。结果表明,PVA/PAA/Urea/Fe^(3+)水凝胶具有良好的自愈合性能,愈合效果达90%以上,同时具有良好的力学性能,其拉伸强度为0.27 MPa,断裂伸长率为719%,韧性为0.72 MJ/m^(3)。能够在-20℃的低温环境中工作。在100%应变时,灵敏因子可达2.1,且该水凝胶可以在-20℃环境中通过无线蓝牙设备远程监测人体关节的运动状态,在100次拉伸循环测试中相对电阻值的电信号没有出现衰减的情况。这一策略为制备高强度、抗冻、导电的水凝胶提供了一种可行的方法,扩展了水凝胶应变传感器在复杂环境中的应用前景。 展开更多
关键词 水凝胶 应变传感器 自愈合 抗冻 尿素
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联合自注意力机制与权值共享的人体行为识别模型 被引量：1
14
作者 马仑 杨跃 +2 位作者 王迨贺 廖桂生 李幸 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第9期2409-2419,共11页
随着可穿戴设备的普及,基于可穿戴传感器的人体行为识别已被广泛关注。如何从原始传感器数据中提取较为有效的行为信息并组成相应特征向量,是该领域的核心问题。目前,卷积和循环神经网络已广泛用于多传感器数据的特征提取,然而这些网络... 随着可穿戴设备的普及,基于可穿戴传感器的人体行为识别已被广泛关注。如何从原始传感器数据中提取较为有效的行为信息并组成相应特征向量,是该领域的核心问题。目前,卷积和循环神经网络已广泛用于多传感器数据的特征提取,然而这些网络难以站在全局角度关注到人体行为沿时间维度具有的重要特征。为此,在考虑到布设于人体不同部位传感器存在的逻辑相关性后,提出了一个基于自注意力机制与权值共享的多分支人体行为识别模型(Multi-CNN-BiLSTM-self attention,Multi-CBSA)。该模型使用架构统一且权值一致的子网络提取人体不同部位行为数据的特征,从而简化模型结构并减少模型训练参数。同时,每个子网络利用一维卷积将原始行为数据转换为由高级特征组成的短序列,通过双向长短期记忆网络获取短序列的前后向时序特征,利用自注意力机制将提取到的行为特征进行动态权值分配,获取具有代表性的关键特征,每个子网络输出将在融合层进行特征融合。消融实验表明:在引入自注意力机制后,Multi-CBSA在收敛速度、验证集损失、以及单类行为识别准确率上都有提升。对比实验表明,Multi-CBSA可以在减少训练参数量的基础上将MHEALTH和PAMAP2数据集的识别准确率提高到99.3%和96.4%,相较于近年表现较好的模型,识别准确率最大可以提高4.2%和4.4%。 展开更多
关键词 人体行为识别 可穿戴传感器 特征提取 自注意力机制 权值共享
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茶渣基摩擦纳米发电机的性能优化及风力监测系统应用研究
15
作者 林东艺 黄冲 +2 位作者 王未名 黄艳 冯新凯 《茶叶科学》 北大核心 2025年第1期121-132,共12页
研制了一种新型茶渣基摩擦纳米发电机(Tea residue powder based triboelectric nanogenerator,TRP-TENG),并以其为基础开发了智慧风力监测装置。以不同发酵程度的茶渣超微粉末作为摩擦膜材料,制备了不同的摩擦纳米发电机,通过水平往复... 研制了一种新型茶渣基摩擦纳米发电机(Tea residue powder based triboelectric nanogenerator,TRP-TENG),并以其为基础开发了智慧风力监测装置。以不同发酵程度的茶渣超微粉末作为摩擦膜材料,制备了不同的摩擦纳米发电机,通过水平往复冲压平台测试比较其电输出性能差异,寻找TRP-TENG的最佳材料并进行器件的优化。进一步对优化后的TRP-TENG进行频率响应、负载特性、可持续性和供电能力等方面的测试和分析,评估其在风力监测装置中的应用可行性。试验结果表明,以白茶茶渣作为材料开发的TRP-TENG电输出性能最优,其开路电压和短路电流分别可达9.1 V和4.4μA,且具备一定的稳定性;白茶茶渣的茶多酚、儿茶素组分含量较高,茶色素含量较低,对应的TRP膜具有疏松多孔的凹凸表面微结构,能够有效增加接触面积,有助于提高TENG的电输出性能。该TRP-TENG可以适应多种振动频率工作环境,并且在外接电阻为50 MΩ时,电输出功率达108.0μW;在驱动频率为3 Hz时,可同时点亮5颗串联的商业LED灯,在10μF的电容充电5 min后,能使电子计时器连续工作15 s。以4个串联的TRP-TENG为基础部件开发的自供能风力监测装置对风速具有较明显的响应灵敏度,可适用于智慧农业系统。 展开更多
关键词 茶渣 摩擦纳米发电机 能源收集 自供能传感器 智慧农业
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基于高强韧自修复聚氨酯的柔性应变传感器制备及其性能
16
作者 杨光 丁云鹏 +2 位作者 邢任权 唐薪潮 闫静 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第3期31-38,共8页
针对柔性应变传感器在使用中因疲劳或机械损伤而导致的传感性能失效问题,设计了一种基于多重氢键网络的高韧性、自修复聚氨酯,通过将其与导电的氧化锡锑(ATO)纳米纤维复合,获得了具有高稳定性和自修复能力的柔性应变传感器,并系统研究... 针对柔性应变传感器在使用中因疲劳或机械损伤而导致的传感性能失效问题,设计了一种基于多重氢键网络的高韧性、自修复聚氨酯,通过将其与导电的氧化锡锑(ATO)纳米纤维复合,获得了具有高稳定性和自修复能力的柔性应变传感器,并系统研究了其力学性能、传感性能和自修复性能。结果表明:所制备的自修复聚氨酯具有900%的断裂伸长率和8 MPa的拉伸强度;基于此聚氨酯所制备的柔性应变传感器在40%应变范围内拥有高达240的灵敏度和良好的循环稳定性;此外,得益于聚氨酯的动态氢键网络,传感器在受损后通过加热可以完全恢复到初始力学性能和传感性能。 展开更多
关键词 柔性应变传感器 自修复 聚氨酯 韧性
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风电机组定子绕组温度传感器状态自确认研究
17
作者 周凌 黄倩 +2 位作者 曾进辉 黄浪尘 龙霞飞 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第11期11-22,共12页
针对提高智慧风场风电机组运行可靠性和传感器状态自确认问题,以风电机组定子绕组温度传感器为研究对象,提出了一种融合多源信息与智能算法的传感器状态自确认方法。首先,基于灰色关联分析理论,利用传感器的相关性和信息融合技术,通过... 针对提高智慧风场风电机组运行可靠性和传感器状态自确认问题,以风电机组定子绕组温度传感器为研究对象,提出了一种融合多源信息与智能算法的传感器状态自确认方法。首先,基于灰色关联分析理论,利用传感器的相关性和信息融合技术,通过计算某风场异常定子绕组温度传感器与同机同类传感器之间的灰色关联度,实现传感器异常状态识别。其次,利用皮尔逊相关性和专家系统判断,筛选出和定子绕组温度传感器关联性较强的参数,建立长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)多参数输入单输出异常数据恢复模型,并通过麻雀算法(sparrow search algorithm,SSA)对LSTM模型的超参数进行优化。为验证数据恢复模型的精度,通过模拟异常数据恢复表明该模型的精度达到了99.69%。最后对该定子绕组温度传感器异常数据进行了恢复,基于贝叶斯动态不确定度评估方法,对恢复数据进行置信度分析,从而实现对传感器状态的动态自确认。 展开更多
关键词 风电机组 温度传感器 自确认 信息融合技术 异常数据恢复
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大规模LoRa传感网的退避算法优化 被引量：1
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作者 陈小莉 陶智威 魏权 《武汉大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期647-653,共7页
针对LoRa(long range)节点通信速率低且节点数量大导致大规模LoRa传感网中碰撞现象严重的问题,提出一种机制简单、执行高效的基于碰撞统计的自适应退避算法。该算法基于对节点上传数据时所经历碰撞次数的统计结果,判断信道竞争状态,并... 针对LoRa(long range)节点通信速率低且节点数量大导致大规模LoRa传感网中碰撞现象严重的问题,提出一种机制简单、执行高效的基于碰撞统计的自适应退避算法。该算法基于对节点上传数据时所经历碰撞次数的统计结果,判断信道竞争状态,并针对初始竞争窗口和重传过程中的竞争窗口采取不同的更新策略。LoRa节点根据历史碰撞次数自适应地选取初始竞争窗口;在重传阶段,根据历史碰撞次数,以不同的倍增系数加大重传竞争窗口,且在其他节点完成发送并退出信道竞争时及时减小重传竞争窗口。OPNET仿真结果表明,相较于传统退避算法,该自适应退避算法平均丢包量减少约40.7%,平均重传次数减少约28.3%,平均吞吐量提高约10.3%,说明该算法通过更合理的竞争窗口更新策略,降低了大规模LoRa传感网中碰撞发生的概率,提升了信道利用率。 展开更多
关键词 大规模LoRa传感网 退避算法 碰撞 自适应 平均丢包量
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自发电式井下钻具多功能振动倾角传感器研究 被引量：1
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作者 任建超 冯彦军 +2 位作者 吴川 白荣财 陈驰 《煤矿机械》 2025年第1期49-52,共4页
钻探过程中井底钻具的振动及倾角是调控钻探工艺及轨迹的重要参数,有必要实时监测。基于摩擦纳米发电机,提出了一种新型的多功能自发电井下传感器,可同步实现振动频率及倾角的测量。试验表明,该传感器测量振动频率及倾角范围分别为0~11... 钻探过程中井底钻具的振动及倾角是调控钻探工艺及轨迹的重要参数,有必要实时监测。基于摩擦纳米发电机,提出了一种新型的多功能自发电井下传感器,可同步实现振动频率及倾角的测量。试验表明,该传感器测量振动频率及倾角范围分别为0~11 Hz及0~90°,测量误差均为±5%,可在温度0~100℃及湿度0~90%的工况环境下正常工作。与传统的井下传感器相比,该传感器可同步监测振动频率和倾角,有效缩减了传感器数量,同时还具有自发电功能,有效减轻了井下供电压力。 展开更多
关键词 井下传感器 自发电 振动频率 倾角 摩擦纳米发电机 钻具振动
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基于模和阻抗角的自感式位移传感器阻抗建模 被引量：3
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作者 陈信维 李红伟 +2 位作者 任宗强 于文涛 丁印恕 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期387-397,共11页
目前主动磁悬浮轴承广泛用于工业各领域,而位移传感器是影响磁悬浮轴承控制性能的重要部件。为了研究位移传感器的性能,首先必须建立准确的传感器模型,因此,该文根据自感式位移传感器的工作原理,通过引入铁心复磁导率和气隙磁阻杂散系数... 目前主动磁悬浮轴承广泛用于工业各领域,而位移传感器是影响磁悬浮轴承控制性能的重要部件。为了研究位移传感器的性能,首先必须建立准确的传感器模型,因此,该文根据自感式位移传感器的工作原理,通过引入铁心复磁导率和气隙磁阻杂散系数,提出一种基于阻抗的模和阻抗角的自感式位移传感器阻抗建模方法。然后根据实验数据得到了模型参数,运用阻抗改进模型预测不同激励频率下传感器的输出电压和灵敏度。最后与传感器静态性能实验结果相比,输出电压的预测误差小于0.05 V,灵敏度的预测相对误差小于1%,验证了阻抗改进模型的准确性。所建阻抗改进模型为进一步研究自感式位移传感器的动态输出性能提供了理论基础。 展开更多
关键词 主动磁悬浮轴承 自感式位移传感器 铁心线圈阻抗建模 相对复磁导率 气隙磁阻杂散系数
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