适用于无线传感器网络的应变能收集系统研究

为了使嵌入式无线传感器不再依赖电池供电,开发一个新型的利用应变能传感器系统。首先用单向排列的压电纤维与一块复合材料样品叠压。再将一个箔式应变计与压电纤维粘和并校准其分流值。该样品用一个电动装置驱动,频率分别为60 Hz、120 Hz和180 Hz,其在3处承受周期性弯曲负载(75到300με峰值)。验证应变能收集系统的可行性。     

压电陶瓷扬声器内电极用银钯浆料的研制

制备了钯银比为5/95的银钯粉,采用乙基纤维素和醇酸树脂混合体系作为有机载体,加入少量玻璃粉制得了性能优良的内电极银钯浆料,可在压电陶瓷扬声器上使用。     

基于奇异谱分析的动态称重系统算法研究

针对目前动态称重系统称重误差较大的现状,设计了基于奇异谱分析的动态称重系统。在汽车综合试验场,根据设计的动态称重系统及所选用的压电石英称重传感器的特点,采用两轴车辆及多轴车辆在S形通过、高速行驶刹车通过、不同车速通过的三种情况下采集称重数据。利用车辆的轴重与采集的信号所包围的面积关系计算得到车重,并将奇异谱分析(SSA)算法应用于动态称重系统的数据处理中。试验结果表明:SSA算法与传统的小波分析算法相比能够明显降低称重误差,可广泛推广应用于动态称重系统中。     

An Improved Cymbal Hydrophone Made of Lanthanum-Modified Lead Zirconate Titanite

Lanthanum-modified lead zirconate titanite (PLZT) piezoelectric ceramics has higher piezoelectric and dielectric properties compared with the common lead zirconate titanite (PZT) ceramics. These properties endue the cymbal hydrophones made of PLZT usually with stable performance but lower receiving sensitivity. In order to improve the sensitivity, through a static analysis on hydrophone we did some changes for the PLZT hydrophone by reducing the radius of the piezoelectric ceramics and sealing its boundary. Furthermore, ANSYS simulations were made, and the experiments for the improved PLZT hydrophone and the original one were carried out in water pool. The results show that the receiving sensitivity of the improved cymbal hydrophone made of PLZT is 3 -4 dB higher than that of the original, and that the frequency response still keeps flat within 18 kHz band.     

功率超声系统智能电源的设计

利用ＩＮＴＥＬ８２５４定时／计数器,结合８０３１单片机的计算控制功能,设计了一种用于功率超声系统的智能高频电源。它能自动跟踪功率超声发生器的谐频率,同时还可根据需要自动调节输出功率,并具备显示报警功能。     

复合压电材料尖劈端部奇性问题有限元分析

从应力平衡方程、电场Maxwell方程和尖劈边界条件构成的控制方程出发,导出一个基于位移场、电势的弱式方程．采用一维有限元分析技术,沿着尖劈端部领域进行单元离散,建立求解压电复合材料尖劈附近奇性场问题的有限元特征分析方法,对于压电材料非常重要的电学边界问题,本文也有所涉及,并给出了平面导电裂纹和绝缘裂纹的算例。     

基于压电薄膜传感器的公路轴载数据采集系统应用研究

车辆荷载(动态称重)监测是中小桥梁结构健康监测与状态评价技术的一个重要组成部分,建立一套能够在中小桥梁上24小365天运行的、价格低廉的、精度较高的实时轴载数据采集系统进行全天候轴载数据采集,将对桥梁的建设、辅助养护和管理具有重要的参考价值。介绍了基于压电薄膜传感器的车辆轴载称重系统的各个组成部分,给出了该系统进行测试验证的流程和校验结果,对于此类系统的搭建具有一定参考价值。     

质量比对深海立管二维耦合振动特性影响研究

本文利用经典的结构动力学理论分别建立结构双自由度振动的动力学方程和尾流振子的范德波尔方程,方程中考虑双自由度振动的耦合情况,构建立管二维振动的控制方程,并以此来预报立管平面双向涡激振动相关特性,探讨质量比对立管双向振动耦合的影响规律。结果表明：立管振动的迟滞现象是由于耦合振动方程中耦合参数ε的存在,且耦合参数ε随质量比的减小而减小;质量比对两个方向上的振幅均有较大的影响,导致横流向振幅和顺流向振幅表现出强耦合性,顺流向的作用不可忽略。     

基于压电传感器的车辆超载检测系统

为有效管理车辆超载,文章基于压电式传感器提出一种适应治超非现场执法的车辆动态称重系统。提出一种新的传感器布置方式,并对硬件系统做了整体设计,提出改进的称重传感器信号处理方法,设计系统软件,将系统精度控制在5%以内,兼顾系统精度和成本。为验证设计系统测试结果的准确性,进行道路现场试验获取车辆轴重数据。试验结果表明,开发的超载检测系统能够满足动态称重的精度要求,具有较高的实际应用价值。