摘要：为了校正扭转波速度、补偿温度、抑制脉冲电流噪声以及提高输出信号的信噪比,设计了一种双检测线圈结构应用于磁致伸缩液位传感器。推导了扭转波速度与温度的数学模型,得到了扭转波速度随温度的变化趋势;分析了单检测线圈结构存在温度影响测量结果与脉冲电流幅值大等问题。通过理论分析,最终的实验结果表明,与单检测线圈结构相比,双检测线圈结构能够快速计算扭转波速度,补偿温度对测量结果的影响,将脉冲电流噪声信号幅值降低至原来的1/27,测量误差由原来的0.18mm降低至0.02mm。双检测线圈结构为磁致伸缩液位传感器优化设计提供了理论指导。

摘要：利用镓基液态金属作为柔性导电材料,制备基于NFC的可穿戴柔性标签天线。通过理论、仿真和实验分析,设计的NFC标签天线具有良好的柔性特点和较高的带宽,其在较大拉伸和弯曲变形下的电感变化和谐振偏移程度不大,具有较好的工作稳定性。与传统的NFC天线不同,设计的天线具有较好的柔性和可拉伸性,可以柔和地贴合在人体皮肤表面,利用该天线制备的NFC标签能够在13.56 MHz工作频率下进行无线通信,最大通信距离约为3.36 cm,与人体手腕处皮肤接触后的最大通信距离约为3.12 cm。制备的柔性NFC标签天线以其独特的优点,在信息交换、个人健康数据监测和可穿戴生物传感等领域有着较大的潜在应用。

摘要：高频磁致伸缩换能器的谐振状态和输出特性受电磁激励条件、发热程度以及负载状况等多种因素共同影响。为了提升高频磁致伸缩换能器的输出性能,本文深入研究了工作温度和负载变化对换能器谐振频率和最佳偏置磁场的影响规律并设计了闭环控制系统。首先,依据换能器阻抗圆图和输出加速度特性,对不同温度和负载下磁致伸缩换能器的谐振频率与最佳偏置磁场进行了实验测试以发现其变化规律;然后,基于测试数据建立了反向传播(Back Propagation,BP)神经网络预测模型并采用遗传算法和粒子群算法对BP神经网络进行优化以表征温度和负载与谐振频率和最佳偏置电流之间的非线性关系;最后,搭建了磁致伸缩换能器的闭环控制系统并利用预测模型的预测结果实时调整闭环控制器的参考值以实现谐振频率和最佳偏置磁场的自动追踪,实验结果证明了该控制系统优化换能器输出特性的有效性,不同工况下可使换能器的输出加速度幅值平均提高25.65%。

摘要：介绍叶片截面浮动测具的结构设计和使用方法。用以检测精锻叶片截面型线和内背弧型线的错位。测具使用方便、快速可靠,能满足叶片精锻工艺要求。

摘要：该文提出了一种基于L型铁钴丝的三维力触觉传感器,利用磁致伸缩材料铁钴合金设计制作了三维力触觉传感单元,并测试了该结构的输出特性。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,推导了输出电压方程。搭建触觉传感单元实验平台,对传感器进行法向和切向标定,设计的传感器法向测力范围为0~13 N,切向测力范围为0~6 N,输出特性具有良好的线性关系。其中,0~8 N法向力范围内灵敏度约为23.997 mV/N,9~13 N法向力范围内灵敏度约为17.537 mV/N;0~4 N切向力范围内灵敏度约为11.599 mV/N,5~6 N切向力范围内灵敏度约为6.281mV/N。在4Hz频率、2N法向力条件下,该传感器动态响应的输出电压幅值变化范围为46.5~49.8mV,与静态力输出电压幅值的相对误差低于5%,响应时间和恢复时间分别为25 ms和29ms,表明该传感器具有良好的动态特性。分别采用广义逆矩阵和BP神经网络对传感器测得的三维力进行解耦,其中,BP神经网络解耦方法平均误差仅有2.90%,可有效提高测量精度。该传感器体积小、输出线性度好,可同时实现静态力和动态力的测量,在智能机器人等领域具有良好的应用前景。

摘要：波导丝是磁致伸缩位移传感器的核心元件,为快速测量波导丝泊松比与线膨胀系数,基于磁致伸缩位移传感器原理,提出了波导丝线膨胀系数与泊松比的测量方法。根据应力波传播特性以及应力波波速受温度影响的特性,构建了波导丝线膨胀系数、泊松比与波速的数学模型;利用传统的磁致伸缩位移传感器结构,测量了波导丝在25℃、50℃时的扭转波波速;设计了波导丝纵波激励结构,测量了波导丝中扭转波、纵波在传播距离相同时的传播时间;计算了波导丝线膨胀系数与泊松比。实验结果表明:实验中Fe-Ga波导丝的泊松比约为0.302,线膨胀系数约为18.70×10^-6/K。本文旨在深入探索波导丝弹性参数的新型快速测量方法,为传感器中波导丝的选型提供新思路。

摘要：超磁致伸缩材料Terfenol-D是一种新型的功能材料,以Terfenol-D为核心元件设计各种换能器时,磁场H和应力σ是必须考虑的因素。研究了一定偏置磁场下外加压应力对Terfenol-D棒的应变和磁感应强度的影响。首先测试了在一定的偏置磁场下外压应力和应变的关系,结果表明偏置磁场一定时,应变和应力之间的关系复杂,可用磁性材料技术磁化理论来解释。其次又测试了一定偏置磁场下的外加动态应力和磁感应强度的关系,测试结果表明一定的偏置磁场下,外加压应力增加,磁感应强度减小;偏置磁场为5kA/m时,磁感应强度达到最大值。该实验结果可以为基于Terfenol-D的换能器件的设计提供技术支持。

摘要：通过对斜铣加靠模叶片型面成形规律的分析,运用三维几何变换理论,推导出了斜铣加靠模叶片型面的数学模型。这对叶片型面加工方法的选择,工、夹、量具和专用机床的设计,叶片型面的数控加工和测量都具有重要意义。

摘要：受动物触须传感机制的启发,结合铁镓合金(Galfenol)对物体表面纹理高度信息的优良感知能力,设计制作一种铁镓合金触须传感器单元,并将其集成为4×2阵列。基于力学、电磁学理论和压磁方程建立了传感器单元输出电压模型,描述了输出电压与物体表面纹理高度的关系。实验测试了传感器单元的静态和动态特性。设计的传感器单元能够检测物体表面0.01~1.6 mm纹理高度变化,灵敏度为243.3 mV/mm,且具有较快的响应时间(26 ms)和恢复时间(25 ms)。将传感器单元与阵列装载在机械手上滑过具有不同纹理的样品表面,利用输出电压波形可识别与重建样品表面纹理。结果表明,设计的传感器阵列能够高精度地感知物体表面纹理信息,进而指导机械手调整操作策略,完善人机交互过程。

摘要：利用磁致伸缩材料铁镓合金(Galfenol)设计制作了触觉传感单元,并将其集成为阵列,安装在二指机械手上。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,建立触觉传感单元力测量模型。设计的传感单元测力范围为0~3N,当压力小于1.5N时,灵敏度为151mV/N,在1.5~3N区间,灵敏度约为109mV/N,测量较低的静态力时具有更高的灵敏度,在2~4Hz范围内对动态力具有动态响应快、灵敏度高的特点。根据机械手的测量范围,选取形状较为规则的六种饮料瓶样品进行了抓取,搭建实验系统进行数据采集与存储,测试了传感器阵列的输出特性,集成的传感器阵列能很好地辨识所选样品,对于装满水样品有更高的精度。选择合适的特征值,应用支持向量机算法,通过选择不同的特征值数量和训练集与分类集的比例,对采集的数据进行分类识别。经计算可知,选择三个特征值且训练集与分类集比例为9:1时识别率最高,为87.5%。