- 刘娅;马晋毅;孙科;张必壮;罗方活;徐阳;蒋平英;谭发曾;许东辉;田本朗;
该文研制了一种空腔型的薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器裸芯片。利用FBAR一维Mason等效电路模型对谐振器进行设计,然后采用实际制作的谐振器模型形成阶梯型结构FBAR滤波器,利用ADS软件对FBAR滤波器裸芯片进行优化设计。仿真结果表明,FBAR滤波器裸芯片尺寸为1 mm×1 mm×0.4 mm,滤波器的中心频率为3 GHz,中心插损为1.3 dB。采用空腔型结构并制备出FBAR滤波器裸芯片,同时采用覆膜工艺对FBAR裸芯片表面进行覆膜保护,避免裸芯片在使用或运输等过程中被损坏。测试结果显示,覆膜前滤波器裸芯片的中心频率为2.993 GHz,中心插损为1.69 dB;覆膜后滤波器的中心频率为2.997 GHz,中心插损为1.51 dB。对覆膜的影响和覆膜前后的差异进行了分析。
2021年03期 v.43;No.258 299-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1848K] [下载次数：366 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 周雨;杨桃均;吕翼;唐盘良;肖玉曼;
采用椭圆函数对基于切比雪夫函数的谐振器进行改进,再级联低通滤波器,设计了具有高阻带特性的电路拓扑。基于可制造性分析(DFM)技术设计了印制线路板,通过表面贴装、手工焊、再流焊及调试等工序制作了LC滤波器。实验结果表明,所制作的LC滤波器近端阻带抑制大于50 dBc,远端阻带抑制大于65 dBc,且具备高可靠性。
2021年03期 v.43;No.258 303-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K] [下载次数：497 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 潘虹芝;曹健;齐梦珂;程一民;曹亮;牟笑静;
声表面波压力传感器因具有无源无线、高精度可编码、易于多参数传感集成等优点,被广泛应用于各种极端环境下的压力测量。该文首先介绍了声表面波压力传感器的工作原理及其技术优势,然后分别介绍了声表面波压力传感器在高温和高压环境下的发展现状,并讨论了该类器件的设计难点及未来发展趋势。
2021年03期 v.43;No.258 306-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K] [下载次数：611 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 巫涛江;吕清明;刘开俊;罗彬彬;
针对透射式极大倾角光纤光栅(ExTFG)在工程应用中结构不紧凑、使用不便等问题,该文提出了基于探针式结构的ExTFG传感器。分析了探针式结构的ExTFG的光路原理,提出其制作方法,搭建了探针式结构ExTFG的传感系统,实验研究了在距离ExTFG末端不同位置进行切割并镀银膜构成的传感器探针光谱特性,使用毛细管封装端面,增加传感器稳定性;最后分析探针式结构ExTFG的折射率传感特性。结果表明,对应的切割端面距离栅区越近,谐振峰的损耗越小;相比透射式ExTFG,探针式结构ExTFG的TM模和TE模的折射率灵敏度分别提高了约11.21%与8.09%,在实际应用中更适用。
2021年03期 v.43;No.258 313-316+384页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 朱晖;罗腾;吴中超;令狐梅傲;高维松;陈永峰;周建国;申向伟;
该文分析了调制后光脉冲信号时域抖动的机理,并介绍了低脉冲抖动光纤声光调制器的设计方法。实验验证表明,在波长1 550 nm下可得到光脉冲抖动为1.3 ns,光脉冲上升时间为7.9 ns,插入损耗为2.9 dB,消光比为56 dB的高性能光纤声光调制器。
2021年03期 v.43;No.258 317-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K] [下载次数：327 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 曾宏川;彭斌;张万里;
近年来,航空航天领域的飞速发展要求振动测量技术能耐受更高温度,因此高温压电加速度传感器备受关注。通过优化压电晶体切型和设计质量块结构,该文设计并制备了基于硅酸镓钽钙(CTGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器的谐振频率约为2.2 kHz。在振动频率为100 Hz～1.1 kHz下,常温时传感器的电荷灵敏度基本稳定,平均值为2.44 pC/g(g=9.8 m/s~2)。在常温～600℃内,传感器的电荷灵敏度基本保持不变,1.1 kHz振动频率下传感器的电荷灵敏度平均值为2.56 pC/g。该传感器能在600℃高温下稳定工作。
2021年03期 v.43;No.258 320-323+327页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K] [下载次数：405 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 商树林;梁苏鹏;肖勇兵;袁宇鑫;王艳;
利用三维有限元法(3D-FEM)分析了Ni柱型声子晶体对(110)ZnO/41°YX-LiNbO_3结构Love波器件声学特性(包括相速度、机电耦合系数和质量灵敏度等)的影响。结果表明,Ni柱的引入对所激发Love波性能的影响较大,Love波1阶模式阈值提前(激发1阶模式Love波所需的导波层厚度减小到0.05),机电耦合系数提高了约8%。同时,Ni柱/(110)ZnO/41°YX-LiNbO_3结构Love波器件的质量灵敏度也得到改善,其Love波0阶和1阶模式的质量灵敏度较无Ni柱结构Love波器件分别提高了3倍和4倍。该研究结果为利用声子晶体结构实现高频声表面波器件的研制及其应用领域的拓宽提供了理论依据。
2021年03期 v.43;No.258 324-327页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K] [下载次数：168 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 张小德;王华磊;李儒章;钟慧;石玉;
该文研究了Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3(PIN-PMN-PT)基片上声表面波(SAW)的传播特性。利用COMSOL软件建立SAW谐振器三维模型并进行模拟仿真。通过优化谐振器参数,设计了一种具有超大机电耦合系数(K~2)的谐振器结构。结果表明,当欧拉角为(0°,-70°,0°)时,SH_0模态的K~2可优化到约85%,且通带内无寄生响应。
2021年03期 v.43;No.258 328-330+335页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K] [下载次数：381 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 王紫阳;张卫平;葛伟;牟家旺;
为了探测月面静海熔岩管道区域,该文设计了一套微型折叠探测机器人控制系统。采用MPU6050姿态传感器、光照传感器、红外传感器等构建机器人感知系统,使用NRF24L01远距离通信电路和图像传输接收机构建机器人数据通信链路,使用基于Qt的C++编程设计微型探测机器人控制系统上位机实现微型折叠探测机器人的运行。测试结果表明,微型折叠探测机器人运行速度可达0.5 m/s,爬坡角度为20.0°,折叠角度为47.3°,通信距离为200.0 m,质量仅204.1 g。
2021年03期 v.43;No.258 331-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 1742K] [下载次数：301 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 杨勇;彭凯;邓力;谭品恒;方仲祺;雷霆;余波;
曲面电极刻蚀技术是半球谐振陀螺的关键技术之一。为满足半球谐振陀螺高精度和高性能的要求,针对激励罩和读出基座的电极刻蚀工艺,该文提出了一种新的调整方法——三维平衡调整法。通过X、Y、Z方向的位移传感器检测器件与参考平台的间距,根据间隙差距的大小进行相应的调整。试验验证表明,该方法能有效减小半球谐振陀螺电极刻蚀的误差,满足器件的各项性能参数。该方法原理简单,具有定位精度高,工艺易实现的优点,对半球谐振陀螺电极刻蚀工艺具有较好的工程应用价值。
2021年03期 v.43;No.258 336-339页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K] [下载次数：266 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 杨绍辉;徐皓胜;曾伟;李伟东;曾德平;
该文利用k-Wave对高强度聚焦(HIFU)超声在多层组织中的焦点偏移现象进行了仿真及理论研究,分析了不同变量在非线性情况下对高强度聚焦超声穿过多层组织达到肝脏组织中形成的焦点位置的影响。研究发现,在换能器参数相同条件下,多层组织的存在将导致焦点明显向换能器方向偏移,其聚焦位置相对于水域中焦点位置相差达到2.6 mm;肌肉厚度的增加将导致焦点向靠近换能器方向移动,脂肪厚度的增加将导致焦点向远离换能器方向移动。对于不同F数(F数表示换能器曲率半径与开口直径之比)的换能器,焦点位置的变化相对较小,这说明本研究的焦点偏移现象及结论对于不同的换能器有普适性,可为高强度聚焦超声精准高效治疗提供参考依据。
2021年03期 v.43;No.258 340-345页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [下载次数：453 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 王高平;李波;徐志勇;陈云;
超声兰姆(Lamb)波无损检测技术是薄板结构应用很广的技术。针对由基准差信号提取损伤散射信号技术在应用中存在实用性差的问题,该文提出了一种采用Lamb波时间反转聚焦原理结合椭圆法定位的方法。该方法首先根据ABAQUS仿真分析得到实验的可行性,通过采集Lmab波反转聚焦信号得到时间延时,计算出损伤与传感器的距离,再通过几何定位得到损伤位置。结果表明,该方法不仅能快速得到所需采集的信号,也能准确地实现损伤定位,达到提高薄板损伤检测能力的目的。
2021年03期 v.43;No.258 346-351页 [查看摘要][在线阅读][下载 2054K] [下载次数：507 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 武燕婷;熊伟;李超波;
光弹调制器是一种基于压电效应和光弹效应的光学调制器件。光弹调制器采用共振工作模式,具有调制频率高,灵敏度高,调制波段宽(紫外～远红外)等特点,可广泛应用于半导体、新材料、生命科学及航天军工等高新技术领域。该文首先阐述了光弹调制器的基本工作原理,包括压电效应、光弹效应等;其次介绍了光弹调制器的结构和重要参数,并分析了不同结构和各参数对器件性能的影响;然后进一步介绍了目前新型光弹调制器的相关研究;最后,针对目前主流的八角形二维结构,该文给出了基于有限元法的数值仿真结果,并对该类型光弹调制器的工作原理和振动特性进行了验证。
2021年03期 v.43;No.258 352-358页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K] [下载次数：496 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：1 ] - 刘鹏飞;冯志华;
高频涡流损耗限制了磁致伸缩致动器的输出速度。该文提出了一种采用硅钢片导磁框的高速磁致伸缩致动器。与整块硅钢结构的导磁框相比,分区绝缘的硅钢片可降低等效电导率,减小导磁元件中的涡流。该设计提高了磁致伸缩棒中的磁场强度,使致动器在高频磁场激励下也能输出较大振幅。在有效值为35 A@2 kHz的正弦波励磁电流下,采用叠片结构导磁框的磁致伸缩致动器输出振幅11.1μm@4 kHz的振动,比采用整体结构导磁框的致动器输出速度提升了44.2%。这说明将磁路元件分区绝缘有利于提升磁致伸缩致动器的输出速度。
2021年03期 v.43;No.258 359-364+369页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K] [下载次数：201 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 李海鸥;刘晶晶;彭斌;王博文;刘兴鹏;郭磊;
为了声表面波(SAW)器件能在高温环境(不小于1 000℃)中工作,该文设计并在La_3Ga_5SiO_(14)压电衬底上制作Pt/ZnO/Al_2O_3多层复合薄膜电极,利用ZnO/Al_2O_3组合缓冲层增强了Pt薄膜电极在极端高温条件下的导电稳定性。制备的SAW器件在经历3次1 000℃高温热处理后仍保持稳定的回波损耗系数S_(11)。实验结果表明,ZnO/Al_2O_3组合缓冲层结构在提高SAW器件电极高温导电稳定性方面具有一定的潜在应用价值。
2021年03期 v.43;No.258 365-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K] [下载次数：147 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 黄文昌;陈贝翼;崔崤峣;李家奇;石威;徐杰;
导管式超声在临床治疗上受到广泛关注。为实现方便、稳定的导管式超声激励系统,该文基于直接数字频率合成(DDS)技术在现场可编程门阵列(FPGA)上,设计了一款由上位机控制,波形、频率、占空比和电压幅值可灵活调节的导管式超声治疗系统,实现了脉冲激励信号的输出。测试表明,该系统人机交互方便,参数灵活,输出波形稳定,实现了对微型超声换能器的激励要求。用该系统对定制的超声换能器进行激励,实验测试了超声作用下仿体的温升情况。结果表明,该系统可有效激励超声换能器实现仿体内特定区域的热消融。
2021年03期 v.43;No.258 370-373+378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 黄山;吴校生;曾照丰;熊越夫;赵俊军;冯其云;
为使微机电系统(MEMS)压电谐振器工作在谐振频率点并使其输出信号幅值稳定,该文采用基于现场可编程门阵列(FPGA)数字化的双闭环控制算法来实现共振频率跟踪和稳幅激励,数字化双闭环控制算法包含锁相闭环算法和稳幅闭环算法;采用模数转换器(ADC)对压电谐振器输出信号采样,使用两路正交信号对被采样信号的相位和幅值解调;采用数字锁相环技术实现了压电谐振器谐振频率的跟踪激励。为减小压电谐振器在谐振处输出信号幅值的波动,采用数字稳幅技术实现了压电谐振器输出信号幅值的稳定控制。实验结果表明,电路能将驱动信号和输出信号相位差锁定在93.89°～95.95°,输出信号的幅值稳定在496～504 mV,达到了很好的谐振频率跟踪和稳幅效果。
2021年03期 v.43;No.258 374-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 李翔;王艳;李宝清;
针对野外环境下微声传感器采集的小型轮式车、大型轮式车和履带车3种车辆声信号受风噪影响严重、分类性能较低的问题,提出了一种长短时记忆网络(LSTM)与多尺度、多层次特征融合卷积神经网络(CNN)相结合的分类算法——野外车辆识别算法(FVNet)。该算法先采用一层LSTM网络提取声信号的时序特征,充分利用声信号的长时依赖关系;再用CNN并行提取多尺度特征,避免网络加深过程中特征的流失;引入通道注意力机制进行多尺度和多层次特征融合,增强多尺度、多层次关键特征信息;最后在相同数据集上进行验证。实验结果表明,FVNet算法对3种车辆的总识别率可达94.95%,与传统方法相比,其总识别率提高了14.61%,取得了较好的分类效果。
2021年03期 v.43;No.258 379-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 610K] [下载次数：449 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 方针;曹加昇;崔巍;王汶新;谢宇;路永乐;邹新海;余小柳;刘宇;
采用单一低精度惯性传感终端完成定位解算将导致定位精度发散,定位信息回传覆盖范围小,且传输易受干扰,因此,该文提出了一种Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位方法。该方法建立的一种基于线性化卡尔曼滤波的班组协同定位算法模型,以高、低精度惯导组合的班组协同为基础,结合Mesh网络的通信传输功能,可抑制单一低精度惯性传感终端的短期累积误差,提高长航时定位精度。实验结果表明,采用班组协同定位算法,低精度惯性班组人员定位的闭环轨迹误差分别降低3.28%和3.2%,30 min累积定位平均误差分别降低5.82%和6.43%,有效抑制了单一低精度惯性定位成员的短期累积误差,提升了班组整体的定位精度。
2021年03期 v.43;No.258 385-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 1029K] [下载次数：338 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - SIENG Hokly;张继承;刘翔龙;肖家浩;
基础工程施工的安全性常以基坑稳定性为前提,而土壤的含水率是边坡稳定性的关键因素。但是,土体内部含水率的观测困难,很难实时了解土体内部水分的变化情况。目前对土壤含水率进行监测的方法较少,故而迫切需要一种对土体结构含水率进行实时监测的方法。该文通过制作简易土箱,利用压电智能骨料并结合压电波动法对土箱内土壤进行含水率监测,获得了不同含水率下的压电信号及小波包能量。基于小波包分析方法发现,压电信号幅值及对应的小波包能量指数与土壤含水率呈正相关关系,且土壤含水率越大,小波包能量指数的上升速率越慢,并在其含水率接近饱和时基本不再变化,验证了该土壤含水率监测方法具有良好可行性。
2021年03期 v.43;No.258 391-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 刘孝禹;蔡高洁;张继承;
该文提出了一种利用压电陶瓷传感器对玻璃纤维(GFRP)管约束碳纤维混凝土组合柱损伤进行实时监测的方法。试验以碳纤维含量和混凝土强度等级为变量制作了9个构件,将一对压电陶瓷传感器作为应力波发射器和接收器埋入玻璃纤维(GFRP)管中进行轴压试验。通过对比不同荷载情况下的能量幅值,并采用移动平均法对监测数据进行平滑处理,实现了对构件的实时损伤监测。结果表明,试验现象与监测结果相符。此方法能对纤维增强混凝土柱的损伤进行较准确的实时监测,且采用移动平均法处理后的损伤识别更精确。
2021年03期 v.43;No.258 395-398页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数：283 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 罗腾;谢长城;张坚;
基于激光陀螺的寻北仪,具有寻北精度高及稳定性好等优点,在军事和民用领域都得到了一定的应用。为了实现激光寻北仪的高精度指标,传感器参数标定的准确性至关重要,但由于转台精度的限制,影响传感器参数的标定,造成激光寻北仪寻北精度的下降。该文对基于转台的标定进行了研究,采用系统级标定方法,通过建立标定参数误差补偿模型,利用卡尔曼滤波收敛参数,得到更准确的标定参数。最后,对激光寻北仪进行了系统级的标定,通过静态寻北实验表明了标定误差补偿法的有效性,保证了高精度激光寻北仪的寻北精度。
2021年03期 v.43;No.258 399-401+405页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 罗华;肖凯;余鲲;芶志平;宋军;
根据惯组减振技术要求,利用金属减振器设计减振系统。通过试验验证了减振系统的减振效果,并对惯组动态性能进行了测试。试验结果表明,沿惯组3个轴向的减振效率均在29%以上,其中z向减振效率达到53%。对于挠性加速度计较为敏感的500 Hz频率点,振动传递率均小于30%,振动量级在0.053 g~2/Hz(g=9.8 m/s~2)以下。安装减振器后,陀螺带宽大于50 Hz,角速率延时约为5 ms;加速度计带宽大于80 Hz,说明减振器对系统动态性能影响不大。此外,研究还发现金属减振器轴向减振效率较周向减振效率低。
2021年03期 v.43;No.258 402-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K] [下载次数：235 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 唐华;龙勇;李金;武欢;何晔;李璐;
该文总结了铌镁酸铅系弛豫铁电单晶材料的发展历程,铌镁酸铅系单晶材料的压电常数由最初的1 540 pC/N提升至4 000 pC/N,制备单晶的主要方法为改进的布里奇曼法。根据单晶的组分不同,工艺条件也有差别,在改进其性能的过程中其理论依据逐渐完善,弛豫铁电单晶高压电效应的根源是单畴剪切压电效应,在实际研究中可通过宏观或微观地改变局部结构对铁电相进行设计,使铁电自由能分布曲线变得平坦,从而达到提高其压电性能的目的。铌镁酸铅基弛豫铁电单晶性能优异,可替代锆钛酸铅(PZT)陶瓷而广泛用于医用超声探头、水下声纳及压电驱动器等领域。
2021年03期 v.43;No.258 406-412页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K] [下载次数：396 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 周闯;彭凯;方海斌;谭品恒;方仲祺;
针对半球谐振陀螺仪中半球谐振子频率分歧修正难题,该文提出在谐振子唇缘端固有刚性轴上去除四点修正方法。首先通过COMSOL有限元仿真建立瑕疵与固有刚性轴之间的关系,得到只有在固有刚性轴上才可以准确修正谐振子频率分歧。其次通过谐振子二维弹簧-阻尼运动方程求解谐振子运动轨迹,并通过MATLAB仿真得到李萨如图,由图可知,在阻尼较小的情况下,用自由振动法可以快速准确地找到固有刚性轴。再通过COMSOL有限元仿真验证了在半球谐振子固有刚性轴重轴唇缘位置4个正交对称区域,可以修正由质量瑕疵造成的频率分歧。结果表明,通过实验辨识得到谐振子频率分歧及瑕疵位置,可以为后续使用飞秒激光器进行刻蚀调平提供研究基础,实现飞秒激光调平。
2021年03期 v.43;No.258 413-416+420页 [查看摘要][在线阅读][下载 1096K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 张文锋;刘武广;宋翔宇;李玉成;
为解决传统单环小数分频锁相电路存在的整数边界杂散的问题,该文设计了一种基于双环小数分频锁相的电路结构。设置两级锁相环,通过前级锁相环产生可变参考信号,进入后级小数锁相环进行频率合成,实现了宽带小步进、低杂散频综的设计,电路结构简单,可靠性高;同时也提高了宽带频率合成器在细步进模式下的杂散抑制能力,是一种实现宽带细步进频率合成的好方法。
2021年03期 v.43;No.258 417-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K] [下载次数：239 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 曾照丰;吴校生;黄山;熊越夫;赵俊军;冯其云;
超声谐振谱(RUS)是一种压电材料单样品定征技术,避免了多样品造成的结果不自洽问题。现有的谐振谱激励方法常使用超声换能器定点激励-拾取,需要有复杂的测试装置。该文提出了一种电极激励-拾取法来获取压电谐振器的超声谐振谱,该方法测试装置简单,同时还可获得模态振型的对称特性,避免了反演过程中峰丢失和错峰拟合。基于现场可编程门阵列(FPGA)技术搭建了压电谐振器分组扫频激励电路,通过电荷放大器拾取谐振峰。结果表明,通过Levenberg-Marquardt算法可完成测试频谱和计算频谱的匹配,成功获得了优化后压电材料参数。
2021年03期 v.43;No.258 421-425页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 骆英;陈翀;刘红光;
挠曲电效应因其对尺度的敏感性,在微纳尺度的传感器和能量收集器方面具有广阔的应用前景。该文基于挠曲电悬臂梁构建振动能量收集器理论模型,应用Hamilton原理,建立挠曲电悬臂梁结构的控制方程,借助模态分析获得挠曲电悬臂结构的功率频率响应。讨论了结构尺寸、末端质量块、负载阻抗和挠曲电系数等对挠曲电梁谐振频率和频率移动的影响。结果表明,适度增加挠曲电悬臂梁末端质量块的质量有利于提高能量收集器输出功率。当挠曲电悬臂梁能量收集器的负载阻抗接近其自身阻抗时输出功率最大,负载阻抗与结构谐振频率形成负反馈调节,在一定范围内谐振频率随负载增加而增加,并最终趋于频移极值。
2021年03期 v.43;No.258 426-430页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 贺一丹;王贞艳;何延昭;刘辉;
针对压电陶瓷作动器自身存在的迟滞特性,且在高频信号下迟滞现象更严重的问题,该文提出了一种基于单输入单输出关系建立的改进Duhem模型。根据实验测得压电陶瓷作动器输入输出数据,采用差分进化算法辨识得到作动器的参数化模型,并通过与经典Duhem模型进行对比,验证了该模型的有效性。实验结果表明,与经典Duhem模型相比,改进Duhem模型在输入频率为1 Hz、20 Hz、60 Hz和100 Hz时,相对误差下降了0.012 1～0.031 5,均方根误差下降了0.377 7～1.224 8μm,证明了该文所提出模型的有效性。
2021年03期 v.43;No.258 431-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K] [下载次数：506 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：33 ] |[阅读次数：1 ] 下载本期数据