2012, 34(5):649-651. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.001
摘要:薄膜体声波谐振器(FBAR)是性能优良的压电换能器。通过在体硅刻蚀型FBAR背面密封空气的方法制作了密封空气型FBAR,研究了密封空气型FBAR用作温度传感器的可行性。实验结果表明,在20~100 ℃的温度范围内,密封空气型FBAR温度传感器的并联谐振频率随温度线性变化,且具有很好的稳定性与可靠性。
2012, 34(5):652-656. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.002
摘要:石油储罐罐底腐蚀的定位可利用声发射信号的时延估计实现,但在有限空间液态场中信号的传播会产生严重的多途效应,对准确进行时延估计产生不利影响。提出一种基于信号截取的广义互相关时延估计方法。采用曲线拟合法对每路传感器采集信号进行波达时刻估计,然后进行信号截取,对两路传感器截取信号进行基于相位变换的广义互相关,实现信号的时延估计。实验结果表明,该方法能有效克服多途干扰,提高时延估计性能。
2012, 34(5):657-660. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.003
摘要:根据支持向量机核函数的构造条件及Hilbert空间再生核理论,构造了一种新型核函数,并与改进的最小二乘支持向量机(LS SVM)相结合,从而形成再生核LS-SVM学习方法。采用一阶剪切变形理论及有限单元方法,对压电智能复合材料层板进行低速冲击压电响应数值仿真,并进行了特征提取。基于各压电传感器响应信号特征,采用再生核LS-SVM方法,对压电智能复合材料层板进行了冲击定位分析,并与高斯核函数(RBF)的LS SVM法进行对比。结果表明,在同等条件下,相比于RBF核LS-SVM,再生核LS-SVM具有更高的冲击损伤定位精度及更强的推广能力,该仿真方法可为实际结构的冲击损伤位置自诊断提供指导。
2012, 34(5):661-663. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.004
摘要:利用时域有限差分法对薄膜体声波谐振器进行了二维数值分析。对压电方程和牛顿运动方程在时域和空域利用中间差分进行离散化。采用ANSOFT Maxwell 2D商业软件计算静电场的分布,得到了电场强度的分布。可精确预测各场分量在空间和时间上的分布。在记录一段时间内的电压和电流值的基础上,利用Prony算法计算了薄膜体声波谐振器的电学阻抗特性。
2012, 34(5):664-667. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.005
摘要:对由两种不同色散模型的负折射特异介质构成的光子晶体,利用传输矩阵法研究了微波段的电磁波在其中传播特性。两种特异介质均为双负,TE波和TM波以相同的角度入射,有相同的带隙结构,且带隙结构对入射角不敏感。其中一种特异介质为电单负,而另一种特异介质为双负时,光子带隙对TE波的禁带随入射角的增大而展宽;而当入射角大于0.5 rad,TM波的禁带不再改变。结果表明,该结构的光子晶体带隙在某些频率内具有全向反射特性。
2012, 34(5):668-671. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.006
摘要:提出了一种用平凹柱面换能器作为阵元的新型一维超声线阵。将平凹柱面换能器线形排列构成线阵,建立阵元及线阵的声场分布的数值模型,对其声场分布受线阵参数的影响和对线阵声束的控制进行了研究,并对其声场进行了数值模拟。研究表明,可用平凹柱面换能器作为阵元构成线阵,线阵的指向性在阵元的长度方向上受阵元长度影响,在宽度方向上可通过调节线阵的参数实现,线阵声场在对阵元不加相控的情况下表现出聚焦特性,且其声束辐射方向及其焦点位置可通过阵元激励相位进行控制。在对检测深度变化较小的情况下,这种线阵可用来进行无损检测。
2012, 34(5):672-675. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.007
摘要:针对一维等效电路仿真模型不能对滤波器振动模式进行仿真的局限性,建立了微声薄膜耦合谐振滤波器二维和三维的有限元模型,仿真分析了滤波器在对称谐振频率和反对称谐振频率下的振动模式,并通过频率响应分析得到了滤波器的S参数。仿真结果表明,采用有限元分析法可实现微声薄膜耦合谐振滤波器几何参数以及电极结构的优化设计。
2012, 34(5):676-679. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.008
摘要:提出了一种新的油相微通道内微流体融合方法。在128°-YX-LiNbO3基片上光刻叉指换能器(IDT)和反射栅,模塑法制作的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微通道贴合于压电基片的声路径上,在PDMS微通道内采用微量进样器注入石蜡油和待融合微流体。经功率放大器放大后的射频(RF)电信号加到IDT上,激发声表面波(SAW),驱动微通道内的待融合微流体,实现其融合。实验结果表明,在SAW作用下,微通道内微流体的融合决定于加到IDT上RF信号功率、待融合微流体直径和待融合微流体间距。
2012, 34(5):680-683. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.009
摘要:从实际应用的角度出发阐述了光纤压力传感器在称重领域的发展概况,根据光波调制原理分别叙述了强度调制、波长调制、相位调制型光纤压力传感器在称重领域的研究状况,介绍了其原理、结构及优缺点等。通过对比各种光纤压力传感器的特点,波长调制型光纤压力传感器在称重领域的应用研究将成为重要发展方向。
2012, 34(5):684-687. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.010
摘要:报道了一种工作于短波红外波段的大口径声光可调滤光器(AOTF)的设计、制作和性能检测。光矢量在折射率椭球上的切线为近似平行布局方式,压电换能器采用两片双面串联方式实现宽光谱工作范围,出光面利用材料的色散关系设计成斜面解决了光斑漂移,器件实现的光谱调谐范围0.9~2.4 μm;通光口径10 mm;光谱分辨率3.5~12.0 nm;衍射效率(20%~40%)/2 W。
2012, 34(5):695-698. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.013
摘要:半球谐振陀螺仪在实际工作过程中会受到各种随机因素的干扰,存在随机误差,影响其工作精度。该文针对半球谐振陀螺仪输出中的随机漂移,结合使用小波分解、自相关分析和平稳时间序列建模等方法,对半球谐振陀螺仪的测试数据进行处理,建立了其随机漂移的AR模型,并利用残差检验法对模型的有效性进行了检验,为半球谐振陀螺仪的随机误差补偿提供了参考依据。
2012, 34(5):699-702. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.014
摘要:针对9 SPS并联压电式六维加速度传感器的结构特点与工作原理,设计一种集多通道电荷放大器、信号采集与处理为一体的测量系统。其中电荷放大器部分根据传感器的特点对传统电荷放大器进行了改进与优化,不仅实现了电荷放大器的小型化,且其测量范围、滤波器参数及增益均可通过程序控制,实现自动测量;信号采集与处理单元采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)联合架构,兼顾了速度与灵活性,为系统实现实时处理提供了保障。与传统测量系统相比,该系统具有测量精度高,体积小,成本低,使用方便及具有良好的人机交互等特点。
2012, 34(5):708-711. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.016
摘要:在考虑支承滚动轴承内部间隙、轴承非线性Hertz接触刚度及转子不平衡量的基础上,建立了水下涡轮机刚性水平转子系统的动力学模型;采用变步长的Rouge Kutta Felhberg法对系统动力学模型进行了数值解析,基于混沌与分岔理论分析了系统的非线性动力学特性。研究表明,随着轴承间隙的增大,系统混沌响应区变宽;随着转速的提高,系统在转子不平衡激励、轴承变柔度激励作用下,经周期、拟周期、混沌的振动变化过程。
2012, 34(5):712-714. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.017
摘要:采用一种新型方法测量微型扑翼机升力变化特性。在微型扑翼机机翼表面布置一矩形聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜作为传感器,根据PVDF输出信号判断微型扑翼机对应的升力变化,与传统扑翼机升力变化特性实验研究相比,该方法具有简单、快捷、准确等优势。同时该文研究了微型扑翼飞行器在水平放置及迎风状态时的升力特性曲线,探讨了扑翼频率、飞行速度及扑翼的迎角对扑翼飞行升力的影响。
李学生 , 徐利梅 , 姜丽峰 , 蒲刚 , 陈敏 , 许亮峰
2012, 34(5):715-719. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.018
摘要:提出了一种用于手机的微型声频定向扬声器实现方法,该新型扬声器可将声音控制在发声单元正前方轴向传播,能为使用者提供免提的局部声音服务。4只直径为10 mm的锆钛酸铅 (PZT)压电陶瓷超声换能器组阵作为发声部件,换能器阵列谐振频率作为超声载波频率,数字信号处理器 (DSP)芯片作为声频定向调制算法实现平台,D类超声功率放大器为阵列驱动器,诺基亚N73手机作为外壳,制作出了样机。对换能器单元及阵列阻抗、声压级频率响应等特性进行了测试和分析,对样机作了自解调可听声指向性测试和整机功耗测试。实验结果表明,样机尺寸、功率和声压级基本满足手机中的应用需求,为微型声频定向扬声器在便携式多媒体设备中的应用提供了实践依据。
2012, 34(5):720-723. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.019
摘要:研究提出激光刻蚀加工技术的新方法,实现微波陶瓷介质谐振器的参数微调。首先运用电磁理论推导求解本征值问题的有限元法,利用该方法验证了机械调节谐振器参数存在的缺点,重点研究激光刻蚀微调操作中存在的几种影响因素,获得激光微调参数与谐振频率改变量的关系式。最后用自制相对频率误差小于0.2%的微波介质谐振器验证了激光刻蚀法微调的优势。
2012, 34(5):724-727. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.020
摘要:不同压电换能器的动态电阻、电容、电感和静态电阻、电容的值不同,这些参数均可从其对应的导纳圆中得到。分析了导纳圆测量中的两个重要影响因素:A/D转换器的量化误差、测量电阻。为提高导纳圆的测量精度,量化误差不变时不同的压电换能器需选择不同的测量电阻以保证所测量的两路正弦信号有适当的幅值比和相位差。测量电阻的值为压电换能器动态电阻值的0.15~3.5倍时,导纳圆半径的相对误差小于0.5%,测量电阻为动态电阻的0.7倍时导纳圆的相对误差最小。
2012, 34(5):728-731. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.021
摘要:提出了一种新的压阻式超声传感器结构,该结构由主振梁和微传感梁组成,在声压的作用下,主振梁振动从而带动微传感梁的振动。通过有限元软件Ansys仿真分析该结构的灵敏度,并与悬臂梁结构压阻式声传感器相比,结果表明灵敏度有了一定的提高。为了实现结构的优化,仿真了结构的尺寸与共振频率的关系,对相同共振频率的结构进行了静力分析,计算并对比了不同尺寸结构的灵敏度,从而得到灵敏度最高的结构,实现了结构的优化。
2012, 34(5):732-737. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.022
摘要:研究了ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃添加对Ca[(Li1/3Nb2/3)-0.95Zr0.15]O3+δ(CLNZ)陶瓷相转变、晶体结构及微波介电性能的影响。XRD及SEM显示,ZBS玻璃添加可使CLNZ钙钛矿陶瓷在940 ℃获得单相致密的结构,但当ZBS玻璃的质量分数超过10%后,陶瓷中开始出现Ca2Nb2O7 型烧绿石相。在烧结过程中ZBS玻璃相富集在晶界处,表明烧结过程中它起到液相烧结助剂的作用,可有效地将CLNZ陶瓷的烧结温度从1 170 ℃ 降低到940 ℃。且在ZBS玻璃相的诱导下,CLNZ陶瓷晶体发生了从(121)面到(101)面的择优取向转变。在最佳烧结条件940 ℃、4 h下,在w(ZBS)=15%玻璃掺杂的CLNZ 陶瓷中,其微波介电性能为介电常数εr=32.0,品质因数与频率之积Q·f = 6 640 GHz,频率温度系数τf=27.1 μ℃-1,且该陶瓷体系不与Ag发生化学反应,可广泛应用于低温共烧陶瓷(LTCC)领域。
曾卫东 , 刘心宇 , 杨华斌 , 周昌荣 , 王华 , 石登上
2012, 34(5):738-741. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.023
摘要:采用传统陶瓷烧结工艺,制备了BiYbO3掺杂的xBiYbO3-0.95(K0.5Na0.5)NbO3-0.05LiSbO3(xBY-KNN-LS)(x=0~0.002,摩尔分数)无铅压电陶瓷。研究了BiYbO3掺杂对陶瓷相结构、显微组织和电性能的影响。结果表明,随着BiYbO3掺杂含量的增加,晶粒变细,居里点逐步向低温方向移动,压电性能先增加后降低,介电损耗tan δ先增加后减小。在0≤x≤0.001 5的范围内,存在斜方相与四方相共存的准同型相界,当x =0.1%时得到最佳电性能:压电常数d33=245 pC/N,机电耦合系数kp=44.75%,居里温度TC=365 ℃ ,tan δ=4.5%。
2012, 34(5):742-745. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.024
摘要:采用射频磁控溅射法在Pt/Ti/LaAlO3(100)衬底上制备了BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2系(BNST)薄膜。研究了退火温度对BNST薄膜结构、表面形貌和介电性能的影响。X线衍射仪(XRD)分析表明,随着退火温度的升高,晶粒逐渐长大。经850 ℃退火处理的BNST薄膜具有很好的结晶质量。原子力显微镜(AFM)分析表明,在一定范围内提高退火温度所制备的薄膜晶粒致密、大小均匀。LCR测试分析表明,在测试频率为100 kHz时,随着退火温度的升高,BNST薄膜介电常数有所增加,介电损耗则先降低,后增加。实验表明,经850 ℃退火处理,所制备的BNST薄膜的介电常数达37,介电损耗小于1.2‰。
2012, 34(5):746-748. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.025
摘要:采用化学回流法制备了3种不同粒径的ZnO纳米颗粒,然后旋涂在ITO玻璃衬底上,形成样品a、b和c 3种ZnO纳米颗粒薄膜。场发射扫描电子显微镜(FESEM)结果显示,3种样品晶粒都呈颗粒形状,形成的薄膜较平整,平均晶粒尺寸分别为5 nm、25 nm和40 nm。X线衍射(XRD)结果表明,ZnO纳米颗粒为多晶六方晶系纤锌矿结构。样品a、b在可见光区有很少的光吸收,在紫外光区有很强的吸收,而由于纳米颗粒的直径较大,样品c在紫外和可见光区都存在很强的吸收。室温下的光致发光谱表明,样品a有一个近带边(NBE)紫外发射峰和蓝光发射峰,样品b、c出现一很宽的深能级缺陷相关的可见光发光带,这说明3种薄膜都存在大量的本征缺陷。
2012, 34(5):749-752. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.026
摘要:为满足NdAlO3-CaTiO3体系陶瓷材料(CNTA)的微波介电性能,用传统固相反应法制备了0.32NdAl(1+x)O3-0.68CaTiO3陶瓷材料。针对当x=-0.003,-0.002,-0.001,0,0.001,0.002,0.003时,研究了Al3+的非化学计量比对0.32NdAlO3 0.68CaTiO3微波介质陶瓷材料结构和性能的影响规律。结果表明,陶瓷结构均较致密,无气孔,晶界清晰,各组分的X线衍射峰基本一致,主晶相均为0.32NdAlO3-0.68CaTiO3。与x=0的配方葙相比,Al3+的变化导致材料的密度和品质因数与频率的乘积(Q×f)变大,微波介电常数(εr)减小。随着x由0向±0.003变化时,陶瓷材料的密度在x为-0.001和0.001时达到极值,分别为4.841 g/cm3和4.884 g/cm3。当x=0时,微波εr =45.13向两边递减,Q×f值分别在x为-0.001和0.001时达到极值,分别为36 700和36 600。
2012, 34(5):756-759. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.028
摘要:利用水热法分别合成NaNbO3与KNbO3粉体,将其按摩尔比1∶1充分混合均匀后,于1 040~1 100 ℃常压烧结2 h制备了(K, Na) NbO3(KNN)无铅压电陶瓷。 研究了烧结温度对KNN陶瓷的相组成、显微结构、体积密度及电学性能的影响。 X线衍射(XRD)结果显示,混合粉体经烧结后形成了单一的铌酸钾钠固溶体;场发射扫描电镜(FESEM)测试分析表明,适当提高烧结温度能促进陶瓷晶粒长大,提高其致密度,从而改善样品的压电性能。当烧结温度为1 080 ℃时,陶瓷的体积密度达到最大值(4.46 g/cm3),此时性能最佳:压电常数d33=96 pC/N,平面机电耦合系数kp=0.37,品质因数Qm=108,介电常数εr=450,介电损耗tanδ=0.024和居里温度TC= 417 ℃.
王卓斌 , 杨传仁 , 张继华 , 陈宏伟 , 赵强 , 何东林
2012, 34(5):760-762. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.029
摘要:以Zr0.8Sn0.2TiO4(ZST)作为主配方,以w(WO3)=0.25%和w(ZnO)=1%作为改性剂,采用传统的固相法工艺,在烧结环节对其进行降温速率的研究。通过对样品的线性收缩率的测量知1 340 ℃是最佳的烧结温度。在1 340~1 000 ℃的降温过程中研究了不同的降温速率对ZST微波性能的影响。对不同降温速率的样品进行了密度测量。结果表明,降温速率为10 ℃/h时,样品的密度5.05 g/cm3最大。通过X线衍射(XRD)分析仪及矢量网络分析仪对其样品晶体结构和微波介电性能进行了分析。实验结果表明,少量的WO3和ZnO加入可使ZST的烧结温度降低到1 340 ℃;降温速率的减缓会改变晶格尺寸,使晶格体积缩小。微波性能测试最佳结果为在1 340 ℃烧结、10 ℃/h降温速率处介电常数为36.88,品质因数与频率之积Q×f值为35 000 GHz(7.8 GHz)。
刘林 , 方有维 , 庄文东 , 唐斌 , 周晓华 , 张树人
2012, 34(5):763-767. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.030
摘要:研究了H3BO3或SiO2掺杂(质量分数为0.02%~2.00%)对0.61CaTiO3 0.39LaAlO3陶瓷的烧结温度、晶体结构及微波介电性能的影响。结果表明,微量的H3BO3或SiO2掺杂可使0.61CaTiO3-0.39LaAlO3陶瓷的烧结温度从1 380 ℃降至1 340 ℃,2.00%以内的H3BO3或SiO2掺杂不会改变陶瓷的物相组成。在H3BO3掺杂质量分数为2.00%时,样品的微观形貌发生了很大的改变,烧成的陶瓷稀疏多孔,密度急剧下降。研究表明,H3BO3或SiO2掺杂对0.61CaTiO3 0.39LaAlO3陶瓷的介电常数εr及谐振频率温度系数τf没有很大的影响,但降低了陶瓷的品质因数Q。当质量分数为0.02%时,H3BO3或SiO2掺杂后的0.61CaTiO3-0.39LaAlO3陶瓷的微波介电性能最佳:H3BO3掺杂的陶瓷样品的εr=41.65,品质因数与频率之积Q×f=48 565 GHz,τf≈-1 μ℃-1;SiO2掺杂的陶瓷样品的εr=41.48,Q×f=39 491 GHz,τf≈-1 μ℃-1。
2012, 34(5):768-771. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.031
摘要:采用机械搅拌、冷压成型和烧结相结合的方法制备了TiO2填充聚四氟乙烯(PTFE)微波介质复合材料,通过扫描电镜表征了TiO2颗粒在PTFE中的分散情况及复合材料的微观形貌,测定了材料的热膨胀系数、介电性能及吸水率等参数。重点研究了不同含量TiO2对复合材料热、介电性能的影响。结果表明,随着TiO2含量的增加,复合介质板的密度先增大到一个最大值然后减小,吸水率、介电常数和介电损耗随着TiO2含量的增加而增加,热膨胀系数则呈相反趋势。TiO2含量增加约65%时,复合材料的密度达到最大值(2.802 g/cm3),此时介电常数为8.89,介电损耗为0.002 5。
2012, 34(5):772-775. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.032
摘要:对微米级锆钛酸铅(PZT)粉体的无水乙醇溶液进行兆赫超声处理,制备PZT纳米颗粒,将试样滴于蒸金硅片上并进行烘干处理,采用压电力显微镜观测其尺寸、表面形貌及纵向压电系数。试验结果表明,试样中微米级PZT颗粒的纵向压电系数在20~40 pm/V上下浮动,纳米级PZT颗粒纵向压电系数在2~10 pm/V上下浮动,均具有压电性能。该方法为制备厚膜压电器件提供了一种可行的技术途径。
2012, 34(5):776-781. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.033
摘要:借助WK6500B精密阻抗分析仪对压电阻抗(EMI)技术结构健康监测研究中,检测频带与检测灵敏度间的关系进行了定量研究。选用尺寸为1 250 mm×100 mm×3 mm铝梁结构上距离锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)传感器1 000 mm的1.2 mm通孔损伤作为检测对象。在10 kHz~10 MHz频率范围内7个峰值集中的频段,分别选用电阻抗谱峰值偏移量(Δf)和均方差作为损伤识别指数,对EMI技术检测灵敏度进行了研究。结果表明,在千赫级频带范围内,Δf和均方差均随着检测频段的升高呈先增大后减小的变化趋势,280~340 kHz频段对于通孔损伤具有最高的检测灵敏度。在兆赫级频带范围内,Δf取值较大,在6.18 MHz处出现了25.0 kHz的显著偏移。由于千赫和兆赫级频带的电阻抗信号分别具有峰值数量多,综合各峰值信息整体分析时对损伤敏感和峰值数量少,单一峰值偏移量对损伤敏感的特点,在实际检测过程中,可将这2个频带的检测结果结合起来以提高EMI技术对微小损伤的检测灵敏度。
2012, 34(5):782-784. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.034
摘要:我国煤矿井下电机车铁路运输系统不能及时准确反映电机车运行速度和行车位置,将压电加速度传感器引入到井下机车定位系统中,通过采集电机车加速度值积分求解得出其速度和位置,实现定位功能。分析了压电式加速度传感器的基本原理;阐述了基于压电式加速度计的井下机车定位系统总体方案;完成了系统的软件设计并对加速度传感器温度漂移和随机误差进行了标定修正。最后通过模拟实验证明了其可靠性。
2012, 34(5):785-787. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.035
摘要:设计了一种低温共烧陶瓷(LTCC)宽频带圆极化环形微带贴片天线。该天线采用环形辐射贴片结构,在环形内部利用L型匹配支节连接以拓展带宽。通过使用威尔金森功分器加移相器对辐射贴片馈电,使耦合馈电端口的正交电场相位差90°来实现微带天线的圆极化。该天线设计剖面厚度仅2.4 mm。仿真结果显示该天线工作于1.268 GHz时,实现阻抗带宽超过80 MHz,天线的轴比小于1.5 dB且增益达到4.9 dB。实测结果与仿真结果相近。
2012, 34(5):788-791. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.036
摘要:特性及伯德图分析显示,比例、积分、微分控制器(PID)与压电陶瓷微位移定位系统(PZT)在直流电机定位控制过程中表现出较强的互补性。利用这一互补性,可构建直流电机复合定位控制系统(CPCS)。运用Matlab软件对系统进行建模和仿真,动态响应曲线表明,对阶跃及连续参照位移信号,该系统可根据定位位移大小和定位精度要求,进行PID控制与PZT控制之间的自动切换,完成对目标定位物体的动态跟踪,实现快速精确定位,效果优于单一定位控制器。
2012, 34(5):792-796. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.037
摘要:为提高复杂战场环境下的敌我识别效能,提出了一种基于网络的敌我识别信息分发共享新方法。分析了具有异构自治、动态临时的敌我识别网络特性;并对影响信息分发共享过程抗毁性的链路备份能力和节点备份能力进行了研究,从完整性、正确性和时效性3方面说明了方法的有效性。结果表明,该方法对识别效能的提高具有积极作用。
2012, 34(5):797-800. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.038
摘要:音质问题是现有声频定向系统普遍存在的问题,国内外声频定向系统常使用压电式换能器作为输出。针对该材料的换能器建立其相关电路等效模型,选择高效的功率驱动方式,设计优化了后级匹配电路。从理论和实践两方面分析了匹配网络带来的总谐波失真(THD),确定了匹配网络品质因数Q值对THD的影响,为减小系统总谐波失真,改善音质提供了依据。
2012, 34(5):801-805. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.039
摘要:基于虚拟仪器的仪器集成设计原理,通过GPIB协议控制超声分析仪作为超声信号的激励与接收通道;利用示波器或数据采集卡作为数据采集手段,由计算机保存海量数据,便于离线分析和处理数据;通过多功能数字卡控制步进电机驱动器,驱动电机作X-Y方向扫描。将超声C扫描需要的三维扫描、电机控制、仪器控制、数据采集等系统及仪器整合在一起,实现超声C扫描检测成像系统。实验结果表明,该系统性能稳定,分辨率高,达到了设计需求。
2012, 34(5):806-810. DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2012.05.040
摘要:提出了一种基于超声射频(RF)回波分布检测皮下脂肪厚度的方法。该方法首先根据浅表组织结构特征,找出射频回波信号中不同组织间界面的分布,然后采用脉冲反射法测量各层组织厚度,并将结果与B型超声诊断仪和直尺对比,最后设定阈值对射频回波进行峰值检测。实验结果证实了利用射频(RF)回波分布测量皮下脂肪厚度的可行性。