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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘昌宁 鲁志琪
该文研制了一种基于拉锥细芯光纤、可同时测量折射率与应变的传感器。传感器结构为“单模光纤-多模光纤-锥形细芯光纤-多模光纤-单模光纤”，由于细芯光纤中部腰锥尺寸变小，构成马赫-曾德尔干涉仪。实验结果表明，传感器透射谱线谐振峰或谐振谷的中心波长与环境折射率和轴向应变之间均有良好的线性关系，折射率灵敏度最高可达–38.677 nm/RIU，轴向应变灵敏度最高为–4.4 pm/με，取两个谐振峰或谐振谷构建矩阵，消除两物理量之间的交叉敏感，能够实现双参量同时测量。该传感器制作简单，成本低，鲁棒性优良，在折射率与轴向应变传感领域有一定的应用价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
于长秋 陈志远 马世昌 周铁军
该文开展了基于偏芯光纤马赫-曾德尔干涉仪和磁致伸缩介质Galfenol构建的光学电流传感系统的实验研究,为"传感器原理"课程中电流传感理论教学环节做实验示范。利用透射光谱中波谷处的光波长解调待测电流信号,相应的电流灵敏度为66.8nm/A。该传感器提供了一种电流信号测量的替代方法,在电力和电子电路相关行业中具有一定的应用价值。教学实践结果表明:通过引入电流传感系统的实验教学,可激发学生学习兴趣,加深学生对传感系统相关理论知识及实际应用价值的理解,提高学生分析与解决实际问题的能力,取得了良好的教学效果。
关键词：
电流传感 偏芯光纤 马赫-曾德尔干涉仪
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许哲明
设计了一种双通道的多功能检测范围的SPR传感器。采用K棱镜结构模型激发实现表面等离子共振,结构采用上下2种非对称介质-金属-介质波导形式实现双通道的传感。分析结果表明:新型传感器的金通道灵敏度由3μm/RIU提高到7μm/RIU左右,但检测精度下降明显;设计的传感器金属层为金的传感通道更适合检测折射率较低的物质,而金属层为银的传感通道更适合检测折射率较高的物质。这一研究对于SPR传感器的发展提供了新的多种应用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许灿华 周田 王雅婷 薛孔松 曾志平 黄衍堂
通过研究荧光型光纤温度传感和热辐射型光纤温度传感，该文设计了一种结合荧光寿命与热辐射测温的光纤温度传感器，适用温度为30～800℃。首先，改进了传统的荧光传感探针，采用石英玻璃棒代替光纤，可避免高温下光纤吸收和散射损耗导致的光传输效率下降。其次，利用耐高温的Y(P,V)O4:Eu3+荧光材料进行中、低温段（低于400℃）的荧光寿命测温，获得材料荧光寿命与温度的关系；在中、高温段（高于300℃），使用光功率计测得1 490 nm波长下光纤探针的热辐射功率与温度的关系，并拟合得到热辐射功率与温度的四阶表达式；然后，在两种测温方法都有效的温度重叠区（300～360℃），使用荧光寿命测温值标定热辐射的功率与温度关系式，确保高温段的测温精度；最后，将荧光寿命测温与热辐射测温相结合，实现30～800℃范围内的温度测量。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吕淑平 于岩
设计制作了符合实验教学要求的电容式液位传感器参数测量实验。通过555定时器构成的多谐振荡器,将电容信号转变为脉冲信号频率的变化,输给单片机进行实时检测并计算出液位高度,触发相应功能电路进行液位显示和报警。设计了传感器测量电路模块﹑多谐振荡器电路模块﹑键盘与显示电路模块﹑电源电路模块以及软件程序,学生可根据具体需要设计不同量程的液位测量电路,应用场合和适用范围广。
关键词：
电容式传感器 液位测量 单片机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
叶涛 陶鸿景 欧阳煜 朱红秀 刘旭涛 郭智蔷
针对机械工程测试课程实验要求，结合管道内壁测量的实际工程问题，该文设计了一种基于高分辨率摄像机与光学反射系统的全向结构光视觉传感器，该传感器采用结构光视觉三维测量技术实现管道内壁缺陷测量，具有制造成本低、测量精度高的特点。针对传感器标定与应用设计了4个实验项目，实验结果表明，在狭窄受限空间和低光照的环境中，该测量系统可以实现管道内壁的三维测量，满足实际应用要求。通过实验，学生加深了对视觉测量理论知识的理解，掌握了理论知识在实际工程中的应用，为后续研究及工作打下基础。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高大帅 林剑辉 余江斌 孙宇瑞 SCHULZE Lammers Peter
针对使用智能手机野外测量叶面积时很难保证主光轴与叶平面垂直导致测量精度下降的问题,采用针孔相机模型和数字图像处理技术相结合的方法,对叶片平面和手机平面存在夹角时的叶面积测量建立误差校正模型并进行研究。1)以10片不同大小的椭圆形模拟叶片对开发的android App进行仿真测试,结果显示,叶面积测量值与理论值之间的决策系数高于97%,并且随着叶片与手机平面夹角的增大而减小,校正后的相对误差为-6%8%,未校正的高达41.4%。2)以向日葵、番茄、辣椒和茄子等植物叶片对误差校正公式进行验证,结果显示,当夹角
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙宇瑞 马道坤 何权 赵燕东
该文探讨了一种基于介电原理的、可实时测量土壤水分剖面分布的套筒式结构土壤水分传感器.由于麦克思维尔方程对边缘电磁场分布求解的局限性,研究过程中采用了以下技术路线:①借助于超高频矢量网络分析仪与有机标定液体相结合的办法分析传感器的高频特征参数;②根据获取的高频特征参数优化电路结构设计;③实验室环境下应用不同容积含水率的土样进行相关检验;④进一步分析套筒壁厚的影响;⑤针对一个由三种不同含水率构成的土柱进行穿层试验.试验数据统计分析表明,该传感器归一化频偏指数与土壤容积含水率之间呈线性关系.
关键词：
土壤水分 介电常数 测量
[期刊] 林业科学
[作者]
李东升 张文卓 陈为凤 高晓红 胡敏
针对当前植物节水灌溉非闭环控制问题 ,运用系统分析理论与方法 ,依据植物茎和叶的几何尺寸参数与其水分之间存在直接、准确的对应关系 ,当测量精度达到微米量级时 ,就可以此类参数作为精确的反馈控制变量 ,提出利用植物本身的生理调控机制和基于物理方法的植物水分非破坏性高精度检测技术 ,实现精密高效的闭环微灌溉智能控制系统 ,可以实现真正意义上的最优化节水灌溉。研制结构简单、测量精度高、抗环境干扰能力强、可靠性高的微位移传感器 ,对丰富节水灌溉理论与技术、形成农业新产品具有重要意义。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李彦霖 秦本科 薄涵亮
针对两电极电容式棒位测量传感器,以有限元方法建立了该传感器的计算模型,开展了静态特性实验与模型验证,表明有限元模型计算结果与实验结果符合良好。以保角变换法和电容器的串并联积分计算方法为基础,建立了传感器内有/无被测杆的解析模型。通过添加修正因子对该解析模型进行了修正,利用计算模型对解析模型进行了分步验证。结果表明在该解析模型的适用范围内,解析模型与计算模型的整体误差小于8%。研究结果为电容式棒位测量传感器的理论分析和优化设计打下了基础。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
石庆兰 赵燕东
根据时域反射技术原理，研制了测量土壤含水率的一种新型传感器。实验结果表明，其测试精度符合用户需要。
关键词：
土壤含水率 测定 时域反射法 传感器
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
刘慧 徐慧 沈跃 李宁
植株三维信息重构能为植株生长状态监测和精确喷雾施药提供有效数据。提出一种基于Ｋｉｎｅｃｔ传感器技术的植株冠层三维数据测量的方法。由Ｋｉｎｅｃｔ传感器进行植株彩色和深度图像数据的采集，提取和处理所采集的植株冠层目标有效三维信息，完成对植株深度数值和水平投影面积的计算。以规则形状物体与不规则植株为实验对象，对三维数据测量方法进行准确性实验测试，并将实验结果与人工测量结果进行比对。实验结果显示，该方法的深度和面积测量的准确性较高，深度测量误差小于１．０％，面积测量误差小于３．６％。选取温室吊兰作为场地实验对象，采用由测量机构和控制处理机构组成的冠层三维检测系统对吊兰冠层进行三维数据测量，并实时输出深．．．
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
季建朝 张宇 王明新
风洞中使用声传感器进行声学测量,通道噪声和背景噪声不可避免,其强度甚至超过信号源。噪声的存在与风洞工作参数、风与壁面的相互作用以及声传感器选择有直接关系。该文根据噪声产生的原因,通过通道滤波与处理谱交叉矩阵对角线元素相结合来优化通道噪声,设计扩展Kalman滤波器渐进跟踪背景噪声相位差来优化相干背景噪声。仿真结果表明:所提出的方法可以有效减少旁瓣数量、抑制旁瓣水平,减少噪声对波束形成结果的影响,改善声传感器阵列的成像效果。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李明泽 闫贺 刁兴中 张勇
为实现对玻璃中预应力的测量,该文提出了一种基于光纤传感的玻璃封接预应力测量方法。将光纤Bragg光栅传感器植入封接玻璃预留孔中,加热使玻璃熔融,再冷却固化从而使光纤传感器、玻璃、金属同时烧结在一起。通过光纤传感信号的实时监测,实现了对封接温度的实时测量。通过光纤传感信号的变化,计算出了封接玻璃中测量路径的轴向压缩应变,结合有限元分析得到玻璃中的全局应力分布。实验结果表明:光纤传感器可实现对封接过程温度和应力的监测,以玻璃中预应力为指标可以实现对封接工艺的优化。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
赵胜华 张国忠 张仕杰 付建伟 谢干 MOHAMED Anwer
为实现水稻联合收割机脱粒滚筒实时喂入量监测,基于薄膜传感器设计了一种脱粒滚筒喂入量测量系统,其原理为通过薄膜传感器测出滚筒顶盖侧边因喂入量变化而产生的受力变化。以额定喂入量为0.8kg/s的小型横轴流脱粒滚筒为试验对象,以成熟的晚籼98和传奇丰两优1号水稻为主要试验材料,在转速分别为650、800、950、1 100r/min、喂入量为0.2～0.8kg/s的条件下开展台架试验,结果显示:薄膜传感器采集的实时信号与实时喂入量显著相关,对喂入量和传感器信号进行线性关系拟合,拟合效果较好。试验结果表明,设计的测量系统可以通过传感器信号对喂入量进行测量。
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