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基于相位解调的双光束薄膜干涉型光纤传声器 被引量:1
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作者 周瑜 刘超 +1 位作者 王坤博 魏晓村 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期308-314,共7页
针对基于相位解调的双光束薄膜干涉型光纤传声器的特性展开了研究,仿真分析了三路信号的直流分项、交流分项以及相位差对双光束薄膜干涉型光纤传声器输出性能的影响。采用对比法,并通过实验研究了基于相位解调的双光束薄膜干涉型光纤传... 针对基于相位解调的双光束薄膜干涉型光纤传声器的特性展开了研究,仿真分析了三路信号的直流分项、交流分项以及相位差对双光束薄膜干涉型光纤传声器输出性能的影响。采用对比法,并通过实验研究了基于相位解调的双光束薄膜干涉型光纤传声器的输出特性,实现了灵敏度为193 mV/Pa@1 kHz、频率响应为200 Hz~4 kHz@±3 dB的声信号测量。本研究能够很好地应用于声探测、语音识别等领域。 展开更多
关键词 光通信 光纤传感器 声传感 双光束薄膜干涉 相位解调
一个用于纳米压痕和应力测试的全自动原子力显微镜系统 预览
2
作者 白江华 Andres La Rosa 《测试科学与仪器:英文版》 CAS CSCD 2018年第4期347-353,共7页
本文设计了一台专门用于纳米压痕和应力测试的原子力显微镜。显微镜的基座由三个步进电机控制, 显微镜的精确运动由MCL压电陶瓷控制。显微镜的主动传感器由水晶音叉与粘在音叉上的探针组成,探针与待测样品之间的应力作用由一个精密超声... 本文设计了一台专门用于纳米压痕和应力测试的原子力显微镜。显微镜的基座由三个步进电机控制, 显微镜的精确运动由MCL压电陶瓷控制。显微镜的主动传感器由水晶音叉与粘在音叉上的探针组成,探针与待测样品之间的应力作用由一个精密超声波传感器来测量, 传感器的信号由两台锁相放大器来处理。最终,所有数据由FPGA卡集成接收并传给电脑控制器。显微镜的主控制器用LabVIEW编写,主要负责Z方向扫描、信号处理以及数据的图形化显示。控制器中植入了手动和自动两种模式,用来控制显微镜的运动和进行信号处理,在运行过程中用户可以在两种模式之间切换。调试与试运行结果显示,该原子力显微镜有简单灵活、使用方便等诸多优点。 展开更多
关键词 原子力显微镜 纳米压痕 超声检测 压电陶瓷驱动 水晶音叉 LabVIEW 锁相放大器 8051单片机
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基于相干光时域反射型的光纤分布式声增敏传感研究 预览
3
作者 陈文杰 江俊峰 +4 位作者 刘琨 王双 马喆 张晚琛 刘铁根 《物理学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期65-72,共8页
开展了基于相干光时域反射型的光纤分布式声增敏传感研究,提出了单端固定开口波纹薄筒光纤声增敏方法,建立了光纤声增敏装置波节间距、单波节轴向刚度、光纤长度等参数对光纤相位灵敏度的影响理论模型.制作了3种规格的光纤声增敏传感装... 开展了基于相干光时域反射型的光纤分布式声增敏传感研究,提出了单端固定开口波纹薄筒光纤声增敏方法,建立了光纤声增敏装置波节间距、单波节轴向刚度、光纤长度等参数对光纤相位灵敏度的影响理论模型.制作了3种规格的光纤声增敏传感装置进行声传感实验.实验结果表明,声增敏传感装置相位灵敏度达到2.975 rad/Pa,最小声探测信号达到60.1 dB,3种规格的声增敏传感装置的灵敏度测试值与理论分析基本一致.研究结果为高灵敏度的光纤分布式声传感的进一步发展提供了理论和实验基础. 展开更多
关键词 相干探测 光时域反射 声传感 增敏
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Time-frequency analysis of SH waves in an isotropic plate bordered with one elastic solid layer
4
作者 SONG Fuxian LU Yi ZHANG Dong ZHU Zhemin 《中国科学通报:英文版》 SCIE CAS 2006年第17期2041-2045,共5页
一个时间频率分析方法被建议分析砍水平(嘘) 在一个各向同性的盘子中宣传的波浪与一有弹性的稳固的层毗邻。检验这条途径的有效性,为方法建模的有限元素模仿的 SH 波浪信号被再分配的短时间的 Fourier 变换分析。提取分散数据从分散方... 一个时间频率分析方法被建议分析砍水平(嘘) 在一个各向同性的盘子中宣传的波浪与一有弹性的稳固的层毗邻。检验这条途径的有效性,为方法建模的有限元素模仿的 SH 波浪信号被再分配的短时间的 Fourier 变换分析。提取分散数据从分散方程在对结果的好同意被导出。结果显示装载的层厚度的增加能在 SH_0 模式的组速度和更高的模式的 cut-offfrequency 引起减少,暗示为由使用这个方法的装载的层厚度的评估的可能性。这个方法的限制也在这篇论文被讨论。 展开更多
关键词 剪切-水平波传播 时间-频率分析 色散曲线 声传感器 各向同性板
基于分布式光纤声波传感的管道泄漏监测
5
作者 王辰 刘庆文 +3 位作者 陈典 李赫 梁文博 何祖源 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期111-117,共7页
提出一种基于高保真分布式光纤声波传感器的油气管线泄漏在线监测技术,介绍了该型光纤声波传感器的测量原理和技术优势,利用该传感器在模拟的管道泄漏实验场中实现了对输气管道泄漏的精确监测和定位。针对现场环境复杂、背景噪声强等问... 提出一种基于高保真分布式光纤声波传感器的油气管线泄漏在线监测技术,介绍了该型光纤声波传感器的测量原理和技术优势,利用该传感器在模拟的管道泄漏实验场中实现了对输气管道泄漏的精确监测和定位。针对现场环境复杂、背景噪声强等问题,采用小波降噪算法进一步提升了泄漏事件的检测灵敏度,实现对加压0.05 MPa气体泄漏的准确检测。实验结果表明,本系统在油气管道安全监测领域具有优越的性能和良好的发展前景。 展开更多
关键词 光纤光学 分布式声波传感 泄漏检测 小波降噪
基于希尔伯特变换的光纤分布式声波测量技术 预览
6
作者 吕公河 刘雪洁 +1 位作者 牟风明 刘小会 《山东科学》 CAS 2019年第5期118-123,共6页
提出了一种基于希尔伯特变换的相位解调算法,并以此构建了新型光纤分布式声波测量系统,在不劣化解调结果的前提下,极大地简化了相位解调光时域反射系统中的光路结构。通过理论与实验,证明了新算法可以正确、稳定地解调外加正弦信号的幅... 提出了一种基于希尔伯特变换的相位解调算法,并以此构建了新型光纤分布式声波测量系统,在不劣化解调结果的前提下,极大地简化了相位解调光时域反射系统中的光路结构。通过理论与实验,证明了新算法可以正确、稳定地解调外加正弦信号的幅值、频率及位置信息,实现分布式振动信号的准确测量。 展开更多
关键词 后向瑞利散射 希尔伯特变换 分布式声波传感 相位解调
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基于水声传感的频移键控图像传输方法 预览
7
作者 陶帅 何宁 +1 位作者 庞维庆 邓德迎 《桂林电子科技大学学报》 2019年第4期312-317,共6页
针对水下信道多径传输影响特性,为解决水下传输对载波数据脉冲切换产生的拖尾交叠问题,提出一种改进型频移键控技术的图像传输方法。设计加入码元载波间隔保护机制的FSK数据帧结构以适应水下信号传输环境。通过对单色图像数据进行编码... 针对水下信道多径传输影响特性,为解决水下传输对载波数据脉冲切换产生的拖尾交叠问题,提出一种改进型频移键控技术的图像传输方法。设计加入码元载波间隔保护机制的FSK数据帧结构以适应水下信号传输环境。通过对单色图像数据进行编码分帧与直接调制处理,利用水声换能器实现水下声波信号传输,有效提高了系统抗干扰和数据传输能力。经实验测试,当选定传输速率R b和载波持续时间τ时,可取相邻载波间的保护间隔不小于2τ,系统能进行稳定传输;恢复图像经灰度直方图仿真比对相似度达98.3%,基本实现零误码率还原。 展开更多
关键词 水声传感 图像传输 频移键控 间隔保护 FPGA
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弱反射光纤光栅水听器水声探测机理研究 预览
8
作者 张英东 黄俊斌 +4 位作者 顾宏灿 刘文 徐倩楠 庞彦东 宋文章 《舰船电子工程》 2018年第12期180-184,共5页
基于弱反射光纤光栅的发展应用,提出了一种新型光纤光栅水听器系统,对其水声探测机理进行了研究,并建立了水声传感模型,推导了在不同应力模型下的水听器声压灵敏度公式,并进行了仿真分析,为在实际应用中提高水听器声压灵敏度提供了理论... 基于弱反射光纤光栅的发展应用,提出了一种新型光纤光栅水听器系统,对其水声探测机理进行了研究,并建立了水声传感模型,推导了在不同应力模型下的水听器声压灵敏度公式,并进行了仿真分析,为在实际应用中提高水听器声压灵敏度提供了理论支撑。 展开更多
关键词 弱反射光纤光栅 光纤水听器 水声传感模型 声压灵敏度
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分布式光纤声波传感技术研究进展 预览 被引量:3
9
作者 蔡海文 叶青 +2 位作者 王照勇 卢斌 曹玉龙 《应用科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期41-58,共18页
分布式光纤声波传感技术可以实现动态应变的长距离、分布式、实时定量检测,在重要场所和重大基础设施的安防监测、大型结构的健康监测、油气资源勘探等领域有广阔的应用前景.该文在对分布式光纤声波传感技术的发展历程和研究进展进行... 分布式光纤声波传感技术可以实现动态应变的长距离、分布式、实时定量检测,在重要场所和重大基础设施的安防监测、大型结构的健康监测、油气资源勘探等领域有广阔的应用前景.该文在对分布式光纤声波传感技术的发展历程和研究进展进行回顾和评述的基础上,重点介绍其课题组在基于相位敏感光时域反射仪的分布式光纤声波传感技术取得的研究进展,包括信号的高保真获取、参数指标提升和工程应用研究3个方面。 展开更多
关键词 光纤传感 分布式声波传感 相位敏感光时域反射计:瑞利散射
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声波传感技术在多相流管道泄漏检测中的应用 被引量:7
10
作者 纪健 李玉星 +1 位作者 纪杰 敬华飞 《油气储运》 北大核心 2018年第5期493-500,共8页
海洋油气采集、运输主要是由多相流管道完成,多相流管道检测一直是管道安全管理的难点,基于声波传感技术的诸多优点,对其在多相流管道泄漏检测中的应用情况进行了研究。首先总结了基于声波传感技术的管道泄漏检测研究现状,然后通过... 海洋油气采集、运输主要是由多相流管道完成,多相流管道检测一直是管道安全管理的难点,基于声波传感技术的诸多优点,对其在多相流管道泄漏检测中的应用情况进行了研究。首先总结了基于声波传感技术的管道泄漏检测研究现状,然后通过气液两相流管道的声波法泄漏检测认知试验及对声波传感器采集的试验数据进行初步处理,验证声波传感技术在多相流管道泄漏检测的可行性。结果表明:在不同流型条件下,采集到的泄漏声波信号特征不同,但都具有第一峰值、第二峰值特征,因而可以利用求信号平均幅值、均方值及分段积分的方法来判断管道泄漏与否,并利用信号的互相关性实现泄漏定位。基于上述研究,探讨了声波传感技术在多相流管道检测中的研究和发展方向。(图7,表1,参21) 展开更多
关键词 声波传感技术 气液两相流 管道 泄漏 检测
VSP处理新技术及应用 预览
11
作者 李彦鹏 易维启 +2 位作者 曾忠 陈沅忠 蔡志东 《石油地球物理勘探》 CSCD 北大核心 2018年第A02期42-49,8-9共10页
近年来随着油气田开发程度的深入、油井数量的猛增,对地震勘探精度提出了许多新的要求,VSP技术正是在这种背景下不断适应新的需求,取得了快速的发展。首先全面介绍了东方地球物理公司在VSP技术方面的创新性研究及其在勘探开发实例中的... 近年来随着油气田开发程度的深入、油井数量的猛增,对地震勘探精度提出了许多新的要求,VSP技术正是在这种背景下不断适应新的需求,取得了快速的发展。首先全面介绍了东方地球物理公司在VSP技术方面的创新性研究及其在勘探开发实例中的应用效果;其次重点探讨了VSP技术与地面地震不同的处理方法,包括参数提取、波场分离、反褶积及成像等;然后对于最新发展的分布式光纤传感(Distributed Acoustic Sensing,DAS)VSP技术也进行了简要论述;最后展示了VSP技术在地震勘探向开发延伸中的独特作用和发展潜力。 展开更多
关键词 井中地震 Walkaway-VSP 3D-VSP 分布式光纤传感VSP
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基于光纤分布式声波传感的井下多相流测试研究 预览 被引量:1
12
作者 闫正和 罗东红 +5 位作者 唐圣来 曹琴 黄正宇 李四华 周炜 蒋志祥 《油气井测试》 2017年第2期9-12,共4页
利用光纤分布式声波传感原理搭建多相流测试系统,进行模拟井下监测测试研究及分析。测试结果表明,此系统可准确还原井下声波信号,测算混合声速,结合质量守恒和伍德方程公式可实现井下生产在线监测及相持率实时监测,具有很好的应用... 利用光纤分布式声波传感原理搭建多相流测试系统,进行模拟井下监测测试研究及分析。测试结果表明,此系统可准确还原井下声波信号,测算混合声速,结合质量守恒和伍德方程公式可实现井下生产在线监测及相持率实时监测,具有很好的应用前景。该技术于2016年1月在XJ23-1平台首次试验成功。 展开更多
关键词 光纤传感 分布式声波 井下在线监测 相持率
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Distributed Acoustic Sensing With Michelson Interferometer Demodulation
13
作者 Xiaohui LIU Chen WANG +4 位作者 Ying SHANG Chang WANG Wenan ZHAO Gangding PENG Hongzhong WANG 《光子传感器:英文版》 EI CAS CSCD 2017年第3期193-198,共6页
(DAS ) 分布式的声学的察觉到广泛地被学习了并且广泛地使用了。一个分布式的声学的察觉到系统基于有阶段的失衡的米切尔森干涉仪,产生搬运人(PGC ) 解调被设计并且测试。系统能直接同时获得声波的阶段,振幅,频率反应,和地点信息,... (DAS ) 分布式的声学的察觉到广泛地被学习了并且广泛地使用了。一个分布式的声学的察觉到系统基于有阶段的失衡的米切尔森干涉仪,产生搬运人(PGC ) 解调被设计并且测试。系统能直接同时获得声波的阶段,振幅,频率反应,和地点信息,测量根本同时沿着察觉到的纤维指。实验证明系统成功地与阶段压力敏感 about-148 dB (re rad/Pa ) 和频率反应涟漪测量了声学的信号不到 1.5 dB。进一步的领域实验证明系统根本能测量信号同时沿着察觉到的纤维指。 展开更多
关键词 分布式 声传感 迈克尔逊干涉仪 传感系统 同时测量 频率响应 传感光纤 现场实验
分布式光纤声音传感技术在油田中的应用及发展前景 预览 被引量:1
14
作者 刘均荣 史伟新 +1 位作者 李博宇 周峰 《地质科技情报》 CSCD 北大核心 2017年第5期262-266,共5页
随着智能油田的建设和发展,对井筒和油藏生产动态监测的需求越来越高,实时、可靠的监测技术是保证油气井高效生产的基础,特别是在深水油气田开发过程中。基于分布式光纤声音传感技术的工作原理,结合国外在智能井、气举井、结蜡、水... 随着智能油田的建设和发展,对井筒和油藏生产动态监测的需求越来越高,实时、可靠的监测技术是保证油气井高效生产的基础,特别是在深水油气田开发过程中。基于分布式光纤声音传感技术的工作原理,结合国外在智能井、气举井、结蜡、水力压裂等方面的现场应用情况,分析了该技术在井筒实时监测方面的特,苣和优势,指出了其在数据处理、定量分析、标准声音数据库建设等方面亟待研究的问题。建议国内有必要在分布式光纤声音传感技术方面开展相关软硬件研究,以提高油田生产的实时决策和管理水平。 展开更多
关键词 分布式光纤声音传感 智能井 人工举升 流动保障 水力压裂
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基于相位光时域反射的光纤分布式声波传感研究 预览
15
作者 尚盈 王晨 +3 位作者 刘小会 王昌 赵文安 彭刚定 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期173-177,共5页
文中提出了一种光纤分布式声波传感方案。作用在传感光纤上的声波信号导致后向瑞利散射光的相位变化,将含有声波信息的后向瑞利散射信号注入到迈克尔逊干涉仪,并采用相位载波解调算法解调出相位信息。实验中采用压电拉伸器模拟声波振... 文中提出了一种光纤分布式声波传感方案。作用在传感光纤上的声波信号导致后向瑞利散射光的相位变化,将含有声波信息的后向瑞利散射信号注入到迈克尔逊干涉仪,并采用相位载波解调算法解调出相位信息。实验中采用压电拉伸器模拟声波振动,分布式声波传感系统实现了10m的空间分辨率以及平坦的频响。 展开更多
关键词 分布式声波传感 相位载波 干涉仪 频响
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Research Progress in the Key Device and Technology for Fiber Optic Sensor Network
16
作者 Deming LIU Qizhen SUN Ping LU Li XIA Chaotan SIMA 《光子传感器:英文版》 EI CAS CSCD 2016年第1期1-25,共25页
在纤维的关键设备和技术的最近的研究进步眼的传感器网络(FOSN ) 在这篇论文被介绍。传感器的体系结构光被动网络(SPON ) ,由采用混合波长部门 multiplexing/time 部门 multiplexing (WDM/TDM ) 类似于纤维通讯的技术被动光网络(PON )... 在纤维的关键设备和技术的最近的研究进步眼的传感器网络(FOSN ) 在这篇论文被介绍。传感器的体系结构光被动网络(SPON ) ,由采用混合波长部门 multiplexing/time 部门 multiplexing (WDM/TDM ) 类似于纤维通讯的技术被动光网络(PON ) ,被建议。混合 TDM/WDM/FDM (频率部门 multiplexing ) 的网络拓扑学计划三尺寸的纤维为完成察觉到性能的极端大的能力,长距离,和高分辨率的眼的察觉到系统被执行并且分析。作为 FOSN 的最重要的设备,几种轻来源被开发,包括在 C 乐队,操作的宽带多波长纤维激光可切换、悦耳 2 m 多波长纤维激光,极端快的锁模式的纤维激光,以及光宽带混乱来源,它在 FOSN 有很好的应用程序前景。同时,为包括纤维连接监视的察觉到的信号和即时差错的宽带光谱解调的 FOSN 的聪明的管理技术被介绍。而且, FOSN 的几个典型应用程序也被讨论,例如纤维眼的煤气的察觉到网络,纤维眼的声学的察觉到网络,和 strain/dynamic 尽力察觉到网络。 展开更多
关键词 下线 服务 迁移
过套管偶极横波远探测理论与应用 预览
17
作者 唐晓明 古希浩 苏远大 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期65-72,共8页
着眼于全球各地油田中大量的套管井和过套管远探测技术的应用前景,从理论分析和现场应用角度研究套管井中偶极横波远探测方法的可行性和实际应用中的有效性。与裸眼井相比,套管的存在会改变偶极声源的辐射特征和效率,使其有效频带向高... 着眼于全球各地油田中大量的套管井和过套管远探测技术的应用前景,从理论分析和现场应用角度研究套管井中偶极横波远探测方法的可行性和实际应用中的有效性。与裸眼井相比,套管的存在会改变偶极声源的辐射特征和效率,使其有效频带向高频移动,但其辐射的声能未有量级上的改变,从理论上证明套管井中的偶极横波远探测,可以像裸眼井中的情况那样有效应用。为此对同一井段套前、套后的四分量偶极横波测井数据进行远探测成像处理和结果的对比分析。结果表明:即使是在两次测井时仪器方位完全不同的条件下,二者在地层反射体(实例中为裂缝体系)走向方位上的成像具有相当好的可重复性,验证该技术在实际应用中的可靠性。 展开更多
关键词 声波远探测 套管井 偶极声源 辐射效率
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基于光纤光栅的冲击激励声发射响应机理与定位方法研究 预览 被引量:1
18
作者 张法业 姜明顺 +2 位作者 隋青美 吕珊珊 贾磊 《物理学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期180-188,共9页
在对冲击激励声发射应力波在铝合金板上的传播机理进行分析的基础上,利用ABAQUS软件构建了钢球冲击铝合金板几何模型,仿真分析了冲击应力波传播过程.理论分析了冲击应力波与FBG传感器的作用机理,基于边缘滤波原理构建了声发射传感系统,... 在对冲击激励声发射应力波在铝合金板上的传播机理进行分析的基础上,利用ABAQUS软件构建了钢球冲击铝合金板几何模型,仿真分析了冲击应力波传播过程.理论分析了冲击应力波与FBG传感器的作用机理,基于边缘滤波原理构建了声发射传感系统,采集冲击激励声发射应力波,建立了声发射区域定位模型,提出了基于扩散映射与支持向量机(SVM)的声发射区域定位方法并进行了实验验证.在300 mm×300 mm×2 mm的铝合金板上对36个测试区域进行了多次声发射区域定位实验,实验结果表明,扩散映射结合SVM的定位结果较优,区域定位精度为30 mm×30 mm,定位正确率为97.5%,耗时0.781 s.研究结果为声发射区域定位检测提供了一种有效方法. 展开更多
关键词 光纤光栅 声发射传感 冲击定位 支持向量机
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UUV水声侦听任务载荷设计与实现 预览
19
作者 王珂 田甜 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第12期122-124,共3页
提出一种UUV水声侦听任务载荷的设计和实现,通过在UUV上加装水听器与水声智能感知模块,采集水中声信号,进行水下全方位、连续地观测和作业,并依据提取的数据特征,为UUV平台智能避让提供预警提示,文中最后通过湖试验证了模块部分功能的... 提出一种UUV水声侦听任务载荷的设计和实现,通过在UUV上加装水听器与水声智能感知模块,采集水中声信号,进行水下全方位、连续地观测和作业,并依据提取的数据特征,为UUV平台智能避让提供预警提示,文中最后通过湖试验证了模块部分功能的实现。 展开更多
关键词 UUV水声智能感知模块 任务载荷 环境噪声
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声表面波扭矩传感及其在航空发动村领域的潜在应用 预览
20
作者 陈智军 孙聪 +2 位作者 童锐 陈赵兴 付俊 《航空科学技术》 2017年第5期74-78,共5页
分析了声表面波传感器谐振频率随扭矩变化的传感机理,实际制作了差动型声表面波传感器,并通过网络分析仪测试了传感器的线性度和灵敏度。在此基础上搭建了阅读器收发链路,通过阅读器实现了转轴扭矩的无线无源检测。与现有航空发动机... 分析了声表面波传感器谐振频率随扭矩变化的传感机理,实际制作了差动型声表面波传感器,并通过网络分析仪测试了传感器的线性度和灵敏度。在此基础上搭建了阅读器收发链路,通过阅读器实现了转轴扭矩的无线无源检测。与现有航空发动机测量扭矩时常用的滑环、变压器、电池等能量供给和信号传输方式相比较,该研究方案和搭建的测试系统在一定程度上可以有效地解决可靠供电和信号传输的困难。 展开更多
关键词 声表面波 扭矩传感 谐振频率 阅读器
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