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期刊信息/Journal information
传感技术学报
东南大学 中国微米纳米技术学会
传感技术学报

东南大学 中国微米纳米技术学会

黄庆安

月刊

1004-1699

dzcg-bjb@seu.edu.cn；dzcg-bjb@163.com

025-83794925

210096

南京市四牌楼2号东南大学

传感技术学报/Journal Chinese Journal of Sensors and ActuatorsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《传感技术学报》杂志的编委委员均来自国内各著名高校的教授和博士生导师，他们是我国传感器领域方面的专家、学者和权威人士。《传感技术学报》稿源来自全国各高等院校，，中国科学院所属的有关专业研究机构以及国内大型工矿企业设置的专业研究所。《传感技术学报》刊登的论文均有2名国内同行专家审稿通过。 《传感技术学报》的作者有院士、教授、博士生导师、研究员、博士研究生、和硕士研究生以及从事该研究领域的工作人员、专家和学者。 《传感技术学报》主要面向广大的科技工作者、高等院校、各公共图书馆、情报所（室）、研究所以及厂矿，它对科技工作者、科学研究人员、广大教师、研究生、博士生都具有极为重要的参考价值。
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    螺旋形压电悬臂梁多方向振动能量采集器设计及性能分析

    曹东兴詹昌海李莎莎毛佳佳...
    551-557页
    查看更多>>摘要：为适应振动环境多方向激励输入,提出一种基于螺旋形压电悬臂梁结构的多方向振动能量采集器.首先把聚偏氟乙烯(PVDF)粘贴在紫铜基层上组成螺旋压电片,进一步由四个螺旋压电片组成双向耦合的振动能量采集器.通过有限元仿真和实验分析单螺旋压电片和四片耦合的多方向振动能量采集器的振动特性及能量采集特性,探讨了螺旋形结构几何参数和附加质量对其固有频率的影响、负载电阻对其输出功率的影响以及在不同负载下的开路输出电压和功率.结果表明,半径、径向节距、配重质量和厚度对对单片螺旋压电片的固有频率影响较大.通过对其附加 5g和 10g附加质量,将第一阶固有频率从无附加质量的 29 Hz分别降至 22 Hz和 18 Hz;最佳外接电阻为 1×107 Ω,峰值电压和功率分别为 12V和 7 μW.对于由四片螺旋压电片组成的多方向振动能量采集器,结果表明其在 5m/s2 加速度激振器激励时,输出电压最高可达 17 V,具有良好的低频振动能量多方向采集的效果.

    振动能量采集螺旋压电梁多方向低频振动固有频率

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    基于同步电荷提取和翻转的可扩展异质能量俘获电路

    祁钰耀夏银水
    558-568页
    查看更多>>摘要：为了提供更加稳定可靠的能量,针对异质能的混合能量俘获问题,提出了一种基于同步电荷提取和翻转的可扩展异质能量俘获(Extensible Synchronous Charge Extraction and Inversion for Heterogeneous Energy Harvesting,EH-SCEI)电路.所提出的EH-SCEI电路,利用无源的峰值检测电路和RC微分电路在压电电压峰值时实现异质能源同步提取,并提出将部分电荷提取到储能端而另一部分电荷进行翻转以提高俘能效率的方法.仿真和实验结果均表明,所提出的电路可以对多个具有任意相位差的压电换能器进行能量采集并可根据实际的应用场景进行扩展;与现有电路相比,在输入输出范围、负载相关性、俘获效率等性能上,均有较大改善.

    能量俘获同步电荷提取和翻转(SCEI)RC微分电路异质能源可扩展

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    基于新型柔性触觉传感器的摩尔斯电码分类识别研究

    王菲露孙牛平宋杨蒋秀丽...
    569-580页
    查看更多>>摘要：触觉是人类与外界联系的重要方式,在人机交互系统中赋予机器人触觉感知能力具有重要意义.基于聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)的压电特性、利用 3D打印技术、设计并制备了一种具有高灵敏度(15.02 mV/N)的新型压电式柔性触觉传感器.通过在传感器表面轻敲"0～9"数字的摩尔斯电码,采集 3 000 组传感器输出的 4 000 维电压时序信号作为实验样本集.在此基础上构建具有强大特征提取能力的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)的融合网络模型CNN-GRU,用以实现对数字"0～9"摩尔斯电码的识别,其平均识别准确率为98.17%.实验结果表明,所研究的新型柔性触觉传感器能够准确感知并区分不同摩尔斯电码的敲击模式,具有优良时序记忆能力的CNN-GRU模型能够很好地应用于柔性触觉传感器不同接触模式的分类识别.

    压电式柔性触觉传感器分类识别CNN-GRU模型摩尔斯电码接触模式

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    基于PDMS的FPI高灵敏度温度与气压传感器

    曹庭水胡传菊李丽方婷...
    581-588页
    查看更多>>摘要：为了满足生产实际对高灵敏度温度和气压测量的需要,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)设计了一款新型的高灵敏度温度与气压光纤传感器.传感器由两个自由光谱范围相近的法布里-珀罗干涉仪(FPI)并联构成,两个FPI由单模光纤端面涂覆PDMS制成.由于PDMS具有优良的热敏性和弹性,基于PDMS的FPI具有较好的温度和压力敏感性.将两个自由光谱范围相近的FPI并联后,形成一个光学游标效应传感器,进一步放大了传感器灵敏度.实验结果表明传感器的温度和气压灵敏度分别为 2.789 3 nm/℃和 15.507 9 nm/MPa,而单个FPI的温度与气压灵敏度分别为 0.250 8 nm/℃和 1.518 1 nm/MPa,灵敏度被分别放大了11.1 和10.2 倍.该传感器结构简单、制作容易、尺寸紧凑、成本低、灵敏度高、重复性和稳定性好,具有一定的实际应用价值.

    光纤传感器光纤法布里-珀罗干涉仪,光学游标效应气压与温度PDMS

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    用于特殊环境的薄膜应变计的制备与表征

    张丛春康志鹏雷鹏闫博...
    589-596页
    查看更多>>摘要：使用磁控溅射制备了卡玛合金薄膜应变计,研究了退火温度对薄膜微观结构的影响,测试了薄膜的电学性能以及压阻响应特性,并进行了环境实验.结果表明,随着退火温度升高,薄膜的电阻率逐渐下降,电阻温度系数则逐渐升高,在室温下有最小的电阻温度系数(TCR),约为 59.9×10-6/℃,经过 200℃退火处理的薄膜应变计的应变灵敏度系数(GF)为 2.2,TCR为 64.4×10-6/℃.经历温湿循环、盐雾、霉菌试验后,薄膜的压阻特性变化不大,能耐受海洋特殊环境.

    磁控溅射薄膜应变计电阻温度系数应变因子环境实验

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    基于FDC2214的非接触式液位检测系统的设计

    徐振宇吴建锋刘伟
    597-602页
    查看更多>>摘要：为解决有腐蚀性、易气化、易固化等特殊液体液位测量的问题,提出了一种基于FDC2214 电容式传感器的非接触式液位测量系统.设计了由STM32F103 主控芯片、FDC2214 电容传感器等组成的非接触式液位测量硬件系统,通过对电容值变化量与温度的变化曲线进行数据分析,搭建了对应的温度补偿系统.此外,系统采用卡尔曼滤波算法对测量数据进行滤波处理,有效地提高了系统的测量精度和稳定性.实验测试结果表明:液位测量系统对 10 组不同的液位进行测量,液位计灵敏度为190.5 pF/m;液位测量系统可以在不改变液体容器结构的情况下完成液位测量;卡尔曼滤波算法可以有效提高液位计的测量精度和稳定性.

    液位检测FDC2214卡尔曼滤波电容传感器非接触式

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    计及边缘效应的差动圆柱面电容式倾角传感器的输出特性

    王福谦
    603-611页
    查看更多>>摘要：为了研究差动圆柱面电容式倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论差动圆柱面电容器中的电场,给出其电容量随倾角变化的函数式,绘制出该传感器输出特性曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径.

    差动圆柱面电容器倾角传感器边缘效应保角变换法格林函数法数值模拟输出特性

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    基于电流多特征融合的窄间隙P-GMAW摆动电弧传感焊缝跟踪方法

    刘文吉朱鹏飞于镇洋杨嘉昇...
    612-619页
    查看更多>>摘要：电弧传感是实现窄间隙焊接焊缝跟踪的主要方式之一.针对电弧传感稳定性差、可靠性低的问题,提出融合摆动周期内电流信息的多个统计学特征进行偏差提取的方法,克服单一数据特征容易受到电弧稳定性影响、导致传感精度下降的问题.首先,提取电流信号的多个时域特征,计算特征矩阵与偏差矢量相关性;然后,取相关性高的特征用主成分分析的方法进行融合,取前两个主成分作为观测数据;最后,基于多分类的支持向量机模型对其进行分类试验.试验结果表明最大误差为0.2 mm,0.1 mm以内的误差占93.75%.该方法对比传统方法精度有所提升,对比神经网络方法,所用训练样本少,训练过程更加简单.

    数据处理焊缝跟踪特征融合电弧传感

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    基于自适应高斯渐进滤波的工程车GNSS/INS紧组合定位

    张文安沈嘉俊史秀纺杨旭升...
    620-628页
    查看更多>>摘要：研究了量测野值影响下的工程车GNSS/INS紧组合定位问题,提出了一种基于自适应高斯渐进滤波的车辆定位方法.首先,为降低量测野值对滤波器的破坏风险,利用假设检验方法对量测野值进行检测和剔除;其次,对于野值漏检测引起的定位性能下降的问题,设计了自适应的高斯渐进滤波方法来补偿量测的不确定性;特别地,利用线性化误差与系统估计误差的变化关系,对渐进量测更新方式进行了改进,从而实现对线性化误差的间接补偿.最后,通过工程车GNSS/INS紧组合定位实验进行结果分析,验证了所提方法的可靠性和优越性.

    GNSS/INS紧组合工程车量测野值高斯渐进

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    飞机蒙皮接缝特征的数据融合算法

    温志辉夏桂锁刘芳刘孙强...
    629-638页
    查看更多>>摘要：利用计算机视觉技术对蒙皮接缝进行测量是该领域的主流发展方向,但单一的视觉测量方法具有自身的局限性.为进一步优化蒙皮接缝特征测量技术,提出了将线结构光视觉测量与面结构光视觉测量相结合的方法检测接缝特征,探索一种基于数据融合的蒙皮接缝特征测量算法,修正接缝的阶差值与间隙值以提高测量精度.依据两种结构光视觉测量技术的特点,利用分布式二级数据融合算法,通过数据对准、剔除异常值以及自适应加权融合相结合的方式,对两种结构光视觉测量数据进行融合处理,并应用于实际蒙皮接缝测量.试验结果表明,经过分布式二级数据融合处理后,阶差测量值最大均值误差为 0.031 9 mm,间隙测量值最大均值误差为0.034 4 mm,阶差和间隙的平均误差分别降低了 4%和 30%.此融合算法均衡了两种结构光视觉测量技术的优势,降低了系统整体误差,为高效、准确测量蒙皮接缝提供了新思路.

    数据融合自适应加权结构光飞机检查接缝测量

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