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传感器与微系统
传感器与微系统

刘学林

月刊

1000-9787

st_chinasensor@vip.126.com

0451-82514848

150001

哈尔滨市南岗区一曼街29号（哈尔滨44信箱）

传感器与微系统/Journal Transducer and Microsystem TechnologiesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国电子科技集团公司第四十九研究所主办，系高新技术与实用技术相结合的高科技期刊。侧重发表具有新结构、新功能、新用途、微型化、多功能化、智能化、系统化和网络化、能促进信息技术发展、更新换代的新型传感器与微系统制造方面的论文。
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    基于深度Q网络的机器人路径规划研究综述

    卢锦澎梁宏斌
    1-5页
    查看更多>>摘要：随着深度强化学习的不断发展,深度Q网络(DQN)在机器人路径规划中得到广泛关注和研究.首先,简要介绍DQN以及Nature DQN、Double DQN、Dueling DQN和D3QN等算法的基本原理和改进思想.针对算法存在的样本获取成本高和交互效率低的问题,系统梳理并总结了从奖励函数、探索能力、样本利用率等方面进行优化的研究成果和思路.最后,讨论了DQN在现代物流中进行机器人路径规划的优势,对每个场景提出了算法的优化方向,涵盖状态空间、动作空间以及奖励函数等多个关键方面.

    机器人路径规划深度Q网络现代物流

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    叉指电极结构传感器的研究及应用进展

    王艳霞
    6-10页
    查看更多>>摘要：叉指电极传感器以其结构简单、灵敏度高、稳定性好等独特优点成为众多领域的研究热点.本文详细论述了叉指电极的工作原理、指标参数、检测原理、制备工艺和分布结构等,探讨了近几年叉指电极结构传感器在医学、环境、生物等行业的应用现状,重点分析在监测环境因素、人体运动状态和声表面波(SAW)技术等方面的最新研究技术,最后对其发展前景、趋势和挑战进行了分析和展望.

    叉指电极微超级电容器可穿戴设备声表面波

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    压电检测陀螺薄膜材料分析及仿真研究

    张一飞陈光伟赵前程
    11-14页
    查看更多>>摘要：理论分析了影响压电微机电系统(MEMS)陀螺检测电压输出幅值的因素,结合MEMS领域常用的氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和锆钛酸铅(PZT)这3种压电薄膜材料,设计了一种微梁构型的检测陀螺.利用有限元软件COMSOL进行了陀螺的模态、功能的仿真分析.仿真结果显示:使用AlN柔度系数的陀螺结构驱动与检测模态固有频率频差为22 Hz;陀螺结构可以敏感z轴角速度输入;ZnO、AlN和PZT陀螺电压灵敏度分别为2.23,2.16,0.79μV/((°)·s-1),AlN和ZnO的电压灵敏度大于PZT,且AlN的工艺性好于ZnO;因此,AlN在3种压电材料中最适合用于压电检测MEMS陀螺.

    压电陀螺薄膜材料COMSOL仿真电压灵敏度

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    基于广义回归神经网络的视觉球形机器人建模

    翟光耀章政郭昱琛黄卫华...
    15-19页
    查看更多>>摘要：由于球形机器人具有复杂的机械结构和特殊的运动方式,导致其动力学模型具有非线性、多变量、强耦合、参数不确定等复杂因素,因此难以建立精确的数学模型.针对上述问题,设计了一种改进广义回归神经网络(GRNN)对其进行建模.首先,获取基于机理模型的球形机器人实测数据;然后,基于实测数据训练出改进GRNN模型并分析其预测效果;最后,分别基于改进GRNN和机理模型,设计球形机器人的控制器进行自平衡实验,前者比后者受到干扰时的波动幅度更小、调节时间短了近1s.实验结果证明了所设计建模方法的可行性和有效性.

    球形机器人视觉装置动力学建模灰狼优化算法

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    低压电流互感器校准回路电流谐波提取与叠加研究

    刘清蝉李腾斌钟尧林聪...
    20-23页
    查看更多>>摘要：为解决低压电流互感器在线校准中运行电流反向叠加受谐波干扰严重的问题,提出一种电流信号谐波提取与反向叠加方法来减小电流中的高次谐波.该方法首先采用快速傅里叶变换(FFT)来对电网信号进行分析处理,然后设计高通滤波器滤出电网电流谐波分量,最后进行反向后与电网电流信号叠加降低高次谐波分量.结果表明,仿真信号中高次谐波分量减少了99％,在实际信号中高次谐波分量较小的情况下,谐波分量减少了80％.

    低压电流互感器快速傅里叶变换有限脉冲响应电流反向叠加

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    基于RGO-TiO2纳米材料的湿度传感器

    赵薇尹崇山邹望辉
    24-27页
    查看更多>>摘要：采用水热合成法制备感湿材料并在印有微型叉指电极的表面分别涂覆二氧化钛(TiO2)和还原氧化石墨烯(RGO)-TiO2纳米薄膜来构建湿敏元件,敏感材料的形貌和结构用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)进行表征,测量薄膜各电学参数随湿度的变化,并分析其阻抗特性.结果表明:在室温下,加入0.2％RGO的TiO2复合材料灵敏度高达0.135 MΩ/％RH,且湿滞相对较小,湿度传感器的响应时间为50 s、恢复时间为76 s.多次测量结果显示,传感器具有良好的重复性和稳定性.

    湿度传感器二氧化钛还原氧化石墨烯湿敏材料

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    超声波在聚合物溶液中的衰减特性研究

    张园园薛凯茹王丹彤苏梦威...
    28-30,34页
    查看更多>>摘要：研究了超声波在不同浓度、结构的5种聚合物溶液(阴、阳离子聚丙烯酰胺(APAM,CPAM)、聚丙烯酸钠(PAAS)、羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠(SA)中的声衰减系数变化,发现聚合物溶液黏度与声衰减并不呈现完全正相关关系,声衰减还与聚合物溶液中的胶束有关:阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)溶液黏度仅增加0.83 mPa·s,胶束的存在使得声衰减系数增大124.48％.进一步地,将聚合物溶液加入到不同浓度的NaCl溶液中,改变聚合物溶液中胶束的形态,发现只有当胶束达到一定尺寸时,才会对声衰减造成影响.

    聚合物溶液胶束声衰减系数黏度NaCl浓度

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    基于电磁感应自驱动传感器的呼吸率监测系统研究

    刘磊潘洁王予新邓林红...
    31-34页
    查看更多>>摘要：呼吸率是呼吸功能的一个重要参数,实时监测呼吸率对发现和预防呼吸疾病有着重要意义.设计了一种基于电磁感应自驱动呼吸气流传感器的呼吸率监测系统,该系统将传感器置于口腔/鼻下通过监测呼吸气流的变化来监测人体的呼吸率.实验测得传感器在呼吸缓慢、呼吸正常、呼吸急促时周期分别为3.8,2.3,1.6 s,小于人呼吸周期时间(3～6 s),系统采用蓝牙通信技术传输数据,方便测试者移动.该系统实现了对人体呼吸率稳定、实时、准确的采集,为后续呼吸疾病的预防和诊断提供了一定的研究价值.

    电磁感应自驱动传感器呼吸率无线传输

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    陶瓷管式飞秒FBG高温传感器的设计与有限元分析

    梅二召刘振民范帅范景峰...
    35-37,41页
    查看更多>>摘要：为测量乙烯裂解时的炉内温度,设计一种双陶瓷管封装的飞秒光纤布拉格光栅(FBG)高温传感器.在分析飞秒FBG温度传感器测温原理的基础上,推导出用于高温环境下测温用的拟合多项式.根据乙烯裂解炉目前测温状况,设计用于高温环境下的双陶瓷管式飞秒FBG传感器及配套的安装结构.利用Ansys有限元分析软件记录外界温度变化与FBG传感器的温度响应时间.仿真结果表明,双陶瓷管式封装的飞秒FBG温度传感器的温度响应时间能够满足乙烯裂解炉实时测温的需要.

    陶瓷管飞秒光纤布拉格光栅高温传感器温度响应时间

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    硅压阻式压力敏感芯体应变电阻失效分析

    徐振忠闫云龙尤佳朱乾龙...
    38-41页
    查看更多>>摘要：通过对硅压阻式压力敏感芯体内部应变电阻失效故障的排查及定位分析,确立了应变电阻缺陷造成传感器失效机理,总结激发应变电阻缺陷暴露的检测方法,确定对压力敏感芯体进行1200 h常温电老炼的筛选方案.筛选试验结果表明:增加1200 h常温电老炼后,可剔除由于应变电阻缺陷造成敏感芯体输出漂移的失效元件.

    硅压阻式压力敏感芯体应变电阻失效机理

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