检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2024年第17期51卷 249-257页

作者：唐翔辛璟焘李昆吴俊董明利北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广东广州511462 北京空间机电研究所北京100089

针对微振动检测的需求,提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法,利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测,通过交错组合两根四芯光纤,实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型,通过结合四芯光纤... 详细信息

针对微振动检测的需求,提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法,利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测,通过交错组合两根四芯光纤,实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型,通过结合四芯光纤的弯曲传感原理,得到传感器灵敏度的计算方法;通过有限元仿真,优化了传感器的结构参数;通过显微成像封装平台,完成了尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的传感器的装配与封装;最后进行了实验测试与传感器性能分析。实验结果表明:传感器的特征频率为450 Hz,工作频段为10~300 Hz,传感器在x、y、z方向上的灵敏度分别为30.5、32.07、29.38 pm/g(g为重力加速度)。该传感器满足微振动测量轻量化的应用需求,在微振动测量等领域中有着重要的应用价值。

关键词：传感器振动分析多芯光纤光栅三轴振动传感器

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基于表面增强拉曼光谱和机器学习算法的革兰氏阳性菌和阴性菌检测

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激光杂志 2024年

作者：吴子卿谢兴飞周哲海北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京信息科技大学机械工业现代光电测试技术重点实验室

表面增强拉曼光谱技术与机器学习算法相结合，为快速、准确的检测和鉴定革兰氏阳性菌与阴性菌提供了解决方案，但使用哪种机器学习算法能达到最佳的检测效果仍然是一个值得深入研究的问题。论文针对不同细菌的表面增强拉曼光谱检测与算... 详细信息

表面增强拉曼光谱技术与机器学习算法相结合，为快速、准确的检测和鉴定革兰氏阳性菌与阴性菌提供了解决方案，但使用哪种机器学习算法能达到最佳的检测效果仍然是一个值得深入研究的问题。论文针对不同细菌的表面增强拉曼光谱检测与算法分类的需求，搭建拉曼光谱系统并配置金纳米胶体，分别测量了2073组食源性致病菌的表面增强拉曼光谱，比较了支持向量机等7种机器学习算法，以测试不同机器学习算法对革兰氏阳性菌与阴性菌的快速和准确检测的能力。结果表明，5种算法在测试集上的识别率达到97%以上，其中支持向量机是各项数据最优秀的模型，准确率达到99.27%。研究表明，选用合适的机器学习算法能更好的提高对革兰氏阳性菌和阴性菌检测的准确率和效率。

关键词：表面增强拉曼光谱机器学习算法革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌

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传感器在脉诊领域的研究与进展

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制造业自动化 2023年第11期45卷 50-56页

作者：任扬帆高国伟北京信息科技大学传感器重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101

随着传感器技术和数字智能化的发展,传感器应用于中医脉诊的领域引起了众多研究者的关注,为中医脉诊开掘了新的研究方向。针对传感器的种类将其分为压力脉搏传感器、光电脉搏传感器、超声波传感器三大类,重点阐述不同类型的传感器如何... 详细信息

随着传感器技术和数字智能化的发展,传感器应用于中医脉诊的领域引起了众多研究者的关注,为中医脉诊开掘了新的研究方向。针对传感器的种类将其分为压力脉搏传感器、光电脉搏传感器、超声波传感器三大类,重点阐述不同类型的传感器如何进行脉搏信号的采集,以及传感器的性能提升和脉诊仪的应用情况,并展望了脉搏传感器在未来的发展及展望。

关键词：触觉传感器脉搏传感器中医脉诊脉诊仪数字化

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基于轮廓整形单元的原料肉3D可视化成像系统研究

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农业机械学报 2024年第S1期55卷 346-355页

作者：卜令平高国伟乔真田惠鑫胡敬芳张春晖胡小佳艾鑫李侠魏文松北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101 中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工综合性重点实验室北京100193 农业农村部农产品产地处理装备重点实验室杭州310058 淄博数字农业农村研究院淄博255035 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

针对3D激光扫描实现不规则原料肉轮廓成像时存在扫描轮廓不完整、部分信息缺失、体积估测精度低等问题,根据原料肉物性学特性,本文设计了一种基于轮廓整形单元的3D可视化成像系统,实现不规则原料肉的形态调整,以优化不规则原料肉的成像... 详细信息

针对3D激光扫描实现不规则原料肉轮廓成像时存在扫描轮廓不完整、部分信息缺失、体积估测精度低等问题,根据原料肉物性学特性,本文设计了一种基于轮廓整形单元的3D可视化成像系统,实现不规则原料肉的形态调整,以优化不规则原料肉的成像性能。阐述了原料肉轮廓整形单元的工作原理,设计了样品驱动传输单元、扫描外触发控制单元、可实现轮廓整形的成像检测平台等硬件模块,确定了整形单元中铰链螺栓旋转方向、电机旋转圈数和原料肉轮廓目标整形角度之间的关系。基于Halcon平台和C#语言编写了轮廓整形优化原料肉成像性能的3D可视化软件,利用点云处理模型重建算法和灰度膨胀(Gray dilation)孔洞补偿算法,实现不规则原料肉轮廓整形前后信息采集、数据分析及体积估测准确度对比。最后选用120块猪肉(后腿、里脊)在冷鲜和麻冻状态下验证整形单元对原料肉轮廓成像的优化性能。结果表明,与传输方向呈90°、180°、270°、360°时肉块扫描后成像精度均不小于90%,变异系数不大于3%。冷鲜肉和麻冻肉最佳整形角度范围分别为30°~50°和40°~60°,体积估测准确率从90%分别提高至94%和97%以上。整形后其轮廓形态可维持时间均大于6 s,孔洞高度最大压缩比均小于0.77。研究证明,不规则原料肉经过轮廓整形单元后可有效提高成像性能,为后续基于轮廓成像实现不规则原料肉定量分切技术研发提供支持。

关键词：肉品识别 3D可视化轮廓整形激光扫描点云处理体积估测

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玻璃焊料封装FBG温度传感特性研究

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半导体光电 2024年第5期45卷 726-731页

作者：杨武坤张钰民宋言明田婧王都北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

针对传统胶粘剂封装的光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器长期使用出现的老化、蠕变等问题,提出了一种新的金属封装FBG传感器温度增敏结构和封装工艺。通过有限元分析方法对传感器进行应变不敏感设计,使用玻璃焊料代替传统环氧树脂胶粘剂将... 详细信息

针对传统胶粘剂封装的光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器长期使用出现的老化、蠕变等问题,提出了一种新的金属封装FBG传感器温度增敏结构和封装工艺。通过有限元分析方法对传感器进行应变不敏感设计,使用玻璃焊料代替传统环氧树脂胶粘剂将FBG与不锈钢基底进行两点式焊接固定,并使用金属外壳与硅橡胶进行密封保护。在-20~55℃温度变化范围内,所制作的FBG温度传感器温度灵敏度为27.46 pm/℃,线性拟合度均达到0.999,温度稳定性和可重复性良好,其在0~150℃的大温度范围内测量标准差小于0.003℃,也保持了良好的温度稳定性和重复性。该封装结构的传感器工艺简便、成本低、易于实现,其在结构健康监测领域具有广阔的应用前景。

关键词：光纤光栅温度传感器玻璃焊料稳定性重复性

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基于双轴地磁航向误差自旋修正的行人自主定位方法

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中国惯性技术学报 2023年第6期31卷 585-592,636页

作者：赵辉苏中刘宁刘福朝李连鹏北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学自动化学院北京100192

针对行人自主定位的航向误差漂移问题,提出了一种双轴地磁航向误差自旋修正方法。在自主定位前进行原地主动旋转,利用椭圆拟合修正方法得到双轴地磁测量的误差补偿系数,从而实现对外界环境地磁干扰的有效抑制。采用修正后的双轴地磁测... 详细信息

针对行人自主定位的航向误差漂移问题,提出了一种双轴地磁航向误差自旋修正方法。在自主定位前进行原地主动旋转,利用椭圆拟合修正方法得到双轴地磁测量的误差补偿系数,从而实现对外界环境地磁干扰的有效抑制。采用修正后的双轴地磁测量信息直接计算得到航向信息,结合峰值法跨步探测模型和线性步长估计模型,实现对行人的自主定位。为验证算法的有效性和稳定性,在室外环境开展了多组行人自主定位实验。结果表明,在150米的定位实验中,所提算法定位轨迹起点与终点的平均偏差约为总行程的0.95%,与当前五种主流算法对比,具有更好的鲁棒性和定位精度。

关键词：地磁测量航向解算自主定位主动旋转地磁修正

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基于光纤Fabry-Perot滤波的光纤激光温度传感系统

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光学技术 2024年第4期50卷 453-458页

作者：杨帆李邵德刘灏冲何巍北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100192

提出并设计了一种基于氢氟酸腐蚀技术制备光纤微腔的方法,并通过熔接4.5mm长的单模光纤构成全光纤(Fabry-Perot,F-P)多光束干涉滤波结构,其主干涉谱周期为20.7nm,次级干涉谱周期为1.4nm;在此基础上,以光纤F-P滤波器作为选频器件搭建了... 详细信息

提出并设计了一种基于氢氟酸腐蚀技术制备光纤微腔的方法,并通过熔接4.5mm长的单模光纤构成全光纤(Fabry-Perot,F-P)多光束干涉滤波结构,其主干涉谱周期为20.7nm,次级干涉谱周期为1.4nm;在此基础上,以光纤F-P滤波器作为选频器件搭建了掺铒光纤激光系统,实现了中心波长1560.40nm,信噪比15.441dB,3dB线宽0.28nm的窄线宽激光输出。实验中通过温度加热平台分别对光纤F-P滤波器进行升温和降温实验,在360~430℃的温度实验范围内,升温过程中激光波长产生红移,传感系统的温度灵敏度为13.80pm/℃,线性拟合度为99.82%;降温过程中激光传感系统的温度灵敏度为13.36pm/℃,线性拟合度为99.44%。本研究为高精度高温传感提供了一种激光系统测量方法。

关键词：光纤F-P滤波器光纤激光器氢氟酸光纤温度传感

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压电式触觉传感器的优化与应用的研究进展

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微纳电子技术 2023年第2期60卷 165-174页

作者：王俊博高国伟北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

对有机、无机压电材料在压电性能和机械性能上的优劣进行了简单阐述。对压电材料的改进与制备工艺进行了评述,包括掺杂钛酸钡纳米粒子的聚偏二氟乙烯纤维的制备方法、含不同体积分数锆钛酸铅的聚二甲基硅氧烷复合薄膜的制备方法、可3D... 详细信息

对有机、无机压电材料在压电性能和机械性能上的优劣进行了简单阐述。对压电材料的改进与制备工艺进行了评述,包括掺杂钛酸钡纳米粒子的聚偏二氟乙烯纤维的制备方法、含不同体积分数锆钛酸铅的聚二甲基硅氧烷复合薄膜的制备方法、可3D打印不进行极化具备一定压电性能的压电传感器系统、通过长丝挤压技术制备液晶聚合物-锆钛酸铅复合材料的制备方法。阐述了通过改进结构和使用复合材料的方式提升压电式触觉传感器性能的发展现状,以及压电触觉传感器在医疗诊断、电子皮肤、人工智能、三维力监测方向上的实际应用,最后对压电式触觉传感器的发展进行了总结与展望。

关键词：压电材料触觉传感器柔性压电效应锆钛酸铅聚偏二氟乙烯

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术中小变温环境下多芯光纤三维位形测量误差研究

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传感器与微系统 2025年第1期44卷 44-46,50页

作者：张兴硕赵昊刘金方孙广开北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

为了提高连续体手术机器人术中光纤导航的定位精度,研究了在术中小变温环境下多芯光纤布拉格光栅(FBG)传感器温度补偿方法对提高定位精度的有效性。根据多芯FBG传感器的应变和温度传感模型,仿真分析了小温度变化对形状重构精度的影响。... 详细信息

为了提高连续体手术机器人术中光纤导航的定位精度,研究了在术中小变温环境下多芯光纤布拉格光栅(FBG)传感器温度补偿方法对提高定位精度的有效性。根据多芯FBG传感器的应变和温度传感模型,仿真分析了小温度变化对形状重构精度的影响。同时建立了术中小变温环境温度补偿实验系统,在4种曲率(0,5.00,6.25,8.30 m^(-1))条件下进行了变温形状重构实验。实验结果表明,在术中小变温环境条件下,温补后的三维位形测量误差从7.70%下降至4.72%,温度补偿能够有效提高多芯光纤形状重构精度,对实现精准定位与导航具有重要的研究意义与应用价值。

关键词：多芯光纤光纤光栅温度补偿误差分析

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融合A^(*)和DWA算法的移动机器人路径规划方法

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电子测量技术 2024年第4期47卷 95-103页

作者：袁新亚戴娟孙胜强刘经纬北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学自动化学院北京100192

本研究旨在解决自主移动机器人在点到点路径规划中面临的搜索效率低下、易陷入局部最优解以及对未知动静态障碍物处理不够实时的问题。为此,将改进A^(*)算法与改进DWA进行了有效融合。在改进的A^(*)算法中,我们引入了基于障碍率的权重... 详细信息

本研究旨在解决自主移动机器人在点到点路径规划中面临的搜索效率低下、易陷入局部最优解以及对未知动静态障碍物处理不够实时的问题。为此,将改进A^(*)算法与改进DWA进行了有效融合。在改进的A^(*)算法中,我们引入了基于障碍率的权重因子和双向优化策略,以提升搜索效率并生成更加平滑的路径。同时,改进的DWA算法融入了两种新的障碍物评价函数,并通过调整权重系数有效地避免了局部最优解问题。通过将改进的DWA算法与改进的A^(*)算法结合,实现了对未知动静态障碍物的高效实时避障。仿真实验结果显示,提出的改进A算法与传统A算法以及文献[23]的改进算法相比,在四种环境下的表现表明:路径转弯次数分别平均减少了30.14%和18.16%,搜索空间分别减少了35.09%和15.21%,规划时间分别降低了82.36%和38.26%。进一步地,结合改进的DWA算法后,路径规划时间、路径长度和平均运动速度相比融合传统DWA算法和文献[23]的融合算法分别平均减少了37.46%和9.82%,减少了4.59%和3.63%,提高了53.49%和7.09%。

关键词：自主移动机器人改进A^(*)算法改进DWA算法点到点路径规划

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