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关键词： 光纤传感器   微纳光纤谐振环   游标光谱   温度测量   高灵敏度   测量范围扩展  

摘要： 该项工作制作并验证了基于微纳光纤结型谐振环的高灵敏度且扩大测量范围的温度传感器。在微纳光纤谐振环中产生多个模式并参与谐振,多个模式谐振的光谱相互叠加,形成带包络的游标光谱。通过提取游标光谱的包络线,实现高灵敏度的温度测量,灵敏度高达-10 nm/℃。但计算得到利用游标光谱时的温度测量范围仅约为4℃。为解决测量范围过小的问题,将包络光谱与单一频率组分对应的谐振光谱相结合,使测量范围扩大至约20℃。相比于单一频率组分对应的谐振光谱,利用游标包络光谱实现了灵敏度约1600倍的放大。该方案利用游标效应提高温度测量灵敏度的同时,利用单一频率组分对应的谐振光谱扩大了游标光谱的温度测量范围,提高了传感器的性能和实用性。

关键词： 无线温度电流传感器   换流站电缆   温度电流异常  

摘要： 运用无线温度电流传感器构建了新型换流站电缆温度电流异常情况预警监控系统,结合无线温度电流传感器的结构特点,设计并运用在换流站电缆的各种复杂情况布局中,依据换流站内电缆结构、监测需求和特殊布局等特点,设计出换流站全站拓扑结构的实时监控网络。

关键词： 对齐自编码器   异常检测   差异化分帧   混合激活函数   胡伯损失   时延效应  

摘要： 为了实现变压器异常声音的快速准确检测,减少人工采集和标注异常声信号的不便,提出了一种对齐自编码器模型。首先,对训练集和测试集应用了不同的分帧方式,训练集采用重叠分帧,便于提取完整的特征,测试集采用非重叠分帧,提高了检测速度;其次提出混合的激活函数取代单一的激活函数,再采用胡伯损失替代常用的均方误差,减少了迭代次数,增加了模型的鲁棒性;最后提出序列对齐方法来构造对齐自编码器,利用三电平削波和相关性计算来估计预测序列相对测试序列的延时,通过反向延时补偿预测序列来让两种序列对齐,进而提高了预测精度。试验结果表明,对齐自编码器提高了异常声音检测的精度和速度,检测的各项评分指标都达到了95%以上,能够为工程应用提供很好的参考。

关键词： 故障检测   卷积自编码器   多块建模   滑动窗   贝叶斯融合  

摘要： 为了进一步提升故障检测性能,充分挖掘时序和隐含特征信息,提出一种基于卷积自编码器的故障检测方法。在对原始信息集进行建模的基础上增加了对累计信息与变化率信息的建模,以增强对隐含信息的挖掘;对重构的3个信息集进行滑动窗采样,基于卷积自编码器进行时序特征提取和建模;将卷积自编码器的决策结果进行贝叶斯融合得到统计量,并用核密度估计的方法确定控制限从而进行故障检测。将该方法进行数值仿真并应用于TE过程,仿真结果验证了所提方法的有效性和检测性能。

关键词： 电容式湿度传感器   惠斯通电桥   MEMS工艺   聚酰亚胺(PI)   压力传感器  

摘要： 设计了一种高灵敏度的集成压力和湿度传感单元的芯片。压力传感单元基于SOI和蛇形电阻结构。室温下,传感器在载压范围为3~129 kPa内灵敏度为0.026 mV/kPa,与有限元仿真基本吻合。传感器在25~120℃范围内的热灵敏度漂移为0.004‰FS/℃,热零点漂移为0.25%FS/℃。湿度传感单元采用的叉指电极和电容式结构,引入含氟PI作湿度敏感膜。设计Mo电阻加热结构加快传感器降湿过程,缩短降湿时间近32%。在10%~90%RH的湿度范围,含氟PI湿度传感器的灵敏度为0.121 pF/%RH,略低于无氟PI器件。含氟基团的引入,使得传感器的湿滞较无氟PI降低16%。“电容-湿度”曲线呈指数分布,相关系数R^(2)=0.996。测试结果发现,湿度传感单元和压力传感单元拥有良好的独立工作性能。

关键词： 嗜酸氧化亚铁硫杆菌   霍尔效应   半导体性质   光照   黄铜矿   生物浸出  

摘要： 研究可见光和银离子(Ag^(+))对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出p型和n型黄铜矿(黄铜矿A和黄铜矿B)的不同影响及机理。通过霍尔效应试验、生物浸出试验、X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对黄铜矿的半导体性质、生物浸出行为、表面形貌、主要物相和表面物种进行分析。实验结果表明,黄铜矿A比黄铜矿B具有更高的载流子浓度和更大的载流子迁移率,因此其溶出速率更快。生物浸出24 d后,当光照和Ag^(+)同时存在时,黄铜矿A的铜浸出率为91.05%,比黄铜矿B的铜浸出率(73.19%)高17.86%。显然,可见光和Ag^(+)对黄铜矿A生物溶解过程的促进作用强于黄铜矿B,这主要归因于黄铜矿A具有更高的载流子迁移率。此外,在光照影响下,黄铜矿表面电荷转移加快,导致Ag2S积累增多(特别是黄铜矿A),从而导致钝化层致密结构被破坏,钝化效果降低,黄铜矿溶解加速。

关键词： 石墨烯微米条   金属光栅微米条   光致栅控效应   测辐射热效应  

摘要： 光电探测器在通信、检测和医疗等领域应用广泛,随着航空航天、夜视、遥感、热成像、汽车互联和消费电子等行业的发展,人们对超宽带探测器的需求也越来越迫切。现有的超宽带探测是使用不同材料、不同探测频段的多个光电探测器,集成度不高,阻碍了上述应用的发展。因此设计了石墨烯微米条–金属光栅复合结构的光电探测器,该器件在太赫兹、红外和可见光波段都可产生光电响应。在可见光范围内,金属光栅将探测器的探测灵敏度从1.1 mA/W显著提高至2.5 mA/W。该研究为基于石墨烯的超宽带光电探测器的设计提供了新的思路。

关键词： 电力通信   光纤通信   自动化  

摘要： 数字化时代,信息交流成为现代社会中不可或缺的一部分。而随着数字化程度的不断提升,人们对于信息传输速度、质量和安全性等方面也提出了更高的要求。主要探讨基于电力通信的光纤通信技术应用,并详细阐述具体应用,总结光纤通信技术为电力通信带来的巨大潜力和优势,并展望未来发展趋势。

关键词： 火星进入过程   温度传感器   柱塞式结构   U形结构   热电偶  

摘要： 火星探测器进入过程中的防热层烧蚀温度是防热结构设计和气动热环境辨识的关键参数之一。为了满足防热层温度在轨测量的需求,提出采用柱塞式结构大底分层测温探头和U形结构背罩测温探头,与电缆和多通道温度变换器共同组成温度传感器进行在轨测温的方法。设计内容包括测温探头热电偶元件选取、结构形式和安装方式,以及信号集中放大变换和自动冷端补偿等。开展全量程标定和风洞专项试验验证,证明所设计的温度传感器可以实现1300℃以下烧蚀温度变化全过程测量,测量精度达到0.28%。该温度传感器已在我国首次火星探测任务“天问一号”探测器的着陆巡视器上成功应用,可为进/再入航天器烧蚀温度在轨测量的实施提供借鉴和参考。

关键词： 机器视觉   裂纹特征   检测系统   图像预处理   分类识别  

摘要： 本文综合研究了鸡蛋分拣系统设计方法,基于机器视觉技术,对分拣系统硬件选型及布局、鸡蛋图像信息采集、鸡蛋图像预处理与特征提取等各个阶段所需要的技术进行选用,设计了裂纹鸡蛋视觉模块,结合分拣设备组成裂纹鸡蛋分拣系统。该系统可有效实现对裂纹鸡蛋的分拣,提高鸡蛋裂纹的检出效率。最后探讨了该分拣系统设计上存在的问题,并指出未来改进的方向及研究的重点。