一种基于内共振单输入-单输出两微量物质传感器及方法

    公开(公告)号:CN114280081B

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202111614275.0

    申请日:2021-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Inventor: 夏操 王东方

    Abstract: 本发明属于质量传感技术领域,尤其涉及一种基于内共振单输入‑单输出两微量物质传感器及方法;其中压电驱动器固定在基座底部,低频梁、高频梁和耦合单元均固定在基座右端;耦合单元连接在低频梁的竖梁内侧,耦合单元连接在高频梁外侧;低频梁的横梁中部上和高频梁上表面分别固定有特异性吸附膜;压电检测单元固定在高频梁上;本方法利用耦合悬臂梁间能量传递引发的内共振现象,将低频梁的振动特征传递到高频梁,使高频梁发生倍频振动且其幅频响应曲线同时包含低频梁和高频梁的振动特征,能够同时检测分别施加在低频梁和高频梁上的两种微量物质,实现两种微量物质的单输入‑单输出和高灵敏度检测。

    一种用于三相不平衡检测的压电式电流检测装置及方法

    公开(公告)号:CN117554671A

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202311514210.8

    申请日:2023-11-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于电流测量技术领域,具体涉及一种用于三相不平衡检测的压电式电流检测装置及方法;其中可动V形块与固定V形块配合,上盖板固定到梯形槽末端,螺杆与上盖板配合,并通过支撑钉与可动V形块配合,在螺杆另一端设有滚花把手,通过旋转把手调节可动V形块和固定V形块之间位置,封装结构固定在可滑动底座上,通过旋转测微头调节封装结构和被测电缆之间的相对位置,在封装结构中装有压电悬臂梁阵列,悬臂阵列上固定有永磁体、压电层和电极;本发明能够对三相电缆的三相不平衡度进行检测,适用于三相四线和三相五线等三相电缆,并且可以实现无源测量,具有非侵入、无源测量、结构简单,易于维护等特点。

    一种液体中磁性悬浮物微谐振式质量传感器及检测方法

    公开(公告)号:CN117269323A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311567431.1

    申请日:2023-11-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种液体中磁性悬浮物微谐振式质量传感器及检测方法,包括:电路板、控制单元、供能单元、接收单元、电压控制单元、数模转化单元、输出单元、检测单元,检测单元包括R形正交微悬臂梁、压电驱动机构、拾振机构、磁性吸附层、绝缘膜,压电驱动机构通过运算放大器供电驱动微悬臂梁振动,拾振机构用于将振动信号转为电压信号传输至接收单元,绝缘膜用于阻碍磁性吸附层在使用前吸附杂物造成检测误差,磁性吸附层用于吸附液体内磁性悬浮物;本发明的优点是:通过将悬臂梁主梁后端浸没在液体中来感知液体中磁性悬浮物质量,并同时收集末端浸没在液体中的主梁后端及裸露在空气中的副梁上的内共振信息来进行检测,实现了传感与检测的分离。

    低频振动下多球冲击宽频压电式振动能量收集装置及方法

    公开(公告)号:CN117220536A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311207593.4

    申请日:2023-09-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于能量采集装置技术领域,具体涉及一种低频振动下多球冲击宽频压电式振动能量收集装置及方法;其中U形基板内固定有L形固定板,管道套置在两个L形固定板内;第一悬臂梁固定在U形基板内,且其上固定有压电层,即自由端伸入管道内,且第一悬臂梁上固定有永磁体;第三悬臂梁和第二悬臂梁上固定有压电层,同时伸入管道内,且内侧固定有永磁体;管道后端设有第四悬臂梁,其上固定有永磁体;在管道两侧分别放置有小球;压电层通过导线与对应的储能器连接;本发明可在超低频至低频振动下,高效收集振动能量,适用于各种低频振动环境下的能量收集,具有结构简单、工作频带宽、容易调整、便于维护等优点。

    一种用于多个频率的高精度谐振式电流检测装置及方法

    公开(公告)号:CN116794381A

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202310682379.8

    申请日:2023-06-09

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于电流测量技术领域,尤其涉及一种用于多个频率的高精度谐振式电流检测装置及方法;其中上端盖盖合并固定在封装上形成壳体,壳体上设有六边形通孔,调整台位于封装内,且其通过弹簧与封装内壁连接,悬臂梁固定在调整台内;悬臂梁包括底座、主梁和多个副梁,其中主梁左臂、主梁右臂顶部通过横梁连接,横梁中部固定有永磁体,副梁底部固定有质量块,主梁左臂、主梁右臂和副梁上贴有压电层,底座固定在调整台内;本发明可检测多个频率的单项交流电流:通过控制副梁的数量可对频率差紧凑的多个频率的交流电流进行高灵敏测量;并能够通过梁的固有频率与待测电流频率匹配实现高灵敏度检测。

    基于多模态的高精度多痕量质量-位置同步感测装置及方法

    公开(公告)号:CN116124220A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310155487.X

    申请日:2023-02-23

    Applicant: 吉林大学

    Inventor: 王东方 肖明凯

    Abstract: 本发明属于多物质识别与检测技术领域,尤其涉及一种基于多模态的高精度多痕量质量‑位置同步感测装置及方法;包括可变长度的悬臂梁、可调支撑,其中悬臂梁端部可选择长度的配合连接在可调支撑上,所述悬臂梁包括自上而下依次设置并连接在一起的上绝缘层、基底梁和下绝缘层,其中上绝缘层上方两侧分别设有压电驱动电极和压电输出电极,且压电驱动电极和压电输出电极之间的上绝缘层上设有均布的吸附单元;本发明建立了质量‑位置同步感测理论,实现了对多痕量物质的质量‑位置同步检测,提高了检测装置的精度。

    一种用于多种频率的压电式电流检测装置及其检测方法

    公开(公告)号:CN114325061A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202210037613.7

    申请日:2022-01-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于电流测量技术领域,具体涉及一种用于多种频率的压电式电流检测装置及其检测方法;包括悬臂梁、永磁体、微换能器、质量块、封装、端盖、锁紧机构和电路部分;对电流检测装置的各阶模态频率进行标定,确定被测电缆的芯数,被测电缆接入电流检测装置,旋转锁紧机构手柄,完成被测电缆的固定;当被测电缆中有电流通过时,经过电路部分的输出电压与被测电缆中通过的被测电流幅值呈线性关系,并按给定公式计算被测电流:本发明可用于测量多种交流频率电流,且适用于各种内部结构的线缆,具有结构简单,无需单独配备电源,无需导线拆分,检测范围大,安装方便等特点。

    一种参数激励与同步共振协同调控的高分辨率传感器及方法

    公开(公告)号:CN113340986A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110665132.6

    申请日:2021-06-16

    Applicant: 吉林大学

    Inventor: 夏操 王东方

    Abstract: 本发明属于传感器技术领域,具体涉及一种参数激励与同步共振协同调控的高分辨率传感器及方法;其中参激梁和同步梁固定在基座上,且参激梁和同步梁之间通过耦合单元连接;参激梁两端设有第一激励单元和第一检测单元,且其上表面沉积有敏感层,敏感层前端的参激梁上设有参激单元,同步梁两端设有第二激励单元和第二检测单元;本方法首次提出了参数激励和同步共振协同调控传感的新思想,利用参激振动提高参激梁的振动幅值,并利用同步共振抑制同步梁的相位噪声。本发明设计了双端固支耦合梁传感结构,利用同步共振作用下参激振动的振幅跃变特性和参数激励下同步共振的超高分辨率频率特征,能够实现痕量物质(微弱力)的超高分辨率预警和检测。

    一种减材双频差分式微带天线应变传感器及方法

    公开(公告)号:CN113108685A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110386793.5

    申请日:2021-04-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于应变测量技术领域,特别涉及一种减材双频差分式微带天线应变传感器及方法;其中金属接地板粘附在介质基片的一面,介质基片的另一面刻蚀有导体贴片、馈电装置波长阻抗转换器和微带线,且介质基片上设有呈n排、m列布置的孔阵,孔阵上的孔为减材均匀孔,且孔半径越大传感器灵敏度越大;通过传感器及双频差分方法实现灵敏度放大及自温度补偿,从而使微带天线用于应变传感时,灵敏度是普通微带天线应变传感器的2倍,线性度也大大提高且此微带天线应变传感器不会受到外界温度的影响,实现自温度补偿。

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