测试技术学报

信号检测、算法与仿真

  • 随机共振与神经网络结合的针刺材料强力预测

    邓辉;周浩;杨森;朴锦兰;钱晓明;

    采用最优多级随机共振方法对针刺非织造材料生产过程中采集到的原始数据进行信息预处理,以RBF神经网络为训练方法,通过分析对针刺非织造材料生产有影响的各种因素,选择合适的输入层参数,完成对针刺非织造材料强力的预测.通过涤纶和锦纶两种纤维实验证明:经过最优多级随机共振预处理的RBF网络预测模型明显优于没有最优多级随机共振预处理的预测模型,相对误差缩小了1.7~9倍,大大提高了预测准确度.

    2016年04期 v.30;No.118 277-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 一种新的基于结构信息的多模医学图像配准算法

    刘君;杨芳;武和雷;

    为了提高配准的精确度和鲁棒性,本文提出了一种新的基于结构信息的多模医学图像配准.该方法首先分别求出参考图像和浮动图像的相位一致图像和梯度幅值图像;其次将相位一致图像和梯度幅值图像相结合,得到了多模图像的结构信息;最后利用遗传算法和区域互信息对经过上述处理的图像进行配准.通过在MRI和CT图像上的对比实验表明:相对于经典的基于最大互信息的配准方法,本文配准方法能在更少的迭代次数内得到误差更小的配准参数,且对于噪音环境具有更强的适应能力.因此对于多模医学图像配准,本文方法是一种较传统最大互信息法更为有效的配准方法.

    2016年04期 v.30;No.118 284-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K]
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  • 脑电-肌电信号样本熵与小波熵分析

    乔晓艳;胡文龙;

    为了探索自主动作和电刺激产生动作两种不同模式下的大脑运动皮层活动与肌肉收缩之间的关系,搭建了脑电和肌电实验测量平台,设计了自主腕部外旋和穴位电刺激两种实验动作模式,同步采集不同动作模式诱发的脑电信号和表面肌电信号,计算和分析信号的样本熵与小波熵.结果发现穴位电刺激模式下,脑电信号样本熵增大,肌电信号样本熵减小,脑-肌电的平均互样本熵增大,肌电信号的小波熵明显减小.表明穴位电刺激使大脑活动复杂性提高,肌肉活动的有序性增强,出现了优势节律,脑-肌电协同性提高.

    2016年04期 v.30;No.118 292-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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  • 基于准动态校准的Φ3.5×8.75mm柱形铜柱力学性能仿真分析

    张子潇;孔德仁;王芳;杨丽侠;

    为了改善铜柱测压中静标体系的缺陷,我国曾设计了采用准动态校准的Φ3.5×8.75mm铜柱测压器材,而在实际使用过程中该型铜柱测压系统在高压测试中出现了一些问题,其结构设计需要进行优化,这必然涉及到对该型铜柱测压范围的界定与预压值的选择.应用非线性动力学软件LS-DYNA对铜柱测压系统在不同预压与温度下的力学性能行了仿真分析,得到了预压与温度对铜柱变形量的影响,研究成果为Φ3.5×8.75mm柱形铜柱测压器的优化提供了依据以及参考.

    2016年04期 v.30;No.118 299-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 聚吡咯驱动器迟滞非线性特性探究

    尚星良;王湘江;

    在仿生学领域中,聚吡咯驱动器因具有结构简单,适应性强,抗电磁干扰等优点得到广泛应用;通过对驱动器的传递函数进行建模分析,得出其存在迟滞非线性特性,且该特性会造成驱动器跟踪定位精度低,可控性差,所以采用PI模型对驱动器进行迟滞建模,并研究其迟滞特性.首先,对传递函数模型中得到的输出位移进行误差分析,得知驱动器存在迟滞非线性特性,将系统模型分为纯迟滞模型及传递函数模型两部分;其次,利用PI模型的算法对不同输入频率信号下的系统分别构建迟滞模型,并通过分析基于迟滞模型的系统模型的输出结果,得出驱动器存在迟滞非线性特性,且该特性与输入信号频率无关;最后通过比较试验测量输出数据与仿真结果,验证结论的有效性.

    2016年04期 v.30;No.118 306-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
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  • 基于STM32的磁检测系统和扫描检测算法研究

    侯化安;易忠;王三胜;

    结合电磁检测、传感器技术、信号处理和单片机技术,研究开发了一种基于STM32的磁检测系统.该系统主要包括上位机控制软件、下位机微控制器、磁传感器模块和机械运动平台等,其中上下位机间进行串口通信,完成运动参数和控制指令的设置及扫描位置信息和检测磁场信息的存储和实时显示;通过对扫描运动算法的研究,结合步进电机控制原理,实现了多参数可调节、点阵式、空间大区域的扫描运动;三维霍尔磁传感器实现对空间任意位置磁场矢量的检测,同时反映磁场的大小和方向信息.该系统的检测实验结果表明:磁场检测数据完整,能够展现磁场的空间矢量分布和平面云图分布;三维扫描式检测运行平稳、参数设置灵活多变;整个检测系统性能稳定可靠、效率高,能够实现对目标区域磁场的有效、快速检测.

    2016年04期 v.30;No.118 313-321页 [查看摘要][在线阅读][下载 491K]
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无损检测

  • 瑞利波检测钢结构表面缺陷深度数值研究

    许颖;李冰成;龚枭杰;

    本文介绍了一种利用瑞利波在表面缺陷处的传播时间规律检测材料表面缺陷深度的方法,该法比较适合检测材质均匀的金属材料表面缺陷深度.在超高频率的激励作用下,介质表面产生的瑞利波波长远小于钢结构表面缺陷深度,瑞利波会沿着表面缺陷两个侧面传播到上表面.本文分析了各应力波的衍射和模式转换,及其各自传播路径;通过位移几何关系计算不同应力波的传播时间,确定计算钢结构表面缺陷深度的理论公式,通过有限元数值计算验证理论分析的正确性;研究了钢结构表面缺陷的定位方法;讨论激励频率,激励源和观测点位置,实际构件边界对检测结果的影响.

    2016年04期 v.30;No.118 322-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K]
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  • 随机复杂应力场塑性应变能的疲劳寿命分析

    张军;廖霞霞;胡明敏;

    本文通过分析疲劳破坏的本质,并借鉴目前应变能理论的最新成果,提出了一种随机复杂应力场下基于塑性应变能的疲劳寿命分析模型,以此来预测材料的多轴低周疲劳寿命.模型中的相关材料参数通过MATLAB拟合单轴及纯剪切疲劳试验数据得到,使用有限元软件ANSYS模拟试件的多轴加载情况,并从其后处理程序中提取模型中需要的数据.通过对光滑试件SM45C,304和缺口件GH4169,16MnR的计算验证,其结果表明该模型对多轴随机应变加载低周疲劳寿命具有很好的预测效果.

    2016年04期 v.30;No.118 331-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
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通信与传感技术

  • 天线馈源网络插入损耗测量新方法

    秦顺友;张文静;

    天线馈源网络插入损耗的传统测量方法忽略了馈源喇叭损耗的贡献.为了精确测量天线馈源网络的插入损耗,本文提出了用标准喇叭增益比较法确定天线馈源网络插入损耗的一种新方法.利用功率传输方程,推导了天线馈源网络插入损耗测量的原理方程,简述了其测量的方法程序.分析了失配误差对天线馈源网络插入损耗测量的影响,计算了失配误差修正曲线.最后,给出了一个Ka波段圆极化馈源网络插入损耗测量结果,测量结果满足馈源网络插入损耗的技术要求,从而验证了该方法的可行性.

    2016年04期 v.30;No.118 336-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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  • 基于静电感应的引信目标探测传感器研究

    李炜昕;武海东;刘跃龙;王海涛;

    针对复杂干扰环境中传统引信目标探测系统无法稳定工作的问题,探讨了一种新型目标探测体制.基于静电感应基本理论,建立了静电引信探测传感器模型,设计和制作了高灵敏度的静电引信探测传感器和微弱信号检测电路.在实验室环境条件下对探测系统进行实验研究,结果表明:理论分析和实验结果趋于一致;输出电压与系统增益、目标电荷、相对速度和距离相关;所设计电路能够满足引信的探测要求,可对静电引信目标探测系统在复杂环境下的工程化设计提供参考.

    2016年04期 v.30;No.118 341-346页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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测试技术与理论研究

  • 精密机床振动检测试验系统测量结果的不确定度评定与分析

    朱岩;王天琪;付巍;

    获取准确、可靠的振动信号是保证振动主动控制系统正常工作的一个重要条件.根据精密航空零件加工机床的振动主动控制系统的设计指标要求,设计了机床振动检测试验系统.为了保证该系统的频率测量结果准确、可靠且符合设计指标要求,从系统试验结果的偏差性、压电加速度计、标准电荷放大器、动态信号分析仪、装置年稳定性、环境温度、交流声和噪声、横向振动和人员读数分散性等9个方面评定了系统测得的振动信号频率的各类不确定度及其分量,形成了机床振动检测试验系统频率测量结果的不确定度报告,并对两类不确定度的评定结果进行了对比分析,结果表明:机床振动检测试验系统的设计是合理的,重复测量结果准确、可靠,符合设计指标要求;采用引入不确定度的方法描述系统测得的振动信号,提高了测量结果的准确度和可信度;同时,为今后进一步提高此类检测系统测量结果的准确性与可靠性,提供了合理、有效的方法.

    2016年04期 v.30;No.118 347-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K]
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  • 角位置测量误差补偿方法研究

    张功;张晓飞;王昱峰;曹玉梅;赵健;

    为提高精密转台测角精度,提出了两种测角误差补偿算法.在分析了多面棱体校准原理基础上提出了基于误差平均的线性补偿方法,并给出了补偿计算表达式.另一种方法通过分析测角误差具有周期特性,利用傅里叶级数对误差值进行计算求解到谐波幅值较大的阶次进行反向补偿.通过实验案例对两种算法的补偿效果进行了验证.结果表明:两种补偿算法均可大幅提高转台位置精度,可满足项目技术协议中对角位置精度的要求,最后针对两种方法的优缺点一并进行了论述.

    2016年04期 v.30;No.118 353-357页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 高温导热系数仪测量硅酸铝板的测量不确定度评估

    王雪蓉;刘运传;孟祥艳;王康;周燕萍;段剑;张霞;王倩倩;

    介绍了一套防护热板法导热系数测量装置,采用耐高温不锈钢板加工护热板与计量板,热电堆控制量护温差,PT100型铂电阻温度传感器控制温度,金属杆式二等标准铂电阻温度计测量样品热面与冷面的温度,安捷伦3 458A多功能数字表测量0.01Ω标准电阻与计量板加热器电压计量板的热量,冷板上安装位移传感器实时测量受热样品的厚度.测量装置的工作温度高达500℃,装置温控精度大约为0.01℃,研究了不同温度下硅酸铝板的导热系数,测量500℃条件下硅酸铝板的导热系数为0.164 3W/(m·℃),测量装置的测量不确定度主要来源于计量面积、样品厚度、冷板与热板温度和热流等,相对测量不确定度为1.8%.

    2016年04期 v.30;No.118 358-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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  • N2/CO2混合气体对丙酮爆炸极限的影响

    冯梦梦;谭迎新;韩意;

    为了研究N2、CO_2及其混合气体对丙酮爆炸极限的影响,使用爆炸极限测试仪,将气体按一定比例进行混合,从最佳抑爆浓度和抑爆效果两个方面进行分析.结果表明:N2,N2/CO_2体积比为2∶1,1∶1,1∶2混合气体,CO_2对丙酮的爆炸均有抑制作用且最佳抑爆浓度分别为49%,47%,44%,43%,42%;N2/CO_2混合气体中CO_2的含量越高,对丙酮的抑爆效果越好;不同比例的混合气体对丙酮爆炸上限和下限的影响可近似认为是线性变化的;随着N_2,CO_2及其混合气体含量的增加,丙酮的爆炸极限范围减小,丙酮爆炸的危险性降低;当惰性气体增加到一定浓度时,丙酮的爆炸上限和下限重合,其爆炸极限范围可以据此确定.

    2016年04期 v.30;No.118 365-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 赵宇宏

    <正>赵宇宏,1974年8月生,博士,教授,博士生导师。2005年日本琦玉工业大学先端科学研究所博士后留学回国,曾分别为太原理工大学材料学院副教授、北京航空航天大学材料学院博士后;现为中北大学材料科学与

    2016年04期 v.30;No.118 272页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K]
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