1 南京师范大学 电气与自动化工程学院，江苏 南京 210023
2 苏州大学 文正学院，江苏 苏州 215104
针对精密仪器及微小型设备对线性微进给驱动马达的需求，该文设计了一种封闭式柱形微型惯性冲击压电马达，并验证了马达工作原理的可行性。制作出马达样机并进行实验测试，结果表明，施加预紧力为0.25 N，驱动信号锯齿波电压峰-峰值为50 V，频率为500 Hz时，马达空载输出最大速度为6.19 mm/s，步进分辨率为12 μm；施加预紧力为0.5 N，驱动信号电压峰-峰值为50 V，频率为500 Hz时，最大负载为20 g。
压电马达 压电叠堆 惯性冲击 锯齿波 piezoelectric motor piezoelectric stack inertial impact sawtooth wave
合肥工业大学 机械工程学院, 安徽 合肥 230009
该文提出了一种基于盘型对称驱动的惯性冲击旋转压电马达。该马达主要由定子、转子、驱动足和预紧装置组成。马达激励信号为锯齿波信号, 采用压电叠堆激励实现马达高功率输出。马达通过螺杆将定子与预紧装置装配于一体, 实现了马达结构紧凑化与微型化。设计加工了马达样机并通过实验验证了马达的工作原理, 对马达的综合性能进行了分析和测试。测试结果表明, 当马达预紧装置施加的预紧力为1 N, 输入激励电压峰-峰值为80 V, 激励信号频率为1 kHz, 且每输出一个周期锯齿波, 激励信号延迟100 ms再输出下一个, 以研究马达静态启动特性和步长, 测得马达的最大空载速度达到3.05 r/min, 平均步长为0.032 rad; 激励信号频率为3 kHz时, 马达的最大空载速度达到9.1 r/min, 马达最大负载可达16.2 N·mm; 马达在0.5~3 kHz激励信号频率范围内均可实现转动。
压电马达 盘型 惯性冲击 锯齿波 piezoelectric motor disk type inertial impact sawtooth wave
1 华北水利水电大学 机械学院, 河南 郑州 450045
2 合肥工业大学 机械工程学院, 安徽 合肥 230009
针对大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)观测光纤扫描定位的需求, 设计了一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达, 分析了该压电马达的驱动机理。为避免共振, 采用有限元仿真法获得了振动座的一阶共振频率。设计加工了马达样机, 搭建了实验平台, 并进行了马达性能测试与分析。结果表明, 在预紧力为0.2 N, 驱动信号为锯齿波偏置一半, 当电压峰-峰值为60 V(600 Hz)时, 马达无负载速度为1.83 mm/s, 当电压峰-峰值是15 V时, 马达的位移分辨率为0.8 μm; 当预紧力为0.4 N, 驱动信号峰-峰值为60 V(600 Hz)时, 马达最大负载为0.18 N, 行程为40.5 mm。马达的性能参数符合光纤定位器扫描需求。
压电马达 悬臂梁 惯性冲击 锯齿波 有限元仿真 piezoelectric motor cantilever beam inertial impact sawtooth wave finite element simulation
1 上海卫星工程研究所， 上海 200240
2 上海航天技术研究院北京研发中心， 北京 100081
介绍了基于微波光子技术的射频锯齿波产生技术的应用背景和技术类型。为克服电子波形生成办法的电子瓶颈，以外调制方法作为技术基础，提出了一种基于并联马赫-曾德尔调制器(MZM)的锯齿波生成的新方法。调整MZM直流偏置电压和射频信号幅度，以满足正交偏置点和调制系数的要求，保证经光电平衡二极管后生成的光电流各频率分量特性符合锯齿波函数分解的傅里叶级数。建立了数学仿真模型，进行了实验验证。引入方均根误差对结果进行衡量，并分析了消光比和电压漂流对输出信号性能的影响。结果表明，所提方案灵活，具有优秀的可扩展性，通过简单操作即可完成波形生成和正负斜率切换。
信号处理 微波光子学 马赫-曾德尔调制器 锯齿波 任意波 激光与光电子学进展
2018, 55(7): 070701
1 吉林大学 仪器与电气工程学院, 吉林 长春 130012
2 山东省科学院自动化研究所, 山东 济南 250014
为了能够在复杂的环境下实现甲烷气体浓度的高精度和高稳定性检测, 在基于光谱吸收原理的光纤甲烷检测系统的基础上, 提出了利用锯齿波调制的半波扫描技术, 较大程度改进了系统的性能指标。采用锯齿波调制光源的方式, 同时对光信号进行波长调制和强度调制, 实现对甲烷气体的洛伦兹吸收线型扫描。锯齿波调制的方式能够解决信号链路噪声、环境噪声等随机信号对光强造成的干扰, 消除光源波长漂移对检测带来的影响, 且实现了积分处理, 进一步提高检测精度; 但由于甲烷吸收光谱的对称性, 采用通用的全波扫描方式, 气体吸收光强后进行微分处理会出现正弦型曲线, 无法准确确定吸收的光强所对应的数字量; 而采用半波扫描方式, 气体吸收光强后进行微分处理只出现凹型曲线, 可以准确确定吸收的光强所对应的数字量。实验结果表明: 采用锯齿波调制的半波扫描方式, 可以准确测得甲烷气体浓度; 测量范围为0%~10%, 精度由100 ppm提升到10 ppm(1 ppm=10-6), 稳定性由0.3%提升到0.01%。该系统经过改进后在复杂环境下受温度影响小, 精度高, 稳定性好, 抗干扰能力强。
半波扫描 锯齿波调制 甲烷检测 凹型曲线 half-wave scanning sawtooth modulation methane detection concave curve 红外与激光工程
2017, 46(8): 0817003
1 国网江西省电力公司赣州供电分公司, 江西 赣州 341000
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
为实现输电线路上的电流监测,基于Faraday效应和Sagnac效应设计了一种全光纤电流传 感器(FOCS)。利用Y波导,创新性地利用锯齿波形进行信号调制。通过调节锯齿波信号斜率, 使在Sagnac环中反向传输的两路光在Y波导中干涉消光,准确推算出电流大小。对40～140 A范围内的 电流进行测量,并对实验数据进行线性模拟,相关系数达到0.9996, 结果表明实验数 据与实际电流具有良好的一致性。
纤维与波导光学 全光纤电流传感器 Faraday效应 Sagnac效应 锯齿波调制信号 fiber and waveguide optics full optical fiber current sensor Faraday effect Sagnac effect zigzag wave modulation signal
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 安徽省光子器件与材料重点实验室, 合肥 230031
2 中国科学技术大学 环境科学与光电技术学院, 合肥 230026
为获得较好的谐波信号, 完成不同测量目的, 以DFB-760.77 nm波长处氧气监测为例, 通过改变扫描锯齿信号和调制正弦信号的频率和幅值, 讨论了调制参量对二次谐波信号峰-峰值、对称性、谐波信号展宽和信号完整性等判别依据的影响和变化.结果表明: Sinmulink模拟值和实验值相关性较高, 当正弦调制信号和锯齿扫描信号频率比值为1 000倍时,可以获得较好的二次谐波信号.该研究为实验系统中调制参量的选取和调制度及系统准确度、稳定性、重复性等性能的优化提供了一定帮助.
可调谐半导体激光吸收光谱技术 调制参量 扫描锯齿波信号 调制正弦波信号 谐波信号 Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS Modulation parameters Scanning sawtooth signal Modulated sinusoidal signal Harmonic signal
天津大学 精密仪器与光电子工程学院 光电信息工程系,天津 300072
针对轮胎图像高噪声的特点,本文提出一种轮胎规格号的提取方法。首先,采用最小二乘法拟合迭代圆心,取得圆心位置,采用极坐标变换、双线性插值拉伸对轮胎图像进行预处理;随后,采用灰度加窗变换方法,降低图像维度,构造锯齿波;最后,利用锯齿波参数获取规格号字符。实验结果表明:该方法能够有效的提取轮胎规格号。
积分图像 加窗变换 锯齿波 轮胎规格号 integral image window transform sawtooth tire specification
