一、用灵敏电流计测定金属材料的电阻应变灵敏系数（论文文献综述）
曾志康[1]（2020）在《用于精神疲劳监测的多模态表皮电子传感器研究》文中提出精神疲劳表现为主观感受到的疲惫、精力不足,会对人的工作效率乃至生命财产安全造成很大的危害,因此精神疲劳的监测预警具有重要的意义。依据精神疲劳发生后人体多种生理信号产生有规律的变化这一事实,基于多模态生理信号的精神疲劳检测方法表现出较高的检测准确率。然而常用的生理信号检测设备较为笨重、舒适感低、并可能带来皮肤过敏症状,不适合长期佩戴。表皮电子系统的超薄、低模量、重量轻、与皮肤共形接触的特性,符合精神疲劳程度监测手段对于生理信号采集设备舒适性、健康性的要求。当前用于生理信号检测的表皮电子设备存在灵敏度有限、制备工艺复杂等缺点。本论文为实现精神疲劳的舒适无侵入性监测,首先从理论研究和工艺改进出发,分别研究可采集呼吸信号的高灵敏度应变传感器和采集生物电信号的表皮电极,进而制备出可同时检测心电、呼吸、皮电信号的多模态表皮电子传感器,实现三类信号的采集和特征提取,最后利用机器学习算法训练基于多模态生理信号特征的预测模型,实现对精神疲劳的监测。主要内容包括:（1）提出了通过实现导电复合物对渗流阈值点的接近来设计高灵敏度应变传感器的方法,制备了具有超高灵敏度的应变传感器。依据渗流导电原理,提出填充浓度处于渗流阈值点的导电复合物,其电阻对于应变将会有很高的敏感性的假设。选取石墨作为导电材料,砂纸作为柔性基底,通过石墨在砂纸上摩擦实现导电颗粒向聚合物基底的填充,并实时监控填充过程中的电阻变化,通过统计学渗流理论和二维导电通路渗流模型证明了所制得的石墨层对渗流阈值点的接近。成功制备电阻接近渗流阈值点的石墨层,制备成具有超高灵敏度的传感器,其应变因子最高可达9720。利用该传感器成功实现呼吸频率的检测。（2）开发了一种基于激光图案化的表皮电子设备制备工艺,制备了可准确检测心电信号的柔性表皮电极。利用激光的高精度特性,开发基于激光图案化的制备工艺,以水转印纸为基底,实现聚合物基板上金属薄膜层的高精度图案化。设计了无闭合的蜿蜒线网状结构的表皮电极,赋予了表皮电极优异的可拉伸性以及与皮肤低接触阻抗特性,实现基于柔性表皮电极的心电信号的高精度采集并完成信号噪声过滤。（3）构建了基于多模态表皮电子传感器的精神疲劳监测体系。借助表皮电子系统平台,制备了可同时监测心电信号、呼吸信号、皮电信号的多模态表皮电子传感器,并借助机器学习算法实现多模态信息融合,训练出高准确率预测模型,实现精神疲劳检测。其中,基于贴附转移,将心电传感器和呼吸传感器集成为一个模块,贴附在胸口实现心电和呼吸信号的同时有效检测;根据人体汗腺分布特定,制备可贴附在手掌处的皮电传感器模块,实现皮电信号有效检测。然后设计精神疲劳实验,采集被测试者在不同精神疲劳状态下的生理信号及对应的疲劳标签。使用多种机器学习算法来训练模型并评估模型准确率,并优选出准确率高达89%的决策树算法作为研究基于生理信号特征的精神疲劳监测的较优算法。将训练得到的高准确率预测模型,应用于实际场景中精神疲劳程度的预测,探究不同日常脑力活动的精神疲劳过程和不同放松方式缓解疲劳的效果。
郭敏强[2]（2019）在《基于微弱应变测量的磁致伸缩传感器的研制》文中研究表明具有磁致伸缩性能的各种材料能够使电磁能、机械能、声能等多种形式的能量进行相互转换,所以磁致伸缩材料就成为了实现信息与能量相互转换的一种十分重要的特殊材料。磁致伸缩材料可以在换能器技术开发、智能机翼制造、机器人研发以及微位移致动机器等多种高科技领域内推广和应用,是二十一世纪能够提升国家竞争力的特殊功能性材料。因此发展高性能磁致伸缩微弱应变测量传感器尤为重要。为了更好地解决磁致伸缩传统测试仪器中误差过大、体积过大、操作过复杂及价格过高等问题,本文主要针对微弱应变测量的磁致伸缩传感器的设计和制作进行研究具体内容如下:（1）分析了现有关于磁致伸缩系数测量的具体方法,从传统的磁致伸缩系数计算公式出发,结合应变片测量法、整体代换方法及惠更斯电桥法,提出了一种较好的非平衡电桥法来测定磁致伸缩系数,能够在稳定和精确地获取磁致伸缩系数的同时达到传统大型磁致伸缩测试仪器的精度,比一些传统大型磁致伸缩测试仪器所使用的平衡电桥法更加稳定快捷和方便。（2）在上述方法的基础上,结合放大器、ARM单片机、稳压模块、屏蔽线、电源和半导体应变片,成功地设计并制作出一种可以用于微弱应变精准测量的传感器,其信号处理装置可以将所测得到的具体模拟量经过转换变成数字量,并设计出控制、电源、显示、放大和测量模块,同时设计复位、测量、数据表显示、清屏、显示字、显示字母数据制点和曲线绘制等程序,这些程序可以运用到单片机的算法处理中。另外,该传感器能够实现连续测量、同步实时测量和无损测量磁致伸缩材料的磁致伸缩系数,其微弱变化测量精度高达10-6m,已经达到了光干涉法装置测量的精度。（3）利用上述传感器获得了在295K的温度下,060mT磁场中Fe-Ga合金材料的关系曲线,并建立了磁致伸缩系数与磁场的关系公式。其实验结果表明,这一传感器能够非常稳定并且精确地测量出磁致伸缩系数。这个测量结果与平衡电桥法的测量结果相比,不论是在数据分析及绘图结果上,还是在传感器的测量结果上都显得更加稳定。
李小飞[3]（2016）在《基于虚拟仪器的焊接残余应力测试系统》文中进行了进一步梳理焊接残余应力影响焊接结构的承载能力和服役寿命。研究焊接工艺的过程中,焊缝区域残余应力的大小常常作为对焊接工艺进行改进的标准。研究焊接残余应力对焊接工艺研究工作具有十分重要的意义。虚拟仪器的发展及其在测试领域的应用,突破了传统仪器的概念,其功能和作用都发生了质的变化,为深入的研究和改进测试方法提供了技术支持。目前,相对于焊接工艺和焊接数值模拟的飞速发展,对焊接残余应力测试方法研究则略显不足,因此对焊接残余应力的分布规律的研究受到一定程度的限制。基于LabVIEW2011软件平台,采用NI PXIe-4330数据采集卡与BE120-2CA-K型电阻应变计作为数据采集硬件,搭建了一套残余应力测试系统。重点对小孔法残余应力测试方法进行深入的研究,对其测试方法加以改进。残余应力测试系统分为硬件部分和软件部分,硬件系统主要包括数据采集卡、电阻应变计以及工控计算机,软件以虚拟仪器图形化编程语言,自行设计了一套应用于焊接残余应力的实测软件,软件系统主要包括残余应力测试模块、释放系数标定模块、信号回放模块、以及数据文件操作模块。该应力测试系统实现了实验参数记录、系数标定实验、残余应力数据回显等功能,优化的测试系统模块设计,有效增强了对残余应力测试误差的控制能力。对实验误差的研究,其中贴片误差在20%-24%,取值时间误差在2%左右,弹性模量在焊缝中心残余应力测试中引入的误差可达9.8%。通过对贴片环节进行自然时效处理和测前检测可有效解决贴片误差问题。取值时间的确定可通过观察残余应力释放曲线的变化来确定,减小其误差。对焊接构件弹性模量进行实际测量,绘制弹性模量变化曲线,实测过程中弹性模量作为变量输入,可降低弹性模量在焊接残余应力测试中引入的误差。该系统对焊接残余应力测试更有针对性,提高了测试结果的准确性。为进一步研究焊接残余应力分布及制定焊接调控措施提供了技术支持。对7A52铝合金11mm厚的VPPA-MIG复合焊构件的焊接残余应力进行测试,测试结果显示应力集中区较窄,在焊接过程中发生屈服强度σs变化的区域,纵向焊接残余应力,其值达到σs的20%-33%,横向焊接残余应力,其值达到σs的30%-39%。
郭敏强,郭启凯,杨斌,张亚萍,刘彦民,闫向宏[4]（2013）在《非平衡电桥测量磁致伸缩系数》文中研究说明提出了一种新的利用非平衡电桥测量磁致伸缩系数的实验装置模型,将长度测量转化成电阻和检流计偏转值的测量,并利用整体代换等思想推导得到了用检流计偏转值计算磁致伸缩系数的计算式。考虑到电阻箱旋钮的接触电阻、温度和磁阻效应产生漂移现象的影响,由新装置模型的磁致伸缩系数计算式得出的测量结果比平衡电桥的测量结果更加符合实际,不仅节约了测量时间,简化了测量过程和难度,也提高了测量结果的精确度。
刘翔[5]（2001）在《用灵敏电流计测定金属材料的电阻应变灵敏系数》文中指出介绍了一种简单有效的测量电阻灵敏系数的方法 ,测定结果准确可靠 ,实验器材简单、操作方便。
二、用灵敏电流计测定金属材料的电阻应变灵敏系数（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用灵敏电流计测定金属材料的电阻应变灵敏系数（论文提纲范文）
（1）用于精神疲劳监测的多模态表皮电子传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 基于生理信号的精神疲劳检测现状 |
| 1.3 应用于生理信号检测的多模态表皮电子传感器研究现状 |
| 1.4 本论文的研究内容和意义 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 2 可用于呼吸频率监测的柔性应变传感器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于摩擦直写工艺的应变传感器制备 |
| 2.3 传感器性能表征 |
| 2.4 石墨层电阻接近渗流阈值点的理论论证 |
| 2.5 导电机理及高灵敏度原因分析 |
| 2.6 超灵敏应变传感器的应用研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于表皮电子系统的心电检测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于激光图案化的表皮电子设备制备工艺 |
| 3.3 柔性表皮电极设计 |
| 3.4 柔性电极用于心电信号检测 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多模态表皮电子传感器应用于精神疲劳检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 可同时检测心电和呼吸的表皮电子传感器 |
| 4.3 可用于皮电检测的表皮电子传感器 |
| 4.4 多模态特征提取 |
| 4.5 精神疲劳实验 |
| 4.6 基于多模态特征和机器学习算法的精神疲劳分类 |
| 4.7 基于多模态特征和单模态特征的分类准确率对比 |
| 4.8 预测模型的应用研究 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 文章工作总结 |
| 5.2 文章主要创新点 |
| 5.3 未来研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间成果 |
（2）基于微弱应变测量的磁致伸缩传感器的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 应变测量传感器的研究现状 |
| 1.1.1 测量传感器的分类 |
| 1.1.2 应变传感器的国内外研究现状 |
| 1.2 稀土磁致伸缩材料的应用现状 |
| 1.2.1 关于稀土磁致伸缩材料研究现状 |
| 1.2.2 现今市场上磁致伸缩测试仪应用现状 |
| 1.3 选题的意义及主要研究内容 |
| 1.3.1 选题的意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 制作微弱应变测量传感器的基础理论 |
| 2.1 应变测量基础理论 |
| 2.1.1 应变传感器简介 |
| 2.1.2 应变片的结构及工作原理 |
| 2.1.3 应变测量精度影响因素 |
| 2.2 磁致伸缩系数的测量方法 |
| 2.2.1 Fe-Ga合金的磁致伸缩应变机制 |
| 2.2.2 磁致伸缩系数测量方式 |
| 2.2.3 惠斯通电桥的测量原理 |
| 2.3 本文传感器电桥测量的理论设计与研究 |
| 2.3.1 改进之后的电桥测量原理 |
| 2.3.2 改进后平衡电桥测量磁致伸缩系数λ |
| 2.3.3 本传感器使用的改进后非平衡电桥测量磁致伸缩系数λ |
| 2.4 微弱应变测量传感器的设计制作理论基础 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 微弱应变测量传感器的制作 |
| 3.1 微弱应变测量传感器装置设计 |
| 3.1.1 微弱应变测量传感器结构示意图 |
| 3.1.2 传感器测量电路结构设计 |
| 3.1.3 传感器的电源模块电路设计 |
| 3.1.4 传感器的显示模块接口设计 |
| 3.1.5 传感器的放大模块电路设计 |
| 3.2 微弱应变测量传感器程序流程图 |
| 3.2.1 复位程序流程图 |
| 3.2.2 测量程序流程图 |
| 3.2.3 数据表显示程序流程图 |
| 3.2.4 清屏程序流程图 |
| 3.2.5 数据制点程序流程图 |
| 3.2.6 曲线绘制程序流程图 |
| 3.3 微弱应变测量传感器仿真原理图 |
| 3.4 微弱应变测量传感器标定 |
| 3.5 传感器的装置和技术特点 |
| 3.6 微弱应变测量传感器内部具体工作方式 |
| 3.7 微弱应变测量传感器实施方式 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 微弱应变测量传感器的实验分析 |
| 4.1 传感器实验过程 |
| 4.1.1 传感器实验测量过程 |
| 4.1.2 微弱应变测量传感器制作使用注意事项 |
| 4.2 传感器测量结果及分析 |
| 4.2.1 基础曲线的测量 |
| 4.2.2 传感器测量曲线与标准曲线对比分析 |
| 4.2.3 传感器测量精度分析 |
| 4.3 传感器测量结果与电桥法测量结果对比分析 |
| 4.3.1 与平衡电桥法测量结果对比分析 |
| 4.3.2 与非平衡电桥法测量结果对比分析 |
| 4.3.3 平衡电桥法与非平衡电桥法测量磁致伸缩系数综合比较分析 |
| 4.4 传感器测量结果微观机理的研究分析 |
| 4.5 传感器测量结果综合效果的研究分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 总结展望 |
| 5.2 存在的不足 |
| 参考文献 |
| 在校期间参加课题及成果 |
| 致谢 |
（3）基于虚拟仪器的焊接残余应力测试系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究焊接残余应力的意义 |
| 1.2 残余应力的测量方法 |
| 1.3 小孔法测量残余应力的现状 |
| 1.3.1 小孔法测量焊接残余应力的局限性 |
| 1.3.2 小孔法测焊接残余应力的误差源 |
| 1.4 基于虚拟仪器的测试系统 |
| 1.4.1 虚拟仪器的发展 |
| 1.4.2 虚拟仪器的开发平台 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究的内容 |
| 第二章 焊接残余应力测试系统的硬件设计 |
| 2.1 硬件系统总体设计方案 |
| 2.2 信号采集系统硬件 |
| 2.3 信号调理系统硬件 |
| 2.3.1 数据采集卡 |
| 2.3.2 应变传感器 |
| 2.4 应变信号的调理电路 |
| 2.4.1 系统的桥路设置 |
| 2.4.2 桥路激励、远端补偿及分流校准 |
| 2.5 钻孔装置 |
| 第三章 焊接残余应力测试系统软件设计 |
| 3.1 软件系统总体结构 |
| 3.2 实验参数记录程序 |
| 3.3 测试模块 |
| 3.3.1 释放系数标定模块 |
| 3.3.2 弹性模量测量模块 |
| 3.3.3 残余应力测量模块 |
| 3.3.4 应变初始化和滤波设置 |
| 3.3.5 塑性修正模块 |
| 3.4 数据回显 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 焊接残余应力测试的实验误差分析 |
| 4.1 残余应力测试的实验误差 |
| 4.1.1 贴片误差 |
| 4.1.2 取值时间误差 |
| 4.2 焊接残余应力测试的弹性模量误差 |
| 4.2.1 弹性模量测量实验设计 |
| 4.2.2 弹性模量误差 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 VPPA-MIG复合焊接残余应力测试 |
| 5.1 焊接残余应力测试实验设计 |
| 5.1.1 焊接工艺设计 |
| 5.1.2 焊接的外拘束 |
| 5.1.3 测试点分布设计 |
| 5.2 焊接残余应力分析 |
| 5.2.1 拘束下的焊接残余应力 |
| 5.2.2 自由状态下的焊接残余应力 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所发表的论文 |
（4）非平衡电桥测量磁致伸缩系数（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 实验原理 |
| 1.1 Fe-Ga 合金的磁致伸缩应变机制 |
| 1.2 应变电阻片测量法 |
| 1.3 实验原理 |
| 1.4 非平衡电桥法测量λ原理 |
| 1.5 平衡电桥法测量λ原理 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 非平衡电桥法实验结果及分析 |
| 2.2 平衡电桥法实验结果及分析 |
| 2.3 综合比较分析 |
| 3 结 论 |
（5）用灵敏电流计测定金属材料的电阻应变灵敏系数（论文提纲范文）
| 1 原理 |
| 2 电阻灵敏系数的测量 |
| 2.1 实验装置及调整 |
| 2.2 实验结果 |
| 2 结果与讨论 |
四、用灵敏电流计测定金属材料的电阻应变灵敏系数（论文参考文献）
- [1]用于精神疲劳监测的多模态表皮电子传感器研究[D]. 曾志康. 华中科技大学, 2020(01)
- [2]基于微弱应变测量的磁致伸缩传感器的研制[D]. 郭敏强. 郑州大学, 2019(07)
- [3]基于虚拟仪器的焊接残余应力测试系统[D]. 李小飞. 内蒙古工业大学, 2016(02)
- [4]非平衡电桥测量磁致伸缩系数[J]. 郭敏强,郭启凯,杨斌,张亚萍,刘彦民,闫向宏. 实验室研究与探索, 2013(01)
- [5]用灵敏电流计测定金属材料的电阻应变灵敏系数[J]. 刘翔. 景德镇高专学报, 2001(04)