超声波是一种能量存在的方式,超声波通过高频的振动作用于水介质,从而产生超声空化效应,这种空化效应已经在超声波清洗中得到应用,或者超声波作用于传声媒介当中,能够引起媒介之间发生不同的效应,已经在基础学科研究和工程应用开发都表示出非常广阔的应用前景[12]。按照超声波研究内容上划分,可以分为功率超声和检测超声两大领域Bl]。检测超声是工业及医学检查的一种方法之一,也被认为是弱超声的“被动应用”,功率超声主要是通过超声接触对接触面进行高频的振动摩擦,以改变介质的一些特性,所以功率超声也被称为“主动应用”[]。本课题主要是针对功率超声波换能器进行研究。超声波的产生主要依靠的是超声波换能器。超声波换能器是一种能够进行机、电能量或者声、电能量转换的器件。对于功率超声换能器而言,换能器通过压电材料的压电效应将输入的高频电能转换成高频振动的机械能量。换能器的种类有很多,应用的领域也不相同,如磁致伸缩超声换能器间,压电陶瓷换能器等等。目前研究最为广泛的是压电陶瓷换能器,压电陶瓷换能器是依靠压电陶瓷的压电效应及逆压电效应来实现能量的转换。压电陶瓷的压电效应是由它的内部结构引起的,压电材料主要有钛酸钡、错钛酸铅、偏锐酸铅、锐酸钾钠、钛酸铅等]。这些电介质在某一恰当的方向施加一定的外力时,会引起内部电极分布状态发生改变,在介质的相对表面上会出现和外力成正比且极性相反的带电电荷,这种由外力引起的电介质的现象叫做压电效应则。相反,若在电介质上某一恰当的方向加上一定强度的外电场时,会引起电介质内部电极分布发生相应的变化,从而产生和外电场强度成正比的应变效应,这种由于外电场引起的电介质的应变现象叫做逆压电效应]。功率超声换能是超声学领域中一个重要的分支学科。本课题主要针对压电陶瓷式功率超声波换能器展开研究。20世纪初期超声波技术开始出现,而我国50年代才开始进行大功率超声的研究[]。随着科学技术的发展特别是电子技术的发展,如单片机、DSP、FPFA等微处理器得快速发展,微处理器功能越来越强大,运算速度越来也快,以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速发展,功率器件的容量不断的增加,响应速度不断的提高。对超声波发生器的要求也越来越高,体积越来越小,功能越来越强大,越来越智能,可靠性进一步提高。
标签: 超声波换能器
上传时间: 2022-06-18
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机器人是整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物,能实现环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能。机器人代表了科学技术的最高水平,在工业、农业、医学建筑业甚至军事等领域中均有重要用途]。宋健院士在国际自动控制联合会第14届大会报告中指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”2吗。现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会(Robot Institute of America,RlA)于1979年给机器人的定义:一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统]。作为机器人研究领域的一个重要分支,双足机器人(Humanoid Robot)由于其广阔的应用空间一直是研究热点之一。所谓双足机器人,又称仿人机器人,是具有人形的机器人,是关节转动灵活,控制系统复杂,能完成高难度的动作的机器人。它是机械、自动控制技术、计算机技术、人工智能、微电子学、模式识别、通讯技术、传感器技术、仿生学等多学科和技术综合的结果,代表着一个国家高科技发展水平。研制与人类特征类似,具有人类智能、灵活性,并能与人类交流,不断适应环境的双足机器人一直是人类的努力的目标]。与传统机器人相比,双足机器人具有显著的优势,比一般机器人有更大的机动性、灵活性,同时也具有更广泛的应用领域。双足机器人的出现是控制科学、传感器技术、人工智能、材料科学等学科的技术进步,以及机器人使用范围的扩大和人类日常生活需要的产物。双足机器人在工农业生产、科学探测、军事侦察、生活服务与娱乐等很多方面都有广泛的应用前景。首先双足机器人在拓展人类的认知范围上发挥着重要作用,在外层空间、深海等人类尚不能到达的环境都有双足机器人的身影;其次双足机器人已经广泛应用在恶劣、危险条件下或其它不适合人类活动的环境中。双足机器人的迅速发展和广泛应用,对人类社会的生活和生产产生了深远的影响。也正是因为双足机器人的广泛的应用背景和商业价值,所以近年来,双足机器人成为机器人研究领域内的一个热点]。
上传时间: 2022-06-18
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COMSOL Multiphysics是一款大型的高级数值仿真软件,由瑞典的COMSOL公司开发,广泛应用于各个领域的科学研究以及工程计算,被当今世界科学家誉为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”,适用于模拟科学和工程领域的各种物理过程。作为一款大型的高级数值仿真软件,COMSOL Multiphysics以有限元法为基础,通过求解偏微分方程(单场)或偏微分方程组(多场)来实现真实物理现象的仿真。COMSOL Mutiphysics以高效的计算性能和杰出的多场直接耦合分析能力实现了任意多物理场的高度精确的数值仿真,在全球领先的数值仿真领域里广泛应用于声学、生物科学、化学反应、电磁学、流体动力学、燃料电池、地球科学、热传导、微系统、微波工程、光学、光子学、多孔介质、量子力学、射频、半导体、结构力学、传动现象、波的传播等领域得到了广泛的应用。在全球各著名高校,COMSOL Multiphysics已经成为讲授有限元方法以及多物理场耦合分析的标准工具;在全球500强企业中,COMSOL Multiphysics被视作提升核心竞争力,增强创新能力,加速研发的重要工具。COMSOLMultiphysics多次被NASA技术杂志选为“本年度最佳上榜产品”,NASA技术杂志主编点评到,“当选为NASA科学家所选出的年度最佳CAE产品的优胜者,表明COMSOL Multiphysics是对工程领域最有价值和意义的产品"。
标签: 高级数值仿真软件 COMSOL Multiphysics
上传时间: 2022-06-19
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1前言光谱仪是测量光源和物质光谱特性的重要装置,它在颜色显示,视觉效果比对和生物化学领域有着广泛的应用。近年来,电荷耦合器件CCD取得了飞速的发展,工艺日趋完善,已能批量制造完全没有缺陷的高可靠性低成六的CCD芯片,这种器件有很宽的光谱响应特性,完全可以代替感光乳剂,应用在光谱测量上",因此,设计出配合CCD光谱仪器使用的光学结构对于仪器的小型化有着重大的意义.2微型CCD光谱仪的光学结构设计2.1光栅的选择与设计在光谱仪核心元件分光器件的发展历程中,经历了色散校镜到衍射光栅到采用干涉调制元件和信息变换技术的演化。近年来声光调造器件AOTF的技术和应用也有了很大发展,没有机械活动件,全固态、电子调诸.结构小而牢周,可承受震动冲击等一系列优点,使其具有明显的技术和应用竞争力2.3。本设计中选择闪耀光栅。因为光棚与其他分光元件相比较,有许多优点。首先,光栅的角色散率几乎和波长无关,这对光谱的波长测量很有利。其二,光棚的分辨率比棱镜大,价格也较低,其三,光栅不受材料透过率的限制,它可以在整个光学光谱区中应用。
上传时间: 2022-06-22
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为了响应执行国家《科技发展纲要》,顺应科学技术潮流,我们萌生了编写“人工心理与数字人技术丛书”的想法,希望能够对国家的科学进步有所贡献。“人工心理与数字人技术丛书”选题主要包括以下范围(不局限于这些范围):1)NBIC技术;2)广义人工智能技术;3)生物特征识别技术;4)虚拟现实技术;5)机器人技术;6)虚拟人技术;7)人机交互技术;8)普适计算。“丛书”的选题是开放的,我们般切希望国内外同行专家学者一起来撰写此领域的学术著作,为中华民族的科学技术事业共同努力。本丛书有如下特色:1)本丛书主要是前沿技术专题论著,选题内容新颖;2)选题主要是前沿技术,重点在于紧跟世界科技发展新趋势;3)内容深入浅出,便于自学。本丛书以科研人员及大专院校师生为主要读者,也可供工程技术人员学习前沿技术时作为参考。
标签: 机器人
上传时间: 2022-06-23
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CCD(电荷耦合器)摄像头基本知识现在科学级的摄像头比前几年更尖端, 应用领域也更广了。在生物科学领域,从显微镜、分光光度计到胶文件、化学放光探测系统, 都用到了CCD 的摄像头。但是很多研究工作者对CCD 的指标仍云里雾里。下面对CCD 的一些常见指标进行表述。常见的CCD 一般指: CCD 摄像头和插在电脑的采集卡区别数字摄像头与模拟摄像头所有CCD 芯片都属于模拟的设备。当图像进入计算机是数字的。如果信号在摄像头、采集卡两部分完成数字化的,这个CCD 被认为是模拟CCD。数字摄像头事实上是由内置于摄像头的数字化设备完成数字化过程, 这样可以减少图像噪音。与模拟摄像头相比, 数字摄像头提高了摄像头的信噪比、增加摄像头的动态范围、最大化图像灰度范围。科学级的绝大多数的CCD 芯片都是由Kodak、Sony、SIT 制造。评价CCD 的基本指标信噪比SNR 真实体现摄像头的检测能力。所有的CCD 摄像头的厂家为提高摄像头的性能, 都尽力使信号(可达到满井电子的数目) 最大同时尽可能减少噪音。
上传时间: 2022-06-23
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摘要:为提高CCD摄像机的成像质量,同时使镜头结构紧凑、小型化,在大视场光学镜头的设计中,引入标准二次曲面和偶次非球面。根据初级像差理论,分析了非球面的位置、初始结构参数的求解规律。通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化,给出工作波长为Q~Q7m、全视场角为80,相对孔径为1:15的镜头设计实例。该镜头由7块镜片组成,包括一个标准二次曲面和两个8次方非球面;在40p/mm空间频率处的MTF值超过Q85,全视场畸变小于3%,像质优良。关键词:CCD摄像机;大视场;光学镜头;非球面引言CCD摄像设备在图像传感领域的迅速发展,成为现代光电子学和测试技术中最为引人关注的研究热点之一。在科研领域,由于CCD具有灵敏度高、噪声低、成本低、小而轻等优点,已成为研究宏观(如天体)和微观(如生物细胞)现象不可缺少的工具。在国防军事领域,CCD成像技术在微光、夜视及遥感应用中发挥着巨大的作用。总之,在各类光电成像领域中,它已逐步取代了真空摄像管的成像系统。
上传时间: 2022-06-23
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神经网络神经网络是指用大量的简单计算单元构成的非线性系统,它在一定程度上模仿了人脑神经系统的信息处理、存储和检索功能,是对人脑神经网络的某种简化、抽象和模拟。1943年心理学家McCulloch和数学家Pitts合作提出了神经元的数学模型M-P神经元模型,证明了单个神经元能执行逻辑功能,从此开创了神经科学理论研究的时代。M-P模型,是按照生物神经元的结构和工作原理构造出来的一个抽象和简化了的神经元模型。权重当输入进入神经元时,它会乘以一个权重。例如,如果一个神经元有两个输入,则每个输入都将具有分配给它的一个关联权重。随机初始化权重,并在模型训练过程中更新这些权重。偏置除了权重之外,另一个被应用于输入的线性分量被称为偏置。它被加到权重与输入相乘的结果中。添加偏置的目的是改变权重与输入相乘所得结果的范围。激活函数激活函数的主要作用是加入非线性因素,以解决线性模型表达能力不足的缺陷,在整个神经网络中至关重要。常用的激活函数有Sigmoid、Tanh、ReLU。
上传时间: 2022-06-24
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清洗是一种与人们生活实践关系十分密切的劳动,人类从远古时期就开始从事这种劳动。由于传统清洗操作简单,或只是作为一道工序依附于生产过程中,没有引起广泛关注。进入21世纪,人们生活已经从温饱阶段进入到舒适时代,对于清洗产品越来越多的需求,加速了新产品研发步伐;同时,制造业的高速发展,也促进了清洗设备、清洗剂等企业的快速进步。民用、工业两大清洗领域巨大的市场需求,造就了中国清洗行业崭新的未来。清洗可以从不同的角度进行分类,根据清洗范围的不同,目前通常将清洗分为民用清洗和工业清洗两类,近年来,新技术也不断地被应用于清洗技术之中,如随着生物技术的发展,越来越多的酶和微生物在清洗技术中被使用。这利用的是生物化学反应;在空气净化和水处理过程中,活性炭的使用也越来越普及,这利用的是吸附作用,另外,还有电解清洗等,因此,将清洗简单地分为几类,已经不能完全额盖州前病洗技术民速发展的实况com在市场经济的环境下,对产品质量要求越来越高。为保证产品质量,许多企业在产品生产过程中,将采用清洗工艺来提高产品质量,为企业创造良好的经济效益。当前在一些工业产品生产过程中,应用超声波清洗是一种洗净效果好,价格经济,有利于环保的清洗工艺。超声波清洗机可以应用于清洗各式各样体形大小,形状复杂,清洁度要求高的许多工件。例如可用于清洗钟表零件、照相机零件、油咀油泵、汽车发动机零件、精密轴承零件、齿轮、活塞环、铣刀、锯片、宝石、医用注射器及各种光学镜头等;还可以用于清洗印制板、半导体品片及器件、显象管内的精密零件、磁性元件、硅片、陶瓷晶片、插头座、焊片、电极引线等电子类产品。
标签: 超声波发生器
上传时间: 2022-06-28
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妇产科学的医学指南,异常子宫出血诊断与治疗指南
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上传时间: 2022-07-03
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