CN114019209B - 一种磁电复合材料的电极化感应测量方法及系统 - Google Patents

一种磁电复合材料的电极化感应测量方法及系统 Download PDF

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CN114019209B CN202210002221.7A CN202210002221A CN114019209B CN 114019209 B CN114019209 B CN 114019209B CN 202210002221 A CN202210002221 A CN 202210002221A CN 114019209 B CN114019209 B CN 114019209B
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Abstract

本发明公开了一种磁电复合材料的电极化感应测量方法及系统,将待测磁电复合材料于磁场中进行匀速往复运动;用于采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列;用于筛选出磁场序列中的响应序列;用于以响应序列计算得到感应阈值;用于获取磁场序列中与感应阈值差值的绝对值最小的磁场强度值作为磁场水平值;稳态电流输出单元,用于记待测磁电复合材料的磁场水平值对应的电流值作为稳态电流,能够筛选出稳定的响应电流信号值,去除掉磁电复合材料的异常耦合响应,提高电极化感应信号采集的速度和精度,去除了异常耦合响应的杂波干扰,提高磁电复合材料电流测量的精准度。

Description

一种磁电复合材料的电极化感应测量方法及系统
技术领域
本公开属于电磁测量技术、水泥基压电复合材料技术领域,具体涉及一种磁电复合材料的电极化感应测量方法及系统。
背景技术
目前,水泥基磁电复合材料集传感、驱动和控制等功能于一体,其压电性能对材料力学性能的响应关系均是线性的,在谐振频率下,磁电复合材料的耦合响应会突然增强翻数倍至数十倍,因此,这种现象会严重的干扰对于磁电复合材料在电极化感应状态下的测量精度,尤其是难以获取到磁电复合材料准确的磁场强度及其电流值,直接测量的误差极大,要准确的测量出磁电复合材料的稳态电流的测量是极难的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种磁电复合材料的电极化感应测量方法及系统,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的,根据本公开的一方面,提供一种磁电复合材料的电极化感应测量方法,所述方法包括以下步骤:
S100,将待测磁电复合材料于磁场中进行匀速往复运动;
S200,采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列;
S300,筛选出磁场序列中的响应序列;
S400,计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值;
S500,计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值,以磁场序列中平滑过渡值大于感应阈值的各个元素对应的电流值作为待测磁电复合材料的稳态电流。
进一步地,在S100中,磁场通过磁场发生器产生,磁场发生器包括脉冲磁场发生器、旋转磁场发生器或者直流磁场发生器。
进一步地,在S100中,匀速往复运动的速度为在以待测磁电复合材料的几何中心点的[0.5U,2U]范围内,以0.5到1米每秒进行往复运动,其中U为待测磁电复合材料的最大长度或者待测磁电复合材料外接圆的半径。通过往复运动,切割磁感线从而产生感应电流作为响应电流,测得的电流值即为响应电流值。
其中,磁场通过高斯计获取磁场强度;通过锁相放大器获取待测磁电复合材料的响应电流。
进一步地,所述磁电复合材料为水泥基复合材料或者聚合物混凝土复合材料。
进一步地,在S200中,采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列的方法为:
设置一个序列作为磁场序列Vo,序列Vo中的元素的形式为二元组(MF, VF),MF是磁场强度值,VF是磁场强度值为MF时采集到待测磁电复合材料的响应电流的电流值;
从[5,10]安培/米的磁场强度开始,每次以[10,300]安培/米的磁场强度值的增量改变磁场,按照时间顺序将每次采集到的磁场强度值MF及对应的响应电流的电流值VF按照时间顺序分别构建成各个二元组(MF, VF)加入磁场序列Vo中,注:磁场序列Vo是实时采集更新的,并非是固定长度。
进一步地,在S300中,筛选出磁场序列中的响应序列包括以下步骤:
计算磁场序列Vo中的各个元素的响应电流的上限阈值ThUPVF为:
ThUPVF=meanVF(Vo)+|VFc×maxVFRat(Vo)|;
计算磁场序列Vo中的各个元素的响应电流的下限阈值ThDWVF为:
ThDWVF=meanVF(Vo)-|VFc×minVFRat(Vo)|;
其中,VFc为当前的响应电流的电流值;
maxVFRat(Vo)为Vo中各个元素的响应电流的电流值高于VFc的电流值的元素占比;
minVFRat(Vo)为Vo中各个元素的响应电流的电流值低于VFc的电流值的元素占比;
meanVF(Vo)为Vo中所有元素的响应电流的电流值的平均值;
筛选出磁场序列Vo中的响应电流满足条件大于ThDWVF并且小于ThUPVF的元素作为响应序列。(筛选出稳定的响应电流信号值,去除掉磁电复合材料的异常耦合响应,提高信号采集的速度和精度,去除了异常耦合响应的杂波干扰)。
优选地,在S300中,筛选出磁场序列中的响应序列包括以下步骤:
当磁场序列的长度首次达到[10,50]个元素时,或者说采集待测磁电复合材料的响应电流值构成的磁场序列中有[10,50]个元素的时候,设置各元素中的最大电流值为上限阈值ThUPVF;设置各元素中的最小电流值为下限阈值ThDWVF;
筛选出磁场序列Vo中的响应电流满足条件大于ThDWVF并且小于ThUPVF的元素作为响应序列。
进一步地,每当通过S200采集的磁场序列Vo中二元组元素的数量到Q1时执行一次S300进行筛选响应序列,数量Q1=[10,1200]。
进一步地,在S400中,计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值的方法为以下步骤:
S401,设置变量i2,i2∈[2,N1-1],设置i2的初始值为2,以N1为响应序列VL中元素的数量;
S402,以响应序列VL中第i2-1个二元组元素为VL(i2-1),以响应序列VL中第i2个二元组元素为VL(i2),令响应序列VL中第i2+1个二元组元素为VL(i2+1) ,计算二元组元素VL(i2-1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2-1),计算二元组元素VL(i2)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2);计算二元组元素V(i2+1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2+1);其中,
Figure 669409DEST_PATH_IMAGE001
其中,exp为指数函数;
(以耦合值作为电流值的变化趋势来衡量是否磁电的产生是否是平滑过渡);
S403,记函数ADE()为计算两个耦合值之间的平滑过渡值的函数,根据O(i2-1)、O(i2)、O(i2+1)分别计算两个耦合值之间的平滑过渡值的计算公式为:
Figure 670863DEST_PATH_IMAGE002
Figure 463238DEST_PATH_IMAGE003
其中,log为对数函数;
S404,当i2小于3时,判断平滑过渡值ADE(O(i2-1),O(i2))是否小于平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1)),如果是则转到S405,如果不是则将ADE(O(i2-1),O(i2))和ADE(O(i2),O(i2+1))的平均值作为感应阈值并转到S406;
当i2大于等于3时,判断平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1))是否大于响应序列VL中第i2个二元组元素之前所有的耦合值的平滑过渡值的平均值,即大于响应序列VL中第2个到第i2个二元组元素对应的耦合值之间的所有的平滑过渡值的平均值,如果是则将响应序列VL中第2个到第i2个二元组元素对应的耦合值之间的所有的平滑过渡值的平均值作为感应阈值并转到S406,否则转到S405;
S405,当i2≤N1-1时,令i2的值增加1并转到步骤S402;当i2的值大于N1-1时,则将平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1)) 作为感应阈值并转到S406;
S406,获得感应阈值,结束。
进一步地,在S500中,计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值的方法为:
S501,设置变量i3,i3∈[2,N2-1],设置i3的初始值为2,N2为磁场序列中元素的数量;
S502,以磁场序列中第i3-1个二元组元素为VS(i3-1),以磁场序列中第i3个二元组元素为VS(i3),计算二元组元素VS(i3-1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i3-1),计算二元组元素VS(i3)的响应电流的电流值的耦合值为O(i3);其中,
Figure 866538DEST_PATH_IMAGE004
其中,exp为指数函数;
S503,记函数ADE()为计算两个耦合值之间的平滑过渡值的函数,计算两个磁场序列中耦合值之间的平滑过渡值的计算公式为:
Figure 951912DEST_PATH_IMAGE005
其中,log为以2为底的对数函数;
S505,当i3≤N2-1时,令i3的值增加1并转到步骤S502;当i3的值大于N2-1时,则转到S506;
S506,结束,通过以上步骤计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值。
进一步地,稳态电流为待测磁电复合材料制作成的传感器的电极化感应时稳定的输出电流,使用磁电复合材料时的电流值不能超过稳态电流,若磁电复合材料长时间超过稳态电流则待测磁电复合材料易损坏。
本发明还提供了一种磁电复合材料的电极化感应测量系统,所述系统包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中:
本公开还提供了一种磁电复合材料的电极化感应测量系统,所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统包括:处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种磁电复合材料的电极化感应测量方法中的步骤,所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中,可运行的系统可包括,但不仅限于,处理器、存储器、服务器集群,所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中:
电流信号检测单元,用于将待测磁电复合材料于磁场中进行匀速往复运动;
磁场序列捕获单元,用于采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列;
响应序列筛选单元,用于筛选出磁场序列中的响应序列;
感应阈值计算单元,用于计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值;
稳态电流测量单元,用于计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值,以磁场序列中平滑过渡值大于感应阈值的各个元素对应的电流值作为待测磁电复合材料的稳态电流。
本公开的有益效果为:本发明提供一种磁电复合材料的电极化感应测量方法及系统,能够筛选出稳定的响应电流信号值,去除掉磁电复合材料的异常耦合响应,提高电极化感应信号采集的速度和精度,去除了异常耦合响应的杂波干扰,提高磁电复合材料电流测量的精准度。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明,本公开的上述以及其他特征将更加明显,本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,在附图中:
图1所示为一种磁电复合材料的电极化感应测量方法的流程图;
图2所示为一种磁电复合材料的电极化感应测量系统结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示为一种磁电复合材料的电极化感应测量方法的流程图,下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种磁电复合材料的电极化感应测量方法,所述方法包括以下步骤:
S100,将待测磁电复合材料于磁场中进行匀速往复运动;
S200,采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列;
S300,筛选出磁场序列中的响应序列;
S400,计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值;
S500,计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值,以磁场序列中平滑过渡值大于感应阈值的各个元素对应的电流值作为待测磁电复合材料的稳态电流。
进一步地,在S100中,磁场通过磁场发生器产生,磁场发生器包括脉冲磁场发生器、旋转磁场发生器或者直流磁场发生器。
进一步地,在S100中,匀速往复运动的速度为在以待测磁电复合材料的几何中心点的[0.5U,2U]范围内,以0.5到1米每秒进行往复运动,其中U为待测磁电复合材料的最大长度或者待测磁电复合材料外接圆的半径。通过往复运动,切割磁感线从而产生感应电流作为响应电流,测得的电流值即为响应电流值。
其中,磁场通过高斯计获取磁场强度;通过锁相放大器获取待测磁电复合材料的响应电流。
进一步地,所述磁电复合材料为水泥基复合材料或者聚合物混凝土复合材料,或者水泥基复合材料中嵌有[0.5,5]毫米金属导线。
进一步地,在S200中,采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列的方法为:
设置一个序列作为磁场序列Vo,以二元组(MF, VF)为序列Vo中的元素,MF是磁场强度值,VF是磁场强度值为MF时采集到待测磁电复合材料的响应电流的电流值;
从[5,10]安培/米的磁场强度开始,每次以[10,300]安培/米的磁场强度值的增量改变磁场,按照时间顺序将每次采集到的磁场强度值MF及对应的响应电流的电流值VF按照时间顺序构建成二元组(MF, VF)加入磁场序列Vo中。
进一步地,在S300中,筛选出磁场序列中的响应序列包括以下步骤:
计算磁场序列Vo中的各个元素的响应电流的上限阈值ThUPVF为:
ThUPVF=meanVF(Vo)+|VFc×maxVFRat(Vo)|;
计算磁场序列Vo中的各个元素的响应电流的下限阈值ThDWVF为:
ThDWVF=meanVF(Vo)-|VFc×minVFRat(Vo)|;
其中,VFc为当前的响应电流的电流值;
maxVFRat(Vo)为Vo中各个元素的响应电流的电流值高于VFc的电流值的元素占比;
minVFRat(Vo)为Vo中各个元素的响应电流的电流值低于VFc的电流值的元素占比;
meanVF(Vo)为Vo中所有元素的响应电流的电流值的平均值;
筛选出磁场序列Vo中的响应电流满足条件大于ThDWVF并且小于ThUPVF的元素作为响应序列。(筛选出稳定的响应电流信号值,去除掉磁电复合材料的异常耦合响应,提高信号采集的速度和精度,去除了异常耦合响应的杂波干扰)。
优选地,在S300中,筛选出磁场序列中的响应序列包括以下步骤:
当磁场序列的长度首次达到[10,50]个元素时,设置各元素中的最大电流值为上限阈值ThUPVF;设置各元素中的最小电流值为下限阈值ThDWVF;
筛选出磁场序列Vo中的响应电流满足条件大于ThDWVF并且小于ThUPVF的元素作为响应序列。
进一步地,每当通过S200采集的磁场序列Vo中二元组元素的数量到Q1时执行一次S300进行筛选响应序列,数量Q1=[10,1200]。
进一步地,在S400中,计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值的方法为以下步骤:
S401,设置变量i2,i2∈[2,N1-1],设置i2的初始值为2,以N1为响应序列VL中元素的数量;
S402,以响应序列VL中第i2-1个二元组元素为VL(i2-1),以响应序列VL中第i2个二元组元素为VL(i2),令响应序列VL中第i2+1个二元组元素为VL(i2+1) ,计算二元组元素VL(i2-1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2-1),计算二元组元素VL(i2)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2);计算二元组元素V(i2+1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2+1);其中,
Figure 440662DEST_PATH_IMAGE001
其中,exp为指数函数;
(以耦合值作为电流值的变化趋势来衡量是否磁电的产生是否是平滑过渡);
S403,记函数ADE()为计算两个耦合值之间的平滑过渡值的函数,根据O(i2-1)、O(i2)、O(i2+1)分别计算两个耦合值之间的平滑过渡值的计算公式为:
Figure 912095DEST_PATH_IMAGE002
Figure 169901DEST_PATH_IMAGE003
其中,log为对数函数;
S404,当i2小于3时,判断平滑过渡值ADE(O(i2-1),O(i2))是否小于平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1)),如果是则转到S405,如果不是则将ADE(O(i2-1),O(i2))和ADE(O(i2),O(i2+1))的平均值作为感应阈值并转到S406;
当i2大于等于3时,判断平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1))是否大于响应序列VL中第i2个二元组元素之前所有的耦合值的平滑过渡值的平均值,即大于响应序列VL中第2个到第i2个二元组元素对应的耦合值之间的所有的平滑过渡值的平均值,如果是则将响应序列VL中第2个到第i2个二元组元素对应的耦合值之间的所有的平滑过渡值的平均值作为感应阈值并转到S406,否则转到S405;
S405,当i2≤N1-1时,令i2的值增加1并转到步骤S402;当i2的值大于N1-1时,则将平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1)) 作为感应阈值并转到S406;
S406,结束。
进一步地,在S500中,计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值的方法为:
S501,设置变量i3,i3∈[2,N2-1],设置i3的初始值为2,N2为磁场序列中元素的数量;
S502,以磁场序列中第i3-1个二元组元素为VS(i3-1),以磁场序列中第i3个二元组元素为VS(i3),计算二元组元素VS(i3-1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i3-1),计算二元组元素VS(i3)的响应电流的电流值的耦合值为O(i3);其中,
Figure 193220DEST_PATH_IMAGE004
其中,exp为指数函数;
S503,记函数ADE()为计算两个耦合值之间的平滑过渡值的函数,计算两个磁场序列中耦合值之间的平滑过渡值的计算公式为:
Figure 169267DEST_PATH_IMAGE005
其中,log为对数函数;
S505,当i3≤N2-1时,令i3的值增加1并转到步骤S502;当i3的值大于N2-1时,则转到S506;
S506,结束,通过以上步骤计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值。
进一步地,稳态电流为待测磁电复合材料制作成的传感器的电极化感应时稳定的输出电流,使用磁电复合材料时的电流值不能超过稳态电流,若磁电复合材料长时间超过稳态电流则待测磁电复合材料易损坏。
本公开的实施例提供的一种磁电复合材料的电极化感应测量系统,如图2所示为本公开的一种磁电复合材料的电极化感应测量系统结构图,该实施例的一种磁电复合材料的电极化感应测量系统包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统实施例中的步骤。
所述系统包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中:
电流信号检测单元,用于将待测磁电复合材料于磁场中进行匀速往复运动;
磁场序列捕获单元,用于采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列;
响应序列筛选单元,用于筛选出磁场序列中的响应序列;
感应阈值计算单元,用于计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值;
稳态电流测量单元,用于计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值,以磁场序列中平滑过渡值大于感应阈值的各个元素对应的电流值作为待测磁电复合材料的稳态电流。
所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统,可运行的系统可包括,但不仅限于,处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,所述例子仅仅是一种磁电复合材料的电极化感应测量系统的示例,并不构成对一种磁电复合材料的电极化感应测量系统的限定,可以包括比例子更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Vopplication Specific Integrated Circuit,VoSIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Vorray,FPGVo) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统运行系统的控制中心,利用各种接口和线路连接整个一种磁电复合材料的电极化感应测量系统可运行系统的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card, SMC),安全数字(Secure Digital, SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述,但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例,从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外,上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述,其目的是为了提供有用的描述,而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。

Claims (5)

1.一种磁电复合材料的电极化感应测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S100,将待测磁电复合材料于磁场中进行匀速往复运动;
S200,采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列;
S300,筛选出磁场序列中的响应序列;
S400,计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值;
S500,计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值,以磁场序列中平滑过渡值大于感应阈值的各个元素对应的电流值作为待测磁电复合材料的稳态电流;
其中,在S300中,筛选出磁场序列中的响应序列包括以下步骤:
计算磁场序列Vo中的各个元素的响应电流的上限阈值ThUPVF为:
ThUPVF=meanVF(Vo)+|VFc×maxVFRat(Vo)|;
计算磁场序列Vo中的各个元素的响应电流的下限阈值ThDWVF为:
ThDWVF=meanVF(Vo)-|VFc×minVFRat(Vo)|;
其中,VFc为当前的响应电流的电流值;
maxVFRat(Vo)为Vo中各个元素的响应电流的电流值高于VFc的电流值的元素占比;
minVFRat(Vo)为Vo中各个元素的响应电流的电流值低于VFc的电流值的元素占比;
meanVF(Vo)为Vo中所有元素的响应电流的电流值的平均值;
筛选出磁场序列Vo中的响应电流满足条件大于ThDWVF并且小于ThUPVF的元素作为响应序列;
其中,在S400中,计算响应序列中各个元素的平滑过渡值并以此得到感应阈值的方法为以下步骤:
S401,设置变量i2,i2∈[2,N1-1],设置i2的初始值为2,以N1为响应序列VL中元素的数量;
S402,以响应序列VL中第i2-1个二元组元素为VL(i2-1),以响应序列VL中第i2个二元组元素为VL(i2),令响应序列VL中第i2+1个二元组元素为VL(i2+1) ,计算二元组元素VL(i2-1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2-1),计算二元组元素VL(i2)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2);计算二元组元素V(i2+1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i2+1);其中,
Figure 939292DEST_PATH_IMAGE001
S403,记函数ADE()为计算两个耦合值之间的平滑过渡值的函数,根据O(i2-1)、O(i2)、O(i2+1)分别计算两个耦合值之间的平滑过渡值的计算公式为:
Figure 496176DEST_PATH_IMAGE002
Figure 232050DEST_PATH_IMAGE004
S404,当i2小于3时,判断平滑过渡值ADE(O(i2-1),O(i2))是否小于平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1)),如果是则转到S405,如果不是则将ADE(O(i2-1),O(i2))和ADE(O(i2),O(i2+1))的平均值作为感应阈值并转到S406;
当i2大于等于3时,判断平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1))是否大于响应序列VL中第i2个二元组元素之前所有的耦合值的平滑过渡值的平均值,即大于响应序列VL中第2个到第i2个二元组元素对应的耦合值之间的所有的平滑过渡值的平均值,如果是则将响应序列VL中第2个到第i2个二元组元素对应的耦合值之间的所有的平滑过渡值的平均值作为感应阈值并转到S406,否则转到S405;
S405,当i2≤N1-1时,令i2的值增加1并转到步骤S402;当i2的值大于N1-1时,则将平滑过渡值ADE(O(i2),O(i2+1)) 作为感应阈值并转到S406;
S406,获得感应阈值,结束;
其中,在S500中,计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值的方法为:
S501,设置变量i3,i3∈[2,N2-1],设置i3的初始值为2,N2为磁场序列中元素的数量;
S502,以磁场序列中第i3-1个二元组元素为VS(i3-1),以磁场序列中第i3个二元组元素为VS(i3),计算二元组元素VS(i3-1)的响应电流的电流值的耦合值为O(i3-1),计算二元组元素VS(i3)的响应电流的电流值的耦合值为O(i3);其中,
Figure 165371DEST_PATH_IMAGE005
其中,exp为指数函数;
S503,记函数ADE()为计算两个耦合值之间的平滑过渡值的函数,计算两个磁场序列中耦合值之间的平滑过渡值的计算公式为:
Figure 568671DEST_PATH_IMAGE006
其中,log为以2为底的对数函数;
S505,当i3≤N2-1时,令i3的值增加1并转到步骤S502;当i3的值大于N2-1时,则转到S506;
S506,结束,通过以上步骤计算磁场序列中各个元素的平滑过渡值。
2.根据权利要求1所述的一种磁电复合材料的电极化感应测量方法,其特征在于,在S100中,磁场通过磁场发生器产生,磁场发生器包括脉冲磁场发生器、旋转磁场发生器或者直流磁场发生器。
3.根据权利要求1所述的一种磁电复合材料的电极化感应测量方法,其特征在于,在S200中,采集待测磁电复合材料的响应电流值对应磁场的磁场序列的方法为:
设置一个序列作为磁场序列Vo,序列Vo中的元素的形式为二元组(MF, VF),MF是磁场强度值,VF是磁场强度值为MF时采集到待测磁电复合材料的响应电流的电流值;
从[5,10]安培/米的磁场强度开始,每次以[10,300]安培/米的磁场强度值的增量改变磁场,按照时间顺序将每次采集到的磁场强度值MF及对应的响应电流的电流值VF按照时间顺序分别构建成各个二元组(MF, VF)加入磁场序列Vo中。
4.根据权利要求3所述的一种磁电复合材料的电极化感应测量方法,其特征在于,每当通过S200采集的磁场序列Vo中二元组元素的数量到Q1时执行一次S300进行筛选响应序列,数量Q1=[10,1200]。
5.一种磁电复合材料的电极化感应测量系统,其特征在于,所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统包括:处理器、存储器及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述的一种磁电复合材料的电极化感应测量方法中的步骤,所述一种磁电复合材料的电极化感应测量系统运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心计算设备中。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345249A (ja) * 2004-06-02 2005-12-15 Masato Niizoe 電流分布測定装置
WO2011130715A2 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Flex Lighting Ii, Llc Illumination device comprising a film-based lightguide
CN203732707U (zh) * 2014-03-05 2014-07-23 华中科技大学 脉冲强磁场下多铁材料磁电性能的测试系统
CN103983926A (zh) * 2014-05-29 2014-08-13 北京科大分析检验中心有限公司 基于数字锁相技术的磁电系数的测量方法和装置
CN108241130A (zh) * 2018-01-29 2018-07-03 厦门大学 一种基于磁电效应的磁通门磁场传感器
CN110276816A (zh) * 2019-06-27 2019-09-24 北京金山安全软件有限公司 区域填色方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN110333378A (zh) * 2019-05-31 2019-10-15 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种基于磁汇聚效应的磁电层合材料电流传感装置
CN111308402A (zh) * 2020-03-05 2020-06-19 北京信息科技大学 一种雷电磁场的测量方法及装置
CN113687277A (zh) * 2021-10-26 2021-11-23 广东海洋大学 一种磁电复合材料传感器的测试方法及系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3633398A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-08 National Central University Apparatus and method for scanning an artificial structure

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345249A (ja) * 2004-06-02 2005-12-15 Masato Niizoe 電流分布測定装置
WO2011130715A2 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Flex Lighting Ii, Llc Illumination device comprising a film-based lightguide
CN203732707U (zh) * 2014-03-05 2014-07-23 华中科技大学 脉冲强磁场下多铁材料磁电性能的测试系统
CN103983926A (zh) * 2014-05-29 2014-08-13 北京科大分析检验中心有限公司 基于数字锁相技术的磁电系数的测量方法和装置
CN108241130A (zh) * 2018-01-29 2018-07-03 厦门大学 一种基于磁电效应的磁通门磁场传感器
CN110333378A (zh) * 2019-05-31 2019-10-15 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种基于磁汇聚效应的磁电层合材料电流传感装置
CN110276816A (zh) * 2019-06-27 2019-09-24 北京金山安全软件有限公司 区域填色方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN111308402A (zh) * 2020-03-05 2020-06-19 北京信息科技大学 一种雷电磁场的测量方法及装置
CN113687277A (zh) * 2021-10-26 2021-11-23 广东海洋大学 一种磁电复合材料传感器的测试方法及系统

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Flux-weakening regime operation of an interior permanent-magnet synchronous motor drive;Thomas M,et al;《IEEE transactions on industry applications》;19870831;第681-689页 *
Magnetic field driven metal-insulator phase transition in planar systems;E.V.Gorbar,et al;《physical review B》;20021231;第045108-1-045108-22页 *
磁介质理论在钢筋锈蚀检测中的应用研究;高荣森等;《建筑材料科学与技术》;20090331;第1-3,7页 *
自偏置磁电复合材料及磁传感特性研究;徐晓玉;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑)》;20170315;第I140-654页 *
融合MMTD的图像复原方法研究;刘恒;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑)》;20130615;第I138-1215页 *

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