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公开(公告)号：CN105651818B
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201511016535.9
申请日：2015-12-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N27/00
Abstract: 通过扭转半圆柱结构测量剪切向挠曲电系数的装置及方法，该装置包括挠曲电材料，固定连接在半圆柱状挠曲电材料两端的夹持端，位于半圆柱状挠曲电材料侧面平面上沿对称轴左右对称分布的电极，与电极电连接的电荷放大器，与电荷放大器电连接的信号处理模块，与信号处理模块连接的驱动电源，与驱动电源连接的作动器；信号处理模块输出控制信号至驱动电源，驱动电源将控制信号功率放大并控制作动器输出扭矩，挠曲电材料因扭转发生形变，在沿半圆柱径向产生剪切应变梯度，继而产生剪挠曲电效应导致的电极化，该极化电荷通过电极送至电荷放大器并被转换为相应的电压形式，通过控制信号、电荷输出量和材料参数即可计算得到挠曲电材料的剪切挠曲电响应。
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公开(公告)号：CN105424517B
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201511016532.5
申请日：2015-12-29
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 通过蛇形位移放大结构测量逆挠曲电系数的装置及方法，该装置包括导轨，设置在导轨上的多个绝缘滑块，绝缘滑块相邻的两两之间的上部或下部粘结有半圆弧挠曲电材料，最后一根绝缘滑块上粘结有四分之一圆弧挠曲电材料，半圆弧挠曲电材料和四分之一圆弧挠曲电材料形成蛇形位移放大结构；激光位移计将激光打在四分之一圆弧挠曲电材料的端面上，蛇形位移放大结构的上下表面涂有驱动电极，驱动电极与高压电源连接，高压电源与信号源连接；通过信号源向高压电源输送信号使蛇形位移放大结构受到均匀电场梯度而产生形变，导轨使产生的横向位移累加，通过激光位移计来测量四分之一圆弧挠曲电材料端面位移的变化情况，结合材料的力电参数，便可计算得到该挠曲电材料的逆挠曲电系数。
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公开(公告)号：CN108551275A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810443625.3
申请日：2018-05-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 基于逆挠曲电原理的锁止型步进式作动器及作动方法，该作动器包括轨道、位于轨道内的双向步进式作动单元，控制中枢和控制器构成；其中双向步进式作动单元由3个类圆环状的左锁止环、作动环和右锁止环从左向右依次分别固结构成，其尺寸与轨道内径相匹配；当控制中枢下达向右行进的命令时，锁1控制器输出电压，左锁止环处于锁止状态，与管道内壁相接触且有静态摩擦力保证其锁止；作动控制器输出电压，作动环由于挠曲电效应产生变形而推动右锁止环使其向右移动；再使锁2控制器输出电压使右锁止环与轨道内壁相接触，从而实施与左锁止环相同的锁止动作；锁1控制器输出电压使左锁止环开锁，再使作动控制器输出电压使作动环恢复初始状态，将左锁止环向右拽动，从而完成一个步进周期的作动。
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公开(公告)号：CN108540008A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810442758.9
申请日：2018-05-10
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/00 , H01L41/047 , H01L41/083 , H01L41/09
CPC classification number: H02N2/0015 , H01L41/0471 , H01L41/0835 , H01L41/0926
Abstract: 基于逆挠曲电原理的柔性材料往复式多层结构超大变形作动器及方法，该作动器包括控制器，与控制器电连接的高压电源，由多层柔性薄膜状材料往复重叠组成的挠曲电型半半圆环状作动结构，作动结构中靠近单层材料膜上下表面位置的材料内部分别埋设具有可大范围弯曲和伸展的电极，电极与高压电源电连接，作动器通电后由于逆挠曲电作用，会产生沿作动结构圆环径向向内的弯曲变形；该变形导致半圆环曲率增大，使得电压作用不变的情况下原电场梯度进一步加大，电场梯度致的弯曲应力也进一步加大，从而使得作动结构进一步变形直至与材料抵抗变形的力相平衡或接触被夹持物体，继而保持该形状和握力；该超大变形作动器相对于现有刚性结构的机械手而言，具有对待作用结构的潜在破坏和损伤小等优势，具有非常广泛的应用价值。
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公开(公告)号：CN105572184B
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201511016462.3
申请日：2015-12-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N27/22
Abstract: 种基于电容变化获得逆挠曲电系数的测量装置及方法,包括基板,位于基板上的固定台,刚性连接于固定台上的挠曲电材料,附着于挠曲电材料弧面的驱动电极及端面的电容电极,与信号源电连接的高压电源,高压电源与驱动电极电连接;通过电容测量电路测量挠曲电材料端面间电容值变化;通过信号源向高压电源输送驱动信号使挠曲电材料受到电压作用,产生均匀电场梯度而产生形变致使端面间等效电容变化,通过电容变化量便可计算得到该挠曲电材料的逆挠曲电系数。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105158509B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510524103.2
申请日：2015-08-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01P15/09
Abstract: 一种基于挠曲电效应的三维流速变化率传感器及测量方法，该传感器包括L状三维主体元件和球状绝缘材料，所述L状三维主体元件包括绝缘层、电极层、挠曲电材料层，多层叠加，空余部分用绝缘黏性材料填充，电极层与电荷放大器相连接，电荷放大器的输出端与信号处理、显示、存储模块相连接；测量流速变化率时，三维流场内流体冲击球状绝缘材料，使得L状三维主体元件各层发生形变，挠曲电材料层在其挠度方向产生了应变梯度，产生四组极化电荷，经电极层传递至电荷放大器，经处理实时的显示三维流速变化率；本发明传感器体积微小，对流场影响极小，无需对挠曲电材料层供电，具有无外加质量块、量程宽、实时性良好、直接测量、精度高、结构简单等特点。
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公开(公告)号：CN105137118B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510429040.2
申请日：2015-07-21
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01P15/09
Abstract: 一种基于挠曲电效应的流速变化率的传感结构和测量方法，该测量结构包括绝缘层、电极层、挠曲电材料层，多层重复叠加，空余部分用绝缘黏性材料填充，电极层外接导线，组成层板状测量元件，与层板状测量元件连接的电荷放大器，其中电荷放大器的输出端与信号处理、显示、存储模块相连接；测量流速变化率时，将层板状测量元件置于待测流场中，流场内液体或气体冲击层板状测量元件使得各层发生形变，挠曲电材料层产生挠曲变形，在其挠度方向产生了应变梯度，上下表面产生极化电荷，经电极层传递至电荷放大器，经处理显示流速变化率；本发明基于挠曲电原理的层板状测量元件微小，对流场影响极小，并且无需对层板状测量元件供电，具有测量精度高，无外加质量块等特点。
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公开(公告)号：CN105897047B
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201610221388.7
申请日：2016-04-11
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 一种将连续位移转变为冲击载荷的梳子俘能器，包括长梳和短梳，所述长梳为发电元件，长梳通过轨道连接设置在绝缘外壳内部，绝缘外壳上端设置有绝缘顶盖，所述绝缘顶盖上开有通孔，短梳的连接杆穿过通孔，短梳在上下运动时，长梳和短梳的齿尖会发生相互碰撞，长梳的梳齿上下表面涂有电极，电极与调理电路的输入端相连，调理电路的输出端与能量储存模块相连接；当短梳上下运动产生连续位移时，长梳与短梳的梳齿尖相互碰撞，由于受到冲击载荷的作用，长梳梳齿内部存在应力场，从而产生极化电荷，极化电荷经电极传递至调理电路，继而在能量储存模块存储，以备耗能元件使用；本发明传感器具有将连续位移转变为冲击载荷的特点，发电能力具有可设计性，并大大提高了俘获能量的能力。
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公开(公告)号：CN104457964B
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201410717360.3
申请日：2014-11-28
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种基于挠曲电原理的双轴振动传感器，包括具有大挠曲电系数的传感单元，沿传感单元长度方向四个表面附着的互不连接的电极，传感单元通过环氧胶连接在待测结构的侧面，电极与双路电荷放大器相电连接，双路电荷放大器与信号处理电路相电连接，信号处理电路与存储与显示模块相电连接；当待测结构发生双轴振动时，位于其侧部的传感单元产生相应的挠曲变形，在其挠度方向产生了应变梯度，该无源的传感单元将输出两组相应的极化电荷，通过对该电荷的实时测量与分析，得出待测结构的实时双轴振动情况；无需对该传感单元进行供电，亦无需再行设置敏感元件，可直接对由振动产生的输出电荷信号进行分析和处理，便可得到待测结构双轴的实时振动情况。
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公开(公告)号：CN104483054B
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201410712083.7
申请日：2014-11-28
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L3/22
Abstract: 挠曲电型无源扭矩传感器，包括带有夹持端和同心通孔的具有大挠曲电系数的传感单元，附着于传感单元通孔内壁以及传感单元外部的电极，与电极电连接的电荷放大器，与电荷放大器电连接的信号处理电路以及与信号处理电路电连接的储存显示模块；在传感单元夹持端加载扭矩时，传感单元通孔内壁沿径向产生应变梯度，由于挠曲电原理，传感单元上直接产生了相应的极化电荷，通过该电荷信号得到夹持端加载扭矩的值；本发明加载于传感单元的扭矩可通过转换为径向应变梯度的方法进行测量；同时，由于传感单元本身具有大的挠曲电特性，因而无需再行粘贴敏感元件、且传感单元测量方式为无源测量，增加了传感器的适用范围。
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