钛酸钡/炭黑/PDMS三元压电复合薄膜及其在振动能量采集器上的应用研究

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作者 罗翠线 贾文涛 +1 位作者 侯娇红 张卫 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期789-796,共8页

制备了性能优越的三元无铅钛酸钡/炭黑/PDMS(BaTiO_(3)/C/PDMS)压电复合薄膜。周期振动击打下BaTiO_(3)/C/PDMS压电复合薄膜输出电压为7.43 V,比BaTiO_(3)/PDMS压电复合薄膜的输出电压增加了143%。当导电材料C的质量分数为3.2 wt%时,BaT... 制备了性能优越的三元无铅钛酸钡/炭黑/PDMS(BaTiO_(3)/C/PDMS)压电复合薄膜。周期振动击打下BaTiO_(3)/C/PDMS压电复合薄膜输出电压为7.43 V,比BaTiO_(3)/PDMS压电复合薄膜的输出电压增加了143%。当导电材料C的质量分数为3.2 wt%时,BaTiO_(3)/C/PDMS复合薄膜可获得最大输出电压,且压电性能和铁电性能最优。复合薄膜产生的电能可储存至超级电容器,用于驱动对应的商用发光二极管。将BaTiO_(3)/PDMS和BaTiO_(3)/C/PDMS基复合压电材料分别应用于非对称振动能量采集器,实验结果表明系统的-3 dB带宽由未填充C时的8.7 Hz增加到填充C后的9.3 Hz。 展开更多

关键词 压电传感器件 钛酸钡/炭黑/PDMS 复合薄膜 能量采集器

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就业为导向的校企协同物联网专业人才培养研究

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作者 罗翠线 任丽芳 +1 位作者 黄玉蓉 周志刚 《电脑知识与技术》 2024年第23期103-106,共4页

以就业为导向的校企协同物联网专业人才培养,能够让高校和企业之间的合作实现双赢,有助于培养高质量的物联网人才,提高毕业生的就业竞争力。文章主要围绕目前物联网技术变化迅速的挑战、实践经验的缺乏、跨学科整合不足、教育与行业需... 以就业为导向的校企协同物联网专业人才培养,能够让高校和企业之间的合作实现双赢,有助于培养高质量的物联网人才,提高毕业生的就业竞争力。文章主要围绕目前物联网技术变化迅速的挑战、实践经验的缺乏、跨学科整合不足、教育与行业需求脱节等问题,研究以就业为导向的校企协同物联网专业人才培养的价值和模式,并对典型的校企协同物联网合作案例进行分析。最后针对目前校企协同物联网专业人才培养提出新的实施策略,即建立资源共享机制、明确合作目标和责任、灵活多元的课程设计、实时动态反馈机制。 展开更多

关键词 校企协同 以就业为导向 物联网人才 人才培养 教学改革

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基于钼掺杂氧化锌微米花的高灵敏和快响应丙酮气体传感器研究

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作者 罗翠线 李奇 +3 位作者 黄玉蓉 王大铭 李新科 秦敏哲 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1126-1134,共9页

丙酮是一种无色高挥发性的有毒溶剂,易致毒,严重威胁人类生命健康,因此研究灵敏度高和响应迅速丙酮传感器具有重要的现实意义。通过沉淀法和煅烧法制备了纯相和不同钼(Mo)掺杂浓度的氧化锌(ZnO)微米花结构,并将Mo-ZnO作为敏感材料制作... 丙酮是一种无色高挥发性的有毒溶剂,易致毒,严重威胁人类生命健康,因此研究灵敏度高和响应迅速丙酮传感器具有重要的现实意义。通过沉淀法和煅烧法制备了纯相和不同钼(Mo)掺杂浓度的氧化锌(ZnO)微米花结构,并将Mo-ZnO作为敏感材料制作成丙酮气体传感器。气敏结果显示,Mo掺杂的ZnO对丙酮气体的检测性能较纯ZnO大幅提升,尤其Mo_(3)-ZnO气体传感器在225℃对100×10^(-6)丙酮气体的响应为纯ZnO的3倍,并且具有快速的响应恢复时间(5 s/5 s)以及良好的线性度和低的检测下限。这些优异的传感性能归因于Mo-ZnO微米花结构由许多带有小孔的纳米薄片组成,其中开放的3D空间提供了更大的比表面积,可以吸附更多的气体分子并产生高响应。 展开更多

关键词 ZnO微米花 Mo-ZnO 气体传感器 丙酮检测

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基于模态分离技术的3×n阵列式低频宽带压电振动发电机的设计研究 被引量：4

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作者 罗翠线 秦敏哲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期554-560,共7页

针对传统压电发电机固有频率单一,频率采集范围窄和能量采集效率低等缺陷,且无法满足当前无线传感器在特殊工作环境中所需的宽频带和大功率输出.本文基于模态分离技术提出了一种3×n阵列式压电发电结构,并利用COMSOL有限元仿真软件... 针对传统压电发电机固有频率单一,频率采集范围窄和能量采集效率低等缺陷,且无法满足当前无线传感器在特殊工作环境中所需的宽频带和大功率输出.本文基于模态分离技术提出了一种3×n阵列式压电发电结构,并利用COMSOL有限元仿真软件对其进行仿真分析,优化参数后3×5阵列式采集系统在低于50Hz的频率范围内带宽为15.6Hz.实验测试结果发现3×5阵列式发电机的带宽拓宽至13.8Hz;同时在11Hz的共振频率下,最优负载电阻值为350kΩ时,可获得的最大输出功率为2.12mW;最后测试其半功率(1.05mW)带宽达15.3Hz.本文所提出的模态分离技术使阵列采集系统的带宽明显提高且输出功率增大,这个优异的输出性能使得其在多源、宽频振动环境中具有明显的优势. 展开更多

关键词 阵列式发电机 低频宽带采集器 压电俘能装置 振动能量捕获 模态分离技术

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基于Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3)空心球的高灵敏度异丙醇气体传感器 被引量：3

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作者 罗翠线 闫雯 +2 位作者 孙永娇 胡杰 李朋伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期58-65,共8页

为了检测危害人类健康的异丙醇气体,本文制备了基于In_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)负载In_(2)O_(3)(Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3))空心球的高灵敏度异丙醇气体传感器,通过表征手段对制备的In_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3)样品的晶相,形貌... 为了检测危害人类健康的异丙醇气体,本文制备了基于In_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)负载In_(2)O_(3)(Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3))空心球的高灵敏度异丙醇气体传感器,通过表征手段对制备的In_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3)样品的晶相,形貌和化学成分进行分析。实验测试结果表明,在200℃的最佳工作温度下,与纯的In_(2)O_(3)相比,Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3)空心球气体传感器对异丙醇有更好的气敏特性。Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3)空心球传感器对100×10^(-4)%异丙醇的响应值可达28.2(为纯相In_(2)O_(3)的1.75倍),响应时间为1 s,恢复时间为2 s,且重复性和稳定性良好。Fe_(2)O_(3)与In_(2)O_(3)两种氧化物之间形成了n-n异质结,提高了传感器的初始电阻,从而优化了In_(2)O_(3)的气敏特性。本文所制备的Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3)空心球传感器在检测异丙醇气体方面具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 水热法 Fe_(2)O_(3)@In_(2)O_(3) 气体传感器 异丙醇检测

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基于无铅钛酸钡/石墨烯/PDMS三相复合压电纳米发电机的研究 被引量：1

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作者 罗翠线 王莹 李朋伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2189-2195,共7页

本文利用固相法合成了无铅钛酸钡(BaTiO_(3),BTO)纳米颗粒,并将其与不同含量的石墨烯(Graphene Oxide,GO)和聚二甲基硅氧烷(PolyDiMethylSiloxane,PDMS)进行复合制备成薄膜.GO材料作为碳基导电相形成复合材料中的微电容,提高了复合材料... 本文利用固相法合成了无铅钛酸钡(BaTiO_(3),BTO)纳米颗粒,并将其与不同含量的石墨烯(Graphene Oxide,GO)和聚二甲基硅氧烷(PolyDiMethylSiloxane,PDMS)进行复合制备成薄膜.GO材料作为碳基导电相形成复合材料中的微电容,提高了复合材料的压电性能.对GO含量为0.6 wt%的BaTiO_(3)/Graphene/Polydimethylsiloxane(BTO/GO/PDMS)复合薄膜的电学和铁电性能进行了测试与分析.实验结果表明:所制备的BTO/GO/PDMS复合薄膜的介电常数为185,剩余极化强度高达每平方厘米13.47μC(高于纯相的BaTiO_(3)/Polydimethylsiloxane(BTO/PDMS)复合薄膜).BTO/GO/PDMS基纳米复合薄膜发电机的开路电压是BTO/PDMS基纳米发电机的2.78倍.基于上述研究成果,这种无铅绿色友好型柔性复合材料在振动能量采集和集成铁电器件方面具有广泛的应用前景. 展开更多

关键词 BaTiO_(3)/GO/PDMS 三相复合薄膜 柔性压电材料 纳米发电机

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线性三自由度低频压电振动能量采集器 被引量：1

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作者 王艳芬 罗翠线 李朋伟 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期147-150,157,共5页

基于线性多自由度振动的概念,提出并设计了一种线性三自由度（3DOF）振动能量采集器。该能量采集器包括一、二阶传动梁及传统单悬臂梁。数学建模及有限元仿真结果表明,多阶传动梁垂直相接构成的线性多自由度系统可有效调节并降低系统的... 基于线性多自由度振动的概念,提出并设计了一种线性三自由度（3DOF）振动能量采集器。该能量采集器包括一、二阶传动梁及传统单悬臂梁。数学建模及有限元仿真结果表明,多阶传动梁垂直相接构成的线性多自由度系统可有效调节并降低系统的工作频率。实验结果表明,线性三自由度能量采集器在0~100 Hz频率范围内,具有3个电压峰值,有效带宽15Hz,与理论分析相吻合。另外,与传统单悬臂梁能量采集器相比,工作频率降低,频带扩增275%。 展开更多

关键词 振动 能量采集器 线性三自由度(3DOF) 线性 低频

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无铅BaTiO3/GO/PDMS复合的柔性叉指式压电发电机的设计与试验 被引量：1

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作者 罗翠线 魏文伯 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2002-2010,共9页

传统的压电振动发电机具有工作频带窄,压电陶瓷易碎且含铅等缺陷,无法满足当前微型传感器件可穿戴、小型化、便携式等要求。本文制备了一种高性能的钛酸钡/石墨烯/聚二甲基硅氧烷(BaTiO 3/GO/PDMS)三元无铅压电复合薄膜。GO材料的比表... 传统的压电振动发电机具有工作频带窄,压电陶瓷易碎且含铅等缺陷,无法满足当前微型传感器件可穿戴、小型化、便携式等要求。本文制备了一种高性能的钛酸钡/石墨烯/聚二甲基硅氧烷(BaTiO 3/GO/PDMS)三元无铅压电复合薄膜。GO材料的比表面较大且流动性较强,在铁电材料中易形成微电容从而提高复合薄膜的压电性能。当BaTiO 3/GO/PDMS复合薄膜中GO质量分数为0.6 wt%时,复合薄膜的介电常数和导电率分别为185和8.5×10^-5 S/m。BaTiO 3/GO/PDMS复合薄膜的剩余极化强度值为13.47μC/cm^2,比未添加GO材料时提高了28%。所制备的BaTiO 3/GO/PDMS三元复合薄膜发电机的最大输出电压达7.71 V,是BaTiO 3/PDMS二元复合薄膜发电机的2.78倍。将BaTiO 3/GO/PDMS复合柔性纳米薄膜应用于非对称叉指式压电拾振结构,填充GO后非对称叉指式拾振结构的输出电压明显增加,拾振结构的-3dB带宽由未填充GO时的8.7 Hz增加到填充GO后的11.2 Hz。所提出的BaTiO 3/GO/PDMS无铅复合柔性压电纳米发电机在柔性能量采集拾振结构方面具有巨大的应用前景。 展开更多

关键词 压电发电机 BATIO 3/GO/PDMS 无铅复合材料 柔性叉指式结构

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金纳米棒的制备及其在光声成像中的应用

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作者 吴一多 李朋伟 +3 位作者 蒋华北 罗翠线 闫晓乐 王荣 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期872-875,879,共5页

该文制备了巯基聚乙二醇(PEG)修饰的金纳米棒,该纳米材料在近红外区具有良好的光吸收特性,具备作为优良光声造影剂的潜质。该文通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-VIS)吸收光谱等测量手段对金纳米棒进行了形貌、结构、基本光学性... 该文制备了巯基聚乙二醇(PEG)修饰的金纳米棒,该纳米材料在近红外区具有良好的光吸收特性,具备作为优良光声造影剂的潜质。该文通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-VIS)吸收光谱等测量手段对金纳米棒进行了形貌、结构、基本光学性能及光声成像效果等表征。实验结果表明,随着材料浓度的增加,体外光声信号的响应近似呈线性增长;经由PEG修饰,金纳米棒的生物相容性得到提高;PEG修饰后的金纳米棒对小鼠大脑皮层血管的成像效果得到提升。结果表明,PEG修饰的金纳米棒材料,在光声成像造影领域具有巨大的应用前景。 展开更多

关键词 金纳米棒 水热法 光声成像 造影剂 光声对比度

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基于Renyi熵滤波的光声图像重建算法设计与实现

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作者 王荣 王一平 +5 位作者 何再乾 罗翠线 李朋伟 胡杰 蒋华北 张文栋 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1026-1036,共11页

针对光声图像重建过程中存在的原始光声信号信噪比差、重建图像对比度低、分辨率不足等问题,提出了基于Renyi熵的光声图像重建滤波算法.该算法首先根据原始光声信号的Renyi熵分布情况,确定分割阈值,并滤除杂波信号;再利用滤波后的光声... 针对光声图像重建过程中存在的原始光声信号信噪比差、重建图像对比度低、分辨率不足等问题,提出了基于Renyi熵的光声图像重建滤波算法.该算法首先根据原始光声信号的Renyi熵分布情况,确定分割阈值,并滤除杂波信号;再利用滤波后的光声数据进行延时叠加光声图像重建.利用该滤波算法分别处理铅笔芯横截面(零维)、头发丝(一维)以及小鼠大脑皮层血管(二维)等不同维度样本的光声信号,实验结果表明:相比Renyi熵处理之前,重建图像对比度平均增强了32.45%,分辨率平均提高了30.78%,信噪比提高了47.66%,均方误差降低了35.01%;相比典型的滤波处理算法(模极大值法和阈值去噪法),本研究中图像的对比度、分辨率和信噪比分别提高了25.94%/10.60%、27.90%/19.48%、35.21%/10.60%,均方误差减小了28.57%/16.66%.因此,选择利用Renyi熵滤波算法处理光声信号,从而使光声图像重建质量得到大幅改善. 展开更多

关键词 光声图像重建 滤波处理算法 RENYI熵 阈值分割

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多路并行可调谐能量采集电路的设计与实现

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作者 罗翠线 王艳芬 +2 位作者 李朋伟 胡杰 张雪英 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1748-1750,共3页

针对传统能量采集器输出功率过低、单一能量采集单元不足以直接驱动传感器节点等负载的问题,设计了一种多路并行可调谐能量采集电路。该电路包括能量采集源模块、全桥整流模块、电容存储模块、电压调整模块和负载模块五部分。Multisim... 针对传统能量采集器输出功率过低、单一能量采集单元不足以直接驱动传感器节点等负载的问题,设计了一种多路并行可调谐能量采集电路。该电路包括能量采集源模块、全桥整流模块、电容存储模块、电压调整模块和负载模块五部分。Multisim软件仿真结果表明该电路的最终输出电压相比标准能量采集(standard energy harvesting,SEH)电路提高了1.11倍;实验测试结果显示,采用该电路后输出电压稳定在5 V,最大输出功率为15 m W,比SEH电路提高2.12倍,能量传输与利用效率显著提高。 展开更多

关键词 多路并行 标准能量采集电路 电压调整电路

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多悬臂梁压电换能器电路的设计与实现 被引量：2

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作者 罗翠线 李朋伟 王艳芬 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期342-345,共4页

介绍了一种多悬臂梁压电换能器电路。与标准能量采集电路(SEH)相比,三悬臂梁压电换能器电路的理论最大平均采集功率提高了300%。利用Multisim软件仿真,结果表明,三悬臂梁压电换能器电路的最终输出电压为SEH电路的2.11倍;进一步搭建实际... 介绍了一种多悬臂梁压电换能器电路。与标准能量采集电路(SEH)相比,三悬臂梁压电换能器电路的理论最大平均采集功率提高了300%。利用Multisim软件仿真,结果表明,三悬臂梁压电换能器电路的最终输出电压为SEH电路的2.11倍;进一步搭建实际电路,其最终最大输出功率为SEH电路的3.12倍,能量转化与利用效率显著提高。 展开更多

关键词 压电换能器 多悬臂梁 标准能量采集电路 电压调整电路 输出功率

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