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[发明专利]一种基于混合驱动的大行程刀具伺服装置及其控制方法-CN201910245885.4有效
发明人：朱志伟;纪宇阳;陈栎;卞雷祥;李云峰;周荣晶 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： B23Q5/22 文献下载
摘要：发明公开一种基于混合驱动的大行程刀具伺服装置及其控制方法，包括压电驱动装置、洛伦兹力驱动装置、基体、柔性导向机构、装刀平台和位移传感器，压电驱动装置和洛伦兹力驱动装置设置于基体上，洛伦兹力驱动装置连接于压电驱动装置的后端，装刀平台固定于压电驱动装置的前端，压电驱动装置通过其两侧的柔性导向机构与基体连接，位移传感器用于测量所述刀具的位移，所述控制方法包括音圈电机开环控制及压电驱动闭环补偿控制，本发明兼具洛伦兹力驱动大行程优点及压电驱动高频响、亚纳米运动分辨率优点，以高频响压电补偿系统响应速率，实现刀具运动轨迹的快速、超精密跟踪，可极大拓展FTS系统切削能力。
一种基于混合驱动行程刀具伺服装置及其控制方法

[发明专利]压磁效应模型的构建方法和系统-CN202310617709.5在审
发明人： 卞雷祥;黄子军;屈艺;马龙;丁新其;张永举;张伟;张健;曹伟;王鸣杰 -专利权人：南京理工大学;江苏省特种设备安全监督检验研究院
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01L1/12 文献下载
摘要：本申请公开了一种压磁效应模型的构建方法和系统，本申请提供的方法包括：在目标铁磁性材料上分别绕设激励线圈和感应线圈；向所述激励线圈提供激励电流，以产生可使所述目标铁磁性材料达到饱和磁化的均匀激励磁场；分别对饱和磁化的所述目标铁磁性材料施加不同的机械力F，并获取不同机械力下所述感应线圈输出的感应电动势信号；基于感应电动势信号与对应的机械力，建立压磁效应模型。本申请实施例的方案，可以提高铁磁性材料应力测量的精度。
磁效应模型构建方法系统

[发明专利]电梯钢丝绳的应力监测方法和系统-CN202310620979.1在审
发明人：马龙;丁新其;卞雷祥;黄子军;屈艺;张永举;张伟;张健;曹伟;王鸣杰 -专利权人：江苏省特种设备安全监督检验研究院;南京理工大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B66B7/12 文献下载
摘要：本申请公开了一种电梯钢丝绳的应力监测方法和系统，本申请提供的方法包括：在电梯钢丝绳上分别绕设激励线圈和感应线圈；向所述激励线圈提供激励电流，以产生可使所述电梯钢丝绳达到饱和磁化的均匀激励磁场；在所述电梯钢丝绳达到饱和磁化的情况下，实时获取所述感应线圈输出的感应电动势信号；提取感应电动势信号中所述激励电流频率的二次谐波；基于所述二次谐波对应的感应电动势和预设的压磁效应模型，监测所述电梯钢丝绳的应力，其中所述压磁效应模型中保存有感应电动势与机械力的映射关系。本申请实施例的方案，可以提高电梯钢丝绳应力监测的精度。
电梯钢丝绳应力监测方法系统

[发明专利]磁场测量传感器、系统及方法-CN202310179427.1在审
发明人： 卞雷祥;张云涛;何勇;徐展;胡杰;黄子军 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01R33/04 文献下载
摘要：本申请公开了一种磁场测量传感器、系统及方法。该磁场测量传感器包括：激励线圈和磁电敏感单元；其中，所述磁电敏感单元设置于所述激励线圈内部；所述激励线圈，用于接收阶跃信号，在所述阶跃信号的驱动下产生电流，并生成阶跃变化的激励磁场；所述磁电敏感单元，用于在阶跃变化的激励磁场以及待测磁场的激励下，以固有频率发生机械振荡，产生目标输出电压。所述磁场测量传感器系统包括：信号发生模块、解调模块、上位机以及上述的磁场测量传感器。
磁场测量传感器系统方法

[发明专利]混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置及方法-CN202211034735.7在审
发明人：李树文;戎晓力;胡杰;卞雷祥;石少帅;徐展;郭伟东;潘浩岚 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-08-26 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置及方法，所述装置至少包括：透明缸体、钢筋网片、无线传感器、信号收发和处理模块、信号激活和充电模块以及处理终端；透明缸体内用于承载与混凝土电导率相同或者差异在设定范围内的液体，钢筋网片绑扎在一起形成钢筋笼，围绕无线传感器单层或双层布置；无线传感器与信号收发和处理模块通信连接，信号收发和处理模块与控制终端通信连接，无线传感器与信号激活和充电模块通信连接；本发明能够实现混凝土内置传感器数据的无线接收与发送、传感器的自供能以及数据的效能评估，实现了真正的无线无源监测。
混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置方法

[发明专利]一种快-慢速刀具伺服主-从协同切削方法-CN202010262963.4有效
发明人：朱志伟;黄鹏;朱紫辉;陈栎;卞雷祥 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-04-07 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G05B19/404 文献下载
摘要：本发明公开了一种快‑慢速刀具伺服主‑从协同切削方法，包括以下步骤：步骤1：根据工件被加工面的几何形貌计算出刀具轨迹Z(t)；步骤2：将刀具轨迹Z(t)指令输入给机床，慢速刀具伺服系统带动Z轴慢速刀具伺服溜板(6)往复运动；步骤3：快速刀具伺服系统实时补偿慢速刀具伺服系统的误差，最终刀尖运动为快速‑慢速刀具伺服运动之和。本发明以具有快速响应特性的FTS补偿响应速度较慢的STS，实现轨迹跟踪精度的数量级提高，从而可提高STS切削的有效跟踪频率，实现相同精度约束下制造效率的提高。
一种慢速刀具伺服协同切削方法

[发明专利]同频强磁干扰背景下微弱二次场信号探测方法-CN202110236932.6有效
发明人：裴文鹏;卞雷祥;崔陈莉;李佳阳;钟名尤;张培培;邵逸人;李洪涛 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2021-03-03 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种同频强磁干扰背景下微弱二次场信号探测方法，标定探测装置中各磁电传感器位置；通过信号发生电路产生不同频率的正弦波激励信号并通入发射线圈，产生一次磁场；在各个测点使用磁电传感器阵列接收地下介质产生的二次场信号；通过分析各个测点磁电传感器阵列接收的感应电磁场的频谱特征，提取地下介质的电磁特征；根据得到的电磁特征，反演计算地下介质的空间分布。本发明根据发射线圈磁场分布，利用双复合磁电传感器与偏置磁场磁路一体化设计，在实现一次场抵消的同时，实现二次场微弱信号的倍增。
频强磁干扰背景微弱二次信号探测方法

[发明专利]利用180°反相调制非线性磁电效应差分输出的磁传感器-CN202010102095.3有效
发明人： 卞雷祥;葛闯;李佳阳;韩松彤 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-02-19 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G01R33/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用180°反相调制非线性磁电效应差分输出的磁传感器，包括180°反相调制差分敏感单元以及传感器电路，所述180°反相调制差分敏感探头包括两个复合磁电敏感探头，所述复合磁电敏感探头由复合磁电敏感单元以及绕制在复合磁电敏感单元外的线圈组成，两组线圈绕制方向相反且串联连接，所述传感器电路包括信号发生模块、放大器、锁相检测模块，所述信号发生模块用于输出两条通道信号，一条通道与分别与两组线圈连接，另一条通道与锁相检测模块连接，所述放大器一端与两个复合磁电敏感探头的输出电极连接，另一端与锁相检测模块连接。本发明能够有效抑制外界的温度噪声和振动噪声，降低了探头本身的本底噪声。
利用 180 调制非线性磁电效应输出传感器

[发明专利]一种基于改进的阻尼最小二乘法的频率域电磁反演方法-CN202110421513.X有效
发明人： 卞雷祥;钟名尤;崔陈丽 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2021-04-20 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进阻尼最小二乘法的频率域电磁反演方法，通过调整迭代过程中雅克比矩阵各个元素的数量级，以增强每一次迭代时修正量对厚度参数的作用，使得各个待求解参数均收敛到预设模型真值附近。本发明提高了频率域电磁反演结果的准确性。
一种基于改进阻尼最小二乘法频率电磁反演方法

[发明专利]磁致伸缩磁传感器微小型一体化预应力加载结构及方法-CN202210023760.9在审
发明人： 卞雷祥;张闯;黄子军;石昱 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-01-10 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G01R33/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种磁致伸缩磁传感器的微小型一体化预应力加载结构，包括固定支撑模块、缓冲模块和施加预应力模块，其中施加预应力模块由两个几形单元串联结构并联形成类似弹簧的镂空结构，并联结构内部形成空腔，所述空腔的自然长度小于磁致伸缩敏感元件的长度，用于置入磁致伸缩敏感元件并实现预应力加载；在施加预应力模块两端分别设置缓冲模块，所述缓冲模块由两个几形单元并联而成；在缓冲模块的另一端设置固定支撑模，所述固定支撑模块用于将预应力加载结构固定在磁场环境中。本发明体积小巧、结构紧凑，安装方法简便。
伸缩传感器微小一体化预应力加载结构方法

[发明专利]一种采用磁电复合材料的易安装电流传感器-CN201710739657.3有效
发明人： 卞雷祥;钟名尤 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2017-08-25 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本发明提出一种采用磁电复合材料的易安装电流传感器，包括磁环；所述磁环由若干磁芯组装形成，所述敏感元件由磁致伸缩材料层和压电陶瓷材料层组成，其中，磁致伸缩材料层两侧均设置有压电陶瓷材料层；压电陶瓷材料层端部的电极通过导线与信号处理电路连接；信号处理电路对压电陶瓷材料层输出的电压信号处理后送外部设备显示；所述传感器底部设置有支座，支座为具有弹性的薄金属片，薄金属片弯曲成拱形。支座两端的安装部设置有安装孔；当支座承受压力时，拱形薄金属片发生形变，从而调整两个安装孔之间的距离。本发明具有良好的稳定性和高分辨率；操作简单，适用范围广。
一种采用磁电复合材料安装电流传感器

[发明专利]地下目标探测多源数据联合反演方法-CN202111325427.5在审
发明人： 卞雷祥;崔陈莉 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本申请提供地下目标探测多源数据联合反演方法，方法包括：对地磁异常数据进行处理，得到磁异常目标的第一深度参数；利用第一类电磁法数据进行视电导率深度成像，获取电导率以及第二深度参数；根据第一深度参数、第二深度参数、电导率以及预先获取的磁导率，确定初始值结果以及初始反演模型；利用第一类电磁法数据，根据初始值结果以及初始反演模型进行阻尼最小二乘反演迭代计算，得到反演模型初始结果；利用第二类电磁法数据，根据反演模型初始结果以及初始反演模型进行阻尼最小二乘反演迭代计算，得到反演模型最终结果。本申请提供的方法结合三种探测数据，并利用两次阻尼最小二乘反演迭代计算，提高了结果的精确性。
地下目标探测数据联合反演方法

[发明专利]石英谐振式MEMS磁场传感器-CN201810338947.1有效
发明人： 卞雷祥;李大威;文玉梅;李平 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-04-16 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G01R33/02 文献下载
摘要：本发明提出一种石英谐振式MEMS磁场传感器，包括石英音叉、载流弹性支撑梁、振荡电路以及频率计；石英音叉的两端分别固定在一个载流弹性支撑梁上；振荡电路与石英音叉上的电极相连，振荡电路用于激励音叉产生谐振；频率计用于检测振荡电路输出的频率信号；载流弹性支撑梁受磁场作用产生的安培力传递到石英音叉上使石英音叉轴向受力，从而引起石英音叉谐振频率的变化，使用频率计检测石英音叉的频率变化量以检测出磁场。发明具有高Q值，损耗低，检测灵敏度和分辨率高，可用于检测静态、准静态和低频磁场的高灵敏度探测。
石英谐振 mems 磁场传感器

[发明专利]一种电压检测装置-CN202110757814.X在审
发明人： 卞雷祥;黄子军 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种电压检测装置，涉及机电技术领域，解决目前电压检测方式中高电压侧和低电压侧没有电学隔离，存在较大安全隐患的问题。所述电压检测装置中，第一压电柱的第一端与绝缘框架固定连接，第一弹性悬臂梁的第一端与绝缘框架固定连接，第一压电柱的第二端与第一弹性悬臂梁的第二端固定连接；第一变形检测模块与第一弹性悬臂梁固定连接，用于检测所述第一弹性悬臂梁的变形并输出相应电信号；信号处理模块与第一变形检测模块连接，用于对所述第一变形检测模块输出的电信号进行处理得到电压值。本申请提供的电压检测装置用于检测电压。
一种电压检测装置

[发明专利]一种谐振式力感知快速刀具伺服系统-CN202010048066.3有效
发明人：朱志伟;纪宇阳;黄子军;卞雷祥 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-01-16 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： B23Q17/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种谐振式力感知快速刀具伺服系统，包括后支座、中间基体、快速刀具伺服导向机构和多个石英音叉，所述后支座固定连接于中间基体的后侧，所述中间基体内设置有压电驱动器，所述压电驱动器的后端被后支座预紧，所述压电驱动器的前端与快速刀具伺服导向机构的输入端接触，所述快速刀具伺服导向机构的输出端包括伸出的敏感刀架和位于敏感刀架前部的装刀平台，所述多个石英音叉安装于敏感刀架的至少两个相对的表面。本发明将石英音叉的谐振式测力原理应用到快速刀具伺服上，丰富了力感知快速刀具伺服的测力原理，实现三轴切削力的鲁棒性测量。
一种谐振感知快速刀具伺服系统

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