检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量技术 2022年第22期45卷 19-23页

作者：李莹洁侯钰龙沈三民刘艳芳牛亚南中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对现有侧耦合结构的液漏监测光纤传感器耦合结构损耗大、一致性低的问题,提出了一种圆柱体缺陷耦合结构的液漏传感器。通过Zemax软件进行光纤耦合仿真,对比分析圆柱、圆锥与半球体三种结构,在插入损耗相差较小的情况下,圆柱体耦合结... 详细信息

针对现有侧耦合结构的液漏监测光纤传感器耦合结构损耗大、一致性低的问题,提出了一种圆柱体缺陷耦合结构的液漏传感器。通过Zemax软件进行光纤耦合仿真,对比分析圆柱、圆锥与半球体三种结构,在插入损耗相差较小的情况下,圆柱体耦合结构具有更高的耦合率。对聚合物光纤(POF)进行加工,得到插入损耗为0.31 dB的圆柱体耦合结构。LED灯带作为扫描光源,对带有耦合结构的光纤进行检测能力验证,当耦合介质由空气变为水时,光功率强度变化可达32.8%以上。实验结果表明,圆柱体耦合结构与现有耦合结构相比损耗明显降低,所涉及的光纤传感器能够对液漏进行有效检测。

关键词：光纤传感液漏检测侧向耦合多源

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基于HHO算法的铠装热电偶动态补偿方法研究

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国外电子测量技术 2023年第2期42卷 139-144页

作者：王志超张志杰李岩峰张秋宁中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 北华航天工业学院廊坊065000

由于铠装热电偶的时间常数较长、动态特性差,在动态测试中会产生动态误差,往往不能满足实际测量需求。提出一种基于哈里斯鹰优化算法(Harris hawk optimization,HHO)的动态补偿模型设计方法,使用该补偿模型,改善了铠装热电偶的动态特性... 详细信息

由于铠装热电偶的时间常数较长、动态特性差,在动态测试中会产生动态误差,往往不能满足实际测量需求。提出一种基于哈里斯鹰优化算法(Harris hawk optimization,HHO)的动态补偿模型设计方法,使用该补偿模型,改善了铠装热电偶的动态特性。采用基于高温检定炉的实验系统得到铠装热电偶的动态标定实验数据,同时使用HHO算法优化选取动态补偿模型的参数,完成动态补偿模型设计。实验表明:通过此试验系统及方法可将铠装热电偶的时间常数从37.33 s减小到1.91 s。在某些特定工作环境下,可使用此方法改善热电偶传感器的动态特性,延长其使用寿命,降低成本。

关键词：哈里斯鹰优化算法铠装热电偶动态补偿动态误差

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基于FPGA与DSP的INS/BDS组合导航数据精确对准方法

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电子测量技术 2022年第2期45卷 22-25页

作者：纪志敏李杰胡陈君张泽宇王帅李炳臻中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组... 详细信息

INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组合导航数据对准的方法。将BDS接收机的1PPS所激发的可调脉冲作为中断,通过FPGA主控芯片的控制实现对惯性传感器以及卫星导航模块的数据采集编帧和计时,然后由DSP实现对时延误差的计算以及外推拟合补偿,从而达到INS/BDS实时数据同步对准的目的。多次试验对比表明,该方法能够将位置精度提高50%左右,能够达到并且完成数据对准的要求,有一定的工程应用价值。

关键词： INS/BDS 组合导航数据同步嵌入式平台 FPGA DSP

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基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算方法

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探测与控制学报 2022年第2期44卷 34-40页

作者：邵伟范锦彪耿宇飞王玮中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对目前侵彻体侵彻目标靶摩擦升温计算简化为稳态过程、弹头摩擦力及法向力按均值处理,导致计算结果精度不高的问题,提出基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算方法。该方法在微元法的基础上构建了侵彻体轴向阻力摩擦力热量温度的函数式... 详细信息

针对目前侵彻体侵彻目标靶摩擦升温计算简化为稳态过程、弹头摩擦力及法向力按均值处理,导致计算结果精度不高的问题,提出基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算方法。该方法在微元法的基础上构建了侵彻体轴向阻力摩擦力热量温度的函数式,通过设定的侵彻体初速度、靶体密度、导热系数等物理参数获得侵彻体头部的温升曲线。计算结果表明,基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算结果与ANSYS/LS-DYNA仿真结果吻合性较好,更适合用于侵彻体弹头摩擦升温理论计算。

关键词：冲击动力学侵彻阻力摩擦热力学有限元分析

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多光谱瞬态测温系统最优测温波段的分析研究

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激光与红外 2023年第5期53卷 759-763页

作者：梁高李新娥孟庭伟荆志伟中北大学省部级共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对多光谱瞬态温度的测量系统中波长的选择问题。研制了一套适用于反演爆炸场瞬态温度的测试系统,该系统从辐射测温的原理出发,通过分析温度随波长灵敏度的变化关系,确定温度精度最高时的波长,并结合天鹰优化器约束算法,对蜡烛燃烧的... 详细信息

针对多光谱瞬态温度的测量系统中波长的选择问题。研制了一套适用于反演爆炸场瞬态温度的测试系统,该系统从辐射测温的原理出发,通过分析温度随波长灵敏度的变化关系,确定温度精度最高时的波长,并结合天鹰优化器约束算法,对蜡烛燃烧的火焰现场测试加以验证,结果表明:选择各个波段的最优待测波长测量时,测量的温度误差最小,不超过±2.1%,减小因波长的选择而引起的误差。

关键词：波长灵敏度最优波长多光谱测温法反演天鹰优化器

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基于IEEE 1588精密时钟同步系统的设计

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电子器件 2022年第1期45卷 27-32页

作者：景金荣范正吉洪应平中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布... 详细信息

时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布式时间同步系统。该系统构建了以太网协议栈,实现了在以太网物理层的时间戳标记功能以及PTP协议帧的发送和接收的功能。试验结果表明,该系统通过软硬件双重时间戳标记,可消除在链路层、网络层、传输层上组帧的时间延时问题,实现2 nm以内的时钟同步,极大地提升时间同步的精度,可广泛应用于对时钟精度要求较高的场合。

关键词：时钟同步 IEEE 1588协议分布式系统时间戳时间同步

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GPS失锁时的RBF神经网络辅助组合导航算法

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航天控制 2022年第3期40卷 37-43页

作者：赵乐宁李杰冯凯强魏晓凯中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

由捷联惯性导航(SINS)和全球定位系统(GPS)组成的组合导航系统在使用时会受周边恶劣环境干扰,导致GPS失锁现象发生。针对GPS失锁后精度迅速下降,无法正确导航的情况,提出了一种基于RBF神经网络辅助组合导航算法。在GPS信号良好且可用时... 详细信息

由捷联惯性导航(SINS)和全球定位系统(GPS)组成的组合导航系统在使用时会受周边恶劣环境干扰,导致GPS失锁现象发生。针对GPS失锁后精度迅速下降,无法正确导航的情况,提出了一种基于RBF神经网络辅助组合导航算法。在GPS信号良好且可用时,通过卡尔曼滤波对组合导航输出的导航信息进行数据融合,将解算后的速度和位置信息送入RBF网络进行在线训练;当GPS接收机信号异常导致失锁时,利用训练好的RBF网络补偿载体自身的速度和位置误差信息。该算法可以解决SINS随时间的增加,位置和速度误差逐步累积,导致无法导航的问题。通过跑车实验解算速度和位置信息,结果表明,速度平均误差在0.36m/s以内,位置平均误差在3.14m以内,证实了该算法对组合导航的有效性。

关键词：组合导航神经网络误差补偿 GPS

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基于自适应极化滤波的地下浅层P/S波解耦方法

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电子测量技术 2023年第23期46卷 181-187页

作者：曾援李剑马明星贺斌刘瑞中北大学信息与通信工程学院太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对地下爆炸近场横纵波场混叠,造成P波震动场难以重建的问题,提出基于自适应极化滤波的横纵波分离解耦方法。首先,通过分数阶Hilbert变换获取波场中P/S波瞬时极化分布,提高混叠特征信息精细化分析的能力。其次,利用ACM提取出P/S波瞬时... 详细信息

针对地下爆炸近场横纵波场混叠,造成P波震动场难以重建的问题,提出基于自适应极化滤波的横纵波分离解耦方法。首先,通过分数阶Hilbert变换获取波场中P/S波瞬时极化分布,提高混叠特征信息精细化分析的能力。其次,利用ACM提取出P/S波瞬时极化角度信息,并以极化度实现P波、P/S波识别;再次,设计利用角度信息构建空间极化滤波器。最后,进行仿真验证并讨论分析不同调制因子和不同特性组合的分离解耦效果。通过实验仿真结果表明:本方法能够有效实现波场分离解耦,在方向性调制因子为10时,振幅性调制因子为3时,分离准确度达到96.5%,分离解耦效果最佳。

关键词：分数阶Hilbert变换瞬时极化分析空间极化滤波器横纵波分离

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自供能人体足部压力监测传感器

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舰船电子工程 2024年第5期44卷 207-213,217页

作者：任静何剑中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

论文制备了一种聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管(PDMS/MWCNTs)多孔结构的复合材料,并设计了一款自供能压力监测传感器。MWCNTs的掺入不仅提高复合材料的介电常数,而且由碳法绵白糖受热溶解于水形成多孔结构可捕获更多电荷,从而耦合作用提... 详细信息

论文制备了一种聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管(PDMS/MWCNTs)多孔结构的复合材料,并设计了一款自供能压力监测传感器。MWCNTs的掺入不仅提高复合材料的介电常数,而且由碳法绵白糖受热溶解于水形成多孔结构可捕获更多电荷,从而耦合作用提升摩擦电性能,进而增大传感灵敏度。实验表明:在单电极模式下,当MWCNTs为10wt%,孔隙率为62.8%时,该自供能传感器在110 N的压力下,开路电压和短路电流分别为90 V和2μA。该传感器薄膜具有工艺简单、压力检测域宽(0 N~125 N)、响应速度快(25 ms)、工作稳定性好(循环1800次)等优点。此外,论文还构建了人体足部压力监测系统,并验证了该传感器能够实现自供能传感监测。该次工作在人体健康监测系统方面有着巨大的应用前景。

关键词：自供能压力传感器 PDMS/MWCNTs 多孔结构足部压力监测

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基于FPGA的千兆以太网数据传输

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自动化与仪器仪表 2024年第4期 1-4页

作者：张泽学张志杰中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对图像传输设备实时数据量大、传输质量差、稳定性低等问题,采用GTX高速串行收发与千兆以太网相结合方法,设计了一种基于FPGA的千兆以太网高速传输系统,通过对以太网组成结构和工作原理的理解,采用FPGA内部GTX资源实现物理层,以FPGA... 详细信息

针对图像传输设备实时数据量大、传输质量差、稳定性低等问题,采用GTX高速串行收发与千兆以太网相结合方法,设计了一种基于FPGA的千兆以太网高速传输系统,通过对以太网组成结构和工作原理的理解,采用FPGA内部GTX资源实现物理层,以FPGA为逻辑控制核心对UDP数据进行编帧处理实现传输层、网络层、数据链路层,最终UDP完成与上位机的通信。测试结果表明,光纤无失真传输;数据包收发过程中无丢包现象,实现动态ARP查找表。

关键词： GTX 千兆以太网 FPGA 编帧处理。

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