检索结果-内蒙古大学图书馆

传感器与微系统 2024年第3期43卷 76-79页

作者：王旭东温阳王慧云秦丽温焕飞马宗敏中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051

利用光偏转原理设计并实现了原子力显微镜(AFM)的光电检测系统,研究了影响光偏转噪声的影响因素。设计了新型螺旋式嵌套结构调节准直光斑,使激光发散角降低到0.053°,利用压电陶瓷特性设计了高精度三维调节结构,可以在α,β,γ方向... 详细信息

利用光偏转原理设计并实现了原子力显微镜(AFM)的光电检测系统,研究了影响光偏转噪声的影响因素。设计了新型螺旋式嵌套结构调节准直光斑,使激光发散角降低到0.053°,利用压电陶瓷特性设计了高精度三维调节结构,可以在α,β,γ方向精准调节偏转角度,36mm的聚焦焦距满足了小型化、集成化的设计目标。基于该高灵敏度光电检测系统的设计,AFM系统得到了清晰的硅材料表面台阶结构,系统分辨率达到了0.1nm,为今后的亚原子测量奠定了实验基础。

关键词：原子力显微镜光偏转准直调节压电陶瓷

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嵌入胸腔靶标的冲击波存储测试系统设计

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现代电子技术 2024年第5期47卷 35-41页

作者：张茜雅王代华中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 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

针对目前面向人体胸腔的冲击波超压测试研究较少的问题,设计了模拟人体胸腔的圆筒形靶标,建立了一种嵌入胸腔靶标的冲击波超压存储测试系统,并对冲击波特征参数实时提取技术进行研究。测试系统由FPGA控制,选用ICP型压电式压力传感器,基... 详细信息

针对目前面向人体胸腔的冲击波超压测试研究较少的问题,设计了模拟人体胸腔的圆筒形靶标,建立了一种嵌入胸腔靶标的冲击波超压存储测试系统,并对冲击波特征参数实时提取技术进行研究。测试系统由FPGA控制,选用ICP型压电式压力传感器,基于已有冲击波存储测试系统的基本功能,结合WiFi技术实现冲击波特征参数的实时提取功能,进行了实验室环境下系统功能检测和外场试验环境下的系统功能验证。结果表明,测试系统能完整记录胸腔靶标所受冲击波压力载荷的数据曲线并实时提取冲击波特征参数,为人体胸腔在冲击波压力载荷下的毁伤机理研究提供了新的手段。

关键词：冲击波人体胸腔靶标 FPGA 存储测试特征参数压力传感器

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基于阻抗匹配的轴承转速高精度无线测试方法

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传感技术学报 2023年第7期36卷 1159-1164页

作者：冯其云高利霞张可劼李晨中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 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 中国燃气涡轮研究院(AECC) 四川成都610500

航空发动机长期疲劳运行引起的轴承故障是造成发动机空中停车的重要原因,严重影响飞行安全。为了实现发动机轴承在恶劣环境下转速信号的实时精准测量,提出了一种基于阻抗匹配的轴承转速无线测量方法,并搭建了对应的平台进行测试,验证了... 详细信息

航空发动机长期疲劳运行引起的轴承故障是造成发动机空中停车的重要原因,严重影响飞行安全。为了实现发动机轴承在恶劣环境下转速信号的实时精准测量,提出了一种基于阻抗匹配的轴承转速无线测量方法,并搭建了对应的平台进行测试,验证了该方法应用于轴承内圈转速无线测试的可靠性和准确性。天线随轴承转动与轴承发生周期性耦合,耦合信号无线传输至天线端后经检测电路板以周期性电压的形式输出并显示在示波器上,通过分析输出电压波形的周期,可以计算出轴承转速,进而实现轴承转速的无线测量。测量结果表明,在0~2600 rpm转速范围内,转速测量的相对误差保持在1%以内。

关键词：轴承转速无线测量高转速阻抗匹配高精度

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一种高速旋转弹弹体磁场干扰的在线修正方法

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航空兵器 2023年第1期30卷 114-119页

作者：王凡张晓明曹院周杰刘俊李杰中北大学电子测试技术国家重点实验室太原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 中国空空导弹研究院河南洛阳471009

滚转角的准确测量是受控高速旋转弹进行精确制导与控制的前提。然而,基于磁传感器的弹载地磁测姿方法因受到弹体磁场的干扰,会影响磁传感器测量的准确性。针对该问题,提出一种弹体磁场干扰在线修正方法,根据高速旋转弹飞行过程中可能受... 详细信息

滚转角的准确测量是受控高速旋转弹进行精确制导与控制的前提。然而,基于磁传感器的弹载地磁测姿方法因受到弹体磁场的干扰,会影响磁传感器测量的准确性。针对该问题,提出一种弹体磁场干扰在线修正方法,根据高速旋转弹飞行过程中可能受到的磁场干扰,建立磁场误差模型,通过旋转弹飞行规律约束,对磁传感器测量得到的磁场值进行实时修正补偿。通过半物理仿真试验验证,该方法可以有效降低测量误差,提高弹体滚转角估计精度。通过三轴飞行转台测量对该方法进行了验证,地磁测姿滚转角精度可以提高6倍。该方法仅需三轴磁传感器即可完成修正,步骤简单,修正时间极短,实时性好,精度高。

关键词：地磁测姿高速旋转弹在线修正实时滤波滚转角解算精确制导

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石英表面OTS自组装多层膜的制备及抗弛豫性能

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电镀与涂饰 2023年第9期42卷 59-67页

作者：方向前刘晓雅马宗敏中北大学动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051

采用浸没法在石英表面制备了十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装多层膜,采用水接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和原子力显微镜(AFM)分析了不同浸没时间所得OTS多层膜的疏水性、成分和表面形貌,确定了较佳成膜时间为30 min。制备的OT... 详细信息

采用浸没法在石英表面制备了十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装多层膜,采用水接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和原子力显微镜(AFM)分析了不同浸没时间所得OTS多层膜的疏水性、成分和表面形貌,确定了较佳成膜时间为30 min。制备的OTS多层膜均匀致密,厚度约为2.7 nm,水接触角为110.4°。采用AFM检测了OTS多层膜在不同温度下的能量耗散和弛豫率,结果显示两者随温度的升高均呈现先下降后上升的趋势,耗散量级是石蜡的10倍,弛豫率为石蜡的3~4倍,说明制备的OTS多层膜在较低温度(25~60℃)下具有一定的抗弛豫性能,但不如石蜡。

关键词：十八烷基三氯硅烷自组装多层膜石英能量耗散抗弛豫性能

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基于事件触发机制和最小学习参数的FAHV指定时间收敛自适应控制

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空军工程大学学报 2024年第2期25卷 48-61页

作者：李江苗邵星灵徐悦梅邓瑞祥中北大学仪器与电子学院太原030051 省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学电气与控制工程学院太原030051

针对当前吸气式高超声速飞行器自适应控制结果仅能实现误差渐近收敛于预设包络、神经权值在线更新存在计算爆炸、对机载资源过度占用的难题,提出了基于事件触发机制和最小学习参数的FAHV指定时间收敛自适应控制方法。首先,阐述了一种不... 详细信息

针对当前吸气式高超声速飞行器自适应控制结果仅能实现误差渐近收敛于预设包络、神经权值在线更新存在计算爆炸、对机载资源过度占用的难题,提出了基于事件触发机制和最小学习参数的FAHV指定时间收敛自适应控制方法。首先,阐述了一种不依赖精确误差初值同时又能确保误差指定时间收敛的改进预设性能控制机制;其次,构建了用于FAHV干扰辨识的相对阈值事件触发神经网络;最后,设计了相对阈值事件触发控制算法,有效降低了闭环控制器对通信资源的消耗,在非等周期信号传输的基础上实现了良好的控制精度。仿真结果表明,所提方法能够在低计算与传输资源消耗下对高度/速度参考信号实施指定时间跟踪。

关键词：吸气式高超声速飞行器改进预设性能控制相对阈值事件触发神经网络相对阈值事件触发控制

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基于采样保持原理的高精度电导率检测电路

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仪表技术与传感器 2023年第12期 37-43页

作者：张炳玮沈三民杜延墨郭杨盛中北大学仪器与电子学院省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

文中设计了一种基于采样保持原理的高精度量程自适应电导率检测电路,以双极性交流方波作为激励信号源,通过采样保持的方法对电导池两端的交流电压及流经电导池的交流电流信号差分化并进行采集,同时使用铂电阻作为温度传感器对测量得到... 详细信息

文中设计了一种基于采样保持原理的高精度量程自适应电导率检测电路,以双极性交流方波作为激励信号源,通过采样保持的方法对电导池两端的交流电压及流经电导池的交流电流信号差分化并进行采集,同时使用铂电阻作为温度传感器对测量得到的电导率进行温度补偿。双极性交流方波激励信号有效降低了交流正弦信号作为激励源时电极电容效应和极化效应所引起的误差,差分式采样保持电路减少了外界环境变化引起的电路噪声,量程自适应电路保证了电导率测量的宽量程,通过上述方法弥补了传统电导率测量电路定量程、测量范围窄、精度低的缺点。测试结果表明:文中设计的电导率测量电路测量范围为0.1~40 000μS/cm,重复性误差小于1%,测量基线噪声小于0.25 nS/cm。

关键词：采样保持高精度量程自适应电导率测量

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基于RV1126的低照度视觉采集系统

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应用光学 2025年

作者：何杭胡海风李秀源张会新中北大学仪器与电子学院微米纳米技术研究中心动态测试国家重点实验室山西中北测控科技有限公司

针对现有图像采集系统体积大、功耗高，无法适应资源受限环境，且采集的视频图像具有高噪声、亮度低、细节模糊等问题，设计了一种基于国产嵌入式芯片RV1126的低光照视觉处理系统。系统使用IMX415感光芯片作为视频采集前端，DDR4作为运... 详细信息

针对现有图像采集系统体积大、功耗高，无法适应资源受限环境，且采集的视频图像具有高噪声、亮度低、细节模糊等问题，设计了一种基于国产嵌入式芯片RV1126的低光照视觉处理系统。系统使用IMX415感光芯片作为视频采集前端，DDR4作为运行内存，EMMC作为数据存储，RV1126作为系统主控。并利用嵌入式并行处理的特点，设计图像处理模块，针对低光照下图像特点分别使用中值滤波，曝光增益，图像锐化对图像进行处理，然后将图像传输到显示模块上完成实时显示。通过对比处理前后图像的质量指标，实验结果表明，本系统能够显著提升图像质量，尤其是在低光照条件下，处理后的图像相比原始图像有了明显的改善。该系统具有体积小、功耗低、处理能力强等优点，能够在资源受限的环境中实现高效的低光照图像采集与处理，满足实际应用需求。

关键词：机器视觉嵌入式图像预处理滤波锐化

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基于YOLOv8改进的脑癌检测算法

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计算机科学 2024年第S02期51卷 444-450页

作者：王喆赵慧俊谭超李骏申冲中北大学机械工程学院太原030051 中北大学仪器与电子学院太原030051 山西省省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

自动检测脑部肿瘤在磁共振成像中的位置是一个复杂、繁重的任务,需要耗费大量时间和资源。传统识别方案经常出现误解、遗漏和误导的情况,从而影响患者的治疗进度,对患者的生命安全产生影响。为了进一步提高鉴定的效果,引入了4项关键改... 详细信息

自动检测脑部肿瘤在磁共振成像中的位置是一个复杂、繁重的任务,需要耗费大量时间和资源。传统识别方案经常出现误解、遗漏和误导的情况,从而影响患者的治疗进度,对患者的生命安全产生影响。为了进一步提高鉴定的效果,引入了4项关键改进措施。首先,采用了高效的多尺度注意力EMA(Efficient Multi-scale Attention),这种方法既可以对全局信息进行编码,也可以对信息进行重新校准,同时通过并行的分支输出特征进行跨维度的交互,使信息进一步聚合。其次,引入了BiFPN(Bidirectional Feature Pyramid Network)模块,并对其结构进行改进,以便缩短每一次检测所需要的时间,同时提升图像识别效果。然后采用MDPIoU损失函数和Mish激活函数进行改进,进一步提高检测的准确度。最后进行仿真实验,实验结果表明,改进的YOLOv8算法在脑癌检测中的精确率、召回率、平均精度均值均有提升,其中Precision提高了4.48%,Recall提高了2.64%,mAP@0.5提高了2.6%,mAP@0.5:0.9提高了7.0%。

关键词： YOLOv8 脑癌 Efficient Multi-Scale Attention模块 Bidirectional Feature Pyramid Network结构 Missed Softplus with Identity Shortcut激活函数 Minimum Point Distance Intersection over Union损失函数

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高频率分辨的金刚石氮-空位色心宽频谱成像技术

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物理学报 2024年第6期73卷 339-348页

作者：申圆圆王博柯冬倩郑斗斗李中豪温焕飞郭浩李鑫唐军马宗敏李艳君伊戈尔·费拉基米罗维奇·雅明斯基刘俊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学半导体与物理学院太原030051 中北大学量子传感与精密测量山西省重点实验室太原030051 太原工业学院电子工程系太原030008 日本大阪大学工学研究科大阪5650871 俄罗斯国立莫斯科大学先进技术中心莫斯科119311

高分辨率宽频谱测量技术在天文学、无线通信、医学成像等领域具有重要应用价值.金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)色心因其高稳定性、高灵敏度、实时监测、单点探测以及适用于长时间测量等特性已成为频谱分析仪备受关注的选择.目前,基... 详细信息

高分辨率宽频谱测量技术在天文学、无线通信、医学成像等领域具有重要应用价值.金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)色心因其高稳定性、高灵敏度、实时监测、单点探测以及适用于长时间测量等特性已成为频谱分析仪备受关注的选择.目前,基于NV色心作为探测器的宽频谱分析仪能够在几十GHz频带内进行实时频谱分析,然而其频率分辨率仅达到MHz水平.本文通过搭建结合连续外差技术的量子金刚石微波频谱成像系统,利用磁场梯度对NV色心谐振频率进行空间编码,成功获取了900 MHz—6.0 GHz范围内完整的频谱数据.在可测频谱范围内,系统进一步采用连续外差的方法,同时施加谐振微波和轻微失谐的辅助微波对NV色心进行有效激发,增强了NV磁强计对微弱微波信号的响应.该方法使系统在可测频谱范围内实现了1 Hz的频率分辨率,并能够对间隔为1 MHz扫频步进的多个频点的频率分辨率进行单独测量.以上研究结果表明基于NV色心的宽频谱测量可实现Hz级频率分辨,为未来的频谱分析和应用提供了有力的技术支持.

关键词：氮-空位色心宽频谱测量高频率分辨率

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