检索结果-内蒙古大学图书馆

传感器与微系统 2024年第5期43卷 113-115,120页

作者：李爽程文华梁晓瑞谭秋林中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室山西太原030051 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 太原科技大学电子信息工程学院山西太原030051

随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器... 详细信息

随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器的谐振频率约为3 kHz,在常温~800℃,工作频率为80~1 000 Hz范围内,传感器的电荷灵敏度保持稳定,平均值为0.081 pC/g_(n)。该传感器能在800℃高温下稳定工作。

关键词：硅酸镓镧压电加速度计高温 COMSOL 固有频率

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不同聚焦方式的气体激光诱导击穿光谱定性定量对比研究

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光学学报 2024年第22期44卷 238-247页

作者：张嘉旭陈晨李楠骆益凡赵阳阳管今哥郑永秋薛晨阳中北大学仪器与电子学院山西太原030051 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 西安航天动力技术研究所陕西西安710025 固体推进全国重点实验室陕西西安710025

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)作为一种新兴的化学分析手段,因其具备实时、可多元素同时探测、原位等优势,在工业化在线检测领域具有巨大潜力。设计一套基于伽利略式望远镜的气体LIBS探测系统,采用5组不同透镜组合作为聚焦光路,对比分析... 详细信息

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)作为一种新兴的化学分析手段,因其具备实时、可多元素同时探测、原位等优势,在工业化在线检测领域具有巨大潜力。设计一套基于伽利略式望远镜的气体LIBS探测系统,采用5组不同透镜组合作为聚焦光路,对比分析聚焦距离200 mm下氮氧混合气体的LIBS定性定量结果,其中1组为焦距200 mm的单透镜,其他4组为凹透镜(f=-50.8 mm)和不同双凸透镜组合组成的伽利略式望远系统,双凸透镜组合采用4个凸透镜(f分别为75、100、125、150 mm)分别与同一凸透镜(f=200 mm)组合的形式。结果表明:相比于单透镜,双凸透镜组合的击穿阈值较低,选用焦距为125 mm和200 mm的双凸透镜组合能够获得最高的LIBS谱线强度和最好的信号稳定性,通过Zemax光学模拟发现,该透镜组合具有适中的焦深和聚焦角度,有利于获得更高质量的LIBS信号;在定量分析中,计算相对标准偏差(RSD)、均方根误差(RMSE)和检出限(LOD),发现双凸透镜组合的使用能够明显改善定标曲线相关系数,提高预测稳健性和探测灵敏度,相较于单透镜,双凸透镜组合下LIBS预测信号的稳定性提高1.5倍以上,RMSE降低至0.678以下,检测能力提升9.9倍以上。双凸透镜组合的使用能够在工业气体在线检测中发挥重要作用。

关键词：激光诱导击穿光谱氮氧混合气体透镜组合对比光谱辐射特性定性定量分析

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基于双编码器双解码器GAN的低剂量CT降噪模型

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计算机应用 2025年第2期45卷 624-632页

作者：上官宏任慧莹张雄韩兴隆桂志国王燕玲太原科技大学电子信息工程学院太原030024 动态测试技术省部共建国家重点实验室(中北大学) 太原030051 山西财经大学信息学院太原030006

近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量计算机断层成像(LDCT)图像降噪已经表现出显著的性能优势,成为该领域的研究热点。然而,GAN的生成器对LDCT图像中噪声和伪影分布的感知能力不足,导致网络的降噪性能受限。因此,提出一种基于双编码器... 详细信息

近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量计算机断层成像(LDCT)图像降噪已经表现出显著的性能优势,成为该领域的研究热点。然而,GAN的生成器对LDCT图像中噪声和伪影分布的感知能力不足,导致网络的降噪性能受限。因此,提出一种基于双编码器双解码器生成对抗网络(DualED-GAN)的低剂量CT降噪模型。首先,提出由一对编解码器构成伪影像素级特征提取通道,用于估计LDCT中的伪影噪声;其次,提出由另外一对编解码器构成伪影掩码信息提取通道,用于估计伪影的强度和位置信息;最后,采用伪影图像质量标签图辅助估计伪影的掩码信息,可以为伪影像素级特征提取通道提供补充特征,进而提高GAN降噪网络对伪影噪声分布强度的敏感性。实验结果表明,在mayo测试集上与次优模型DESD-GAN(Dual-Encoder-Single-Decoder based Generative Adversarial Network)相比,所提模型的平均峰值信噪比(PSNR)提高了0.3387 dB,平均结构相似性度(SSIM)提高了0.0028。可见,所提模型在伪影抑制、结构保留与模型鲁棒性方面均有更好的表现。

关键词：低剂量计算机断层成像生成对抗网络编码器解码器降噪

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基于水下磁感应定位技术的研究

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工业仪表与自动化装置 2024年第2期 86-90页

作者：韩滨澧张晓明李欣甜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

针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题。建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型... 详细信息

针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题。建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型,对磁感应强度的三分量值与其空间位置的几何关系进行分析,通过仿真和试验验证了基于三维正交线圈的定位技术可行性。仿真和试验结果表明,发射端坐标的相对误差分别为:X轴为6.70%和2.09%,Y轴为7.73%和5.64%,Z轴为8.74%和2.06%,距离的相对误差在7.0%和4.3%以内。

关键词：磁感应定位三维正交线圈磁场磁偶极子

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一种采煤机截割部滚动轴承故障诊断方法

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计算机测量与控制 2023年第5期31卷 73-79页

作者：焦玉冰李杰马喜宏郭肖亭冯凯强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

针对采煤机截割部滚筒轴承结构复杂极易损坏,且单凭借人为经验难以对故障进行定位判别的问题,提出了一种基于入人工蚁群-模拟退火算法的自适应时变滤波经验模态分解方法,去掉了原始振动信号中的低频干扰,画信号快速峭度图以峭度最大处... 详细信息

针对采煤机截割部滚筒轴承结构复杂极易损坏,且单凭借人为经验难以对故障进行定位判别的问题,提出了一种基于入人工蚁群-模拟退火算法的自适应时变滤波经验模态分解方法,去掉了原始振动信号中的低频干扰,画信号快速峭度图以峭度最大处对应的中心频率和带宽来设定带通滤波器参数,以进一步突出信号的高频特征,对经过处理后的信号平方包络后画包络谱图,将计算所得理论故障频率和包络谱图最大幅值处所对应的频率对比,从而对故障类型进行判别;通过采煤机试验表明所提方法能够适用于采煤机实际工程应用,可以有效消除信号中低频干扰部分,提高振动信号的峭度特征,并在不同转速和不同故障尺寸的条件下下分别达到100%和88.9%的故障判别率。

关键词：采煤机故障诊断滚动轴承时变滤波经验模态分解谱峭度振动信号分析

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用于智能手机的无源POCT尿酸检测系统设计

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传感技术学报 2021年第3期34卷 413-419页

作者：王文廉牛博怀王玉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 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

设计、测试和验证了一个基于智能手机的无线、无源和便携式的尿酸分析平台。该系统集成了近场通信(NFC)模块、数据处理电路和可拆卸的印刷电极,具有无线电能采集、现场信号处理和无线数据传输能力。对尿酸的定量检测具有一定的选择性和... 详细信息

设计、测试和验证了一个基于智能手机的无线、无源和便携式的尿酸分析平台。该系统集成了近场通信(NFC)模块、数据处理电路和可拆卸的印刷电极,具有无线电能采集、现场信号处理和无线数据传输能力。对尿酸的定量检测具有一定的选择性和良好稳定性,响应电流与尿酸的浓度在0~800μmol/L范围内具有良好的线性关系,结果与专用仪器最大相对误差为6.2%。并对实际样品血清进行了测量,加标回收率为106.8%~110.1%。该平台为应用于尿酸的即时检测(POCT)提供了一种新型的无电池、无需物理连接和灵活的解决方案,可依附于手机配件,在多种场合进行尿酸自测快速分析。

关键词：电化学传感尿酸 NFC POCT

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一种面向航空发动机的多通道力学参数存储测试系统设计

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电子器件 2024年第3期47卷 723-729页

作者：王峥岩洪应平张强张会新中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA... 详细信息

航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA内部程序并行处理的特点,将AD采集的前端多达63通道力学传感器数据存入大容量NAND Flash芯片,结合千兆以太网的高速运行,将采集到的数据发送到上位机进行实时处理和进一步分析。现场试验表明,该系统能实时有效地监控发动机状态,数据存储准确可靠性高,确保稳定运行。

关键词：航空发动机存储系统 FPGA 多通道力学参数

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热电偶无线传感器节点低功耗优化设计

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计算机测量与控制 2023年第1期31卷 294-300页

作者：尚立信焦新泉陈建军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

针对飞行器内部线缆复杂度高、布线困难的问题,提出采用无线通信模式来提高传感器部署的灵活性,减少线缆运输和安装成本;为了最大程度地延长无线传感器节点的使用寿命,对热电偶无线传感器进行了节点低功耗优化设计;硬件方面,基于DPM机... 详细信息

针对飞行器内部线缆复杂度高、布线困难的问题,提出采用无线通信模式来提高传感器部署的灵活性,减少线缆运输和安装成本;为了最大程度地延长无线传感器节点的使用寿命,对热电偶无线传感器进行了节点低功耗优化设计;硬件方面,基于DPM机制设计了能量分块管理模型,核心处理器采用国产低功耗芯片GD32E230C8T6;软件方面,提出了一种基于星型拓扑结构无线传感器网络的低功耗策略,并基于此策略给出节点剩余能量数学表达式;实验结果表明,此节点处于停机储运状态下的电流低于1μA,待机模式下的电流低于23 mA,证实了所设计的热电偶无线传感器具有低功耗、稳定的特点,能有效延长节点寿命。

关键词：热电偶传感器无线传感器节点低功耗 WSNs 休眠策略星型拓扑 GD32E230 Si24R1

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水下测量装置的高可靠性电源系统设计

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舰船电子工程 2023年第5期43卷 189-194,211页

作者：穆克强任勇峰贾兴中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

针对水下测量装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种可低功耗待机、延时启动,完成器地电源转换,同时具备智能充放电管理的电源系统,具有较高的可靠性。主要介绍了电源系统中基于STM32的控制模块实现电源转换、延时启动、状态反... 详细信息

针对水下测量装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种可低功耗待机、延时启动,完成器地电源转换,同时具备智能充放电管理的电源系统,具有较高的可靠性。主要介绍了电源系统中基于STM32的控制模块实现电源转换、延时启动、状态反馈等过程,BQ2057对锂电池的充电管理流程以及MIC29302线性稳压输出。同时也给出了电源系统热源器件的散热优化、锂电池保护工艺等可靠性方面的设计。经试验证明,该电源系统供电稳定、可靠性高,可满足在多种场景下的供电需求,输出电压纹波<10mV,满电状态下可为测量装置稳定供电不少于14h。

关键词：电源系统充电管理 BQ2057 散热设计电压纹波

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基于ZYNQ的组合导航系统设计与实现

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舰船电子工程 2023年第11期43卷 53-58页

作者：孟园余海翔张鹏李孟委中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

针对单一导航方式定位精度不足、导航数据无法实时显示的问题,设计了一种基于ZYNQ平台的组合导航系统。系统主要包括ZYNQ主控芯片、惯性传感器、卫星接收机、LCD显示屏以及SD卡存储单元,在PL端完成传感器数据采集,在PS端完成EKF组合导... 详细信息

针对单一导航方式定位精度不足、导航数据无法实时显示的问题,设计了一种基于ZYNQ平台的组合导航系统。系统主要包括ZYNQ主控芯片、惯性传感器、卫星接收机、LCD显示屏以及SD卡存储单元,在PL端完成传感器数据采集,在PS端完成EKF组合导航算法的计算,最终通过LCD显示屏实时显示导航数据,并将数据存储至SD卡中。实验测试结果表明:该系统稳定可靠,位置误差可控制在1.5m左右、速度误差可控制在0.1m/s左右、姿态误差可控制在0.5°左右,并能够实时显示载体在运动过程中的各导航参数。

关键词：组合导航 ZYNQ EKF 可视化

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