检索结果-内蒙古大学图书馆

兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 42-49页

作者：徐乐乐张国军张文栋王宇通柳燕陈佳钰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

为确保配有圆形降落伞的物体在空中定点下落时实现以最短时间安全落地,提出了一种降落伞在空中多次打开和关闭的下降方法,降落伞每次打开或者关闭都由控制系统控制;同时设计出了适合圆形降落伞空中多次打开关闭的开关伞机械结构。在控... 详细信息

为确保配有圆形降落伞的物体在空中定点下落时实现以最短时间安全落地,提出了一种降落伞在空中多次打开和关闭的下降方法,降落伞每次打开或者关闭都由控制系统控制;同时设计出了适合圆形降落伞空中多次打开关闭的开关伞机械结构。在控制系统中,算法可以根据物体即将下落时的高度、圆形降落伞可承受的最大下落速度、圆形降落伞下落的安全速度,计算出物体需要打开或者关闭圆形降落伞的时间点,控制系统可以使圆形降落伞定时打开或者关闭。通过仿真得出了下落高度和下落速度情况,结果表明,所提方法可以确保配有圆形降落伞的物体在最短时间内安全着落。

关键词：圆形降落伞控制系统机械结构安全速度最短时间

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在线燃烧离子色谱仪的高精度测温电路设计

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仪表技术与传感器 2024年第9期 53-56页

作者：苏淑靖亢叶飞闫丹李二赛高川中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

在线燃烧离子色谱仪将样品前处理和检测过程相结合,极大提高了检测效率。而燃烧温度过高会降低燃烧管的使用寿命,燃烧温度过低会使样品裂解不充分,所以设计高精度测温电路来测量燃烧温度很有必要。首先设计了RFI滤波电路,抑制高频噪声... 详细信息

在线燃烧离子色谱仪将样品前处理和检测过程相结合,极大提高了检测效率。而燃烧温度过高会降低燃烧管的使用寿命,燃烧温度过低会使样品裂解不充分,所以设计高精度测温电路来测量燃烧温度很有必要。首先设计了RFI滤波电路,抑制高频噪声对热电偶输出热电势的影响;其次设计了双ADC自适应采集电路,实现档位的快速切换;最后设计了Pt1000测温电路来测量冷端温度,使冷端补偿误差小于0.052℃;提出了等精度最小二乘法拟合校正算法,根据测温精度在测温范围内自动划分等精度区间,提高了测温精度且降低了MCU的工作量。实验结果表明:在0~1200℃范围内,测温精度可达0.6℃。

关键词： RFI滤波双ADC自适应采集 Pt1000 等精度最小二乘法

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基于FT601Q的超高速多模式智能存储系统

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仪表技术与传感器 2024年第6期 61-65页

作者：党瑞阳张会新张华闫文璇中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

针对目前大多数存储系统数据传输速率慢,传输模式单一,存储操作过于依赖上位机的问题,设计了一种基于FT601Q的超高速多模式智能存储系统。系统采用FPGA主控芯片,RS422接口接收PCM数据码流,光耦指令解析模块进行智能数据存储操作,并实现... 详细信息

针对目前大多数存储系统数据传输速率慢,传输模式单一,存储操作过于依赖上位机的问题,设计了一种基于FT601Q的超高速多模式智能存储系统。系统采用FPGA主控芯片,RS422接口接收PCM数据码流,光耦指令解析模块进行智能数据存储操作,并实现断电续存功能,通过检测判读“FF”位置确定断电位置,保证意外断电时,原有数据不被覆盖,通过USB3.0接口或千兆以太网方式将数据高速传至上位机显示。测试结果表明:该系统传输速率能够达到370 Mbit/s,存储数据读取速度得到极大提高,且未发现数据丢失现象,满足存储系统传输速率快、可靠性高、智能存储设计需求。

关键词： USB3.0 超高速多模式断电续存光耦指令解析

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蓝宝石片上波导布拉格光栅制备及其温度传感特性研究

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中国激光 2025年

作者：王艺瑾刘佳杨楠安国文贾平岗中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室半导体与物理学院

飞秒激光直写技术为光子学领域复杂光学元件的制造提供了一种简便的方法，可在各种材料中进行微/纳米结构的加工。本文利用飞秒激光直写技术在蓝宝石晶体中制备了单模凹陷包层波导和布拉格光栅的集成结构，并应用于温度传感。波导由包... 详细信息

飞秒激光直写技术为光子学领域复杂光学元件的制造提供了一种简便的方法，可在各种材料中进行微/纳米结构的加工。本文利用飞秒激光直写技术在蓝宝石晶体中制备了单模凹陷包层波导和布拉格光栅的集成结构，并应用于温度传感。波导由包层中的负折射率改性组成，使得光被限制在未照射的波导芯中。通过分析凹陷包层波导近场模式分布、传输损耗（0.78 dB/cm）并重构折射率分布等，证明了波导的单模特性。在波导芯内嵌入了布拉格光栅集成结构，其中光栅TM偏振模式反射率大于95%，边模抑制比达到13.1 dB,3 dB带宽小于0.35 nm。此外，对传感器进行了100°C～600°C温度范围内的测试实验，结果表明，温度传感灵敏度可达到24.5 pm/℃。这项工作为蓝宝石模式抑制和开发蓝宝石温度传感器奠定了研究基础。

关键词：波导布拉格光栅飞秒激光蓝宝石晶体温度传感

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用于原子磁强计的超表面集成反射型气室设计

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中国激光 2024年第2期51卷 180-185页

作者：史镕瑞雷程梁庭王涛龙刘士琳王丙寅陈国锋中北大学动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 内蒙古动力机械研究所内蒙古呼和浩特010000

原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注,如今,进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势,因为它有利于生物磁性测量与成像。但是,目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于... 详细信息

原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注,如今,进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势,因为它有利于生物磁性测量与成像。但是,目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于此,笔者提出一种基于新兴超表面的超紧凑片上原子气室方案,该方案将超表面与各向异性腐蚀的单晶硅相结合,在保证高灵敏度的同时提高了原子气室的集成度。该方案能够对圆偏振入射光束进行光路操纵,效率可达到80%。超表面采用厚度为500 nm的硅设计而成,可以通过基本的微加工工艺直接在原子气室上制造。所设计的新型原子气室具有集成度高、可大批量制造的优点,为未来生物磁性传感系统的发展提供了参考。

关键词：表面光学超表面异常折射原子气室原子磁强计光路集成

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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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OTS自组装多层膜的制备和能量耗散的研究

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化工新型材料 2024年第6期52卷 73-77页

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

采用自组装技术在石英表面制备了十八烷基三氯硅烷(OTS)分子膜,并通过接触角、红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)研究了膜层形貌特征和膜层表面能量耗散随温度的变化情况。结果表明:OTS在石英上以“岛”状团簇的结构均匀分布,反应时... 详细信息

采用自组装技术在石英表面制备了十八烷基三氯硅烷(OTS)分子膜,并通过接触角、红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)研究了膜层形貌特征和膜层表面能量耗散随温度的变化情况。结果表明:OTS在石英上以“岛”状团簇的结构均匀分布,反应时间越长,“岛”状团簇和吸附的OTS分子数量也越多,表面粗糙度随之增加。接触角在反应时间达到30min后稳定在110.39°左右,此时反应趋于饱和。膜层表面耗散值在60~80℃内最低,当温度低于61℃时,5mmol/L溶度下制备的分子膜表面最平坦稳定,膜层耗散值也最低,温度高于61℃时,表面出现熔化现象,耗散曲线波动较大,考虑是水解的OTS产物和表面杂质的存在影响了测试结果。

关键词：十八烷基三氯硅烷石英表面形貌能量耗散

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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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参数自适应的NC-AFM悬臂控制系统设计

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电子测量技术 2025年

作者：曾德超姚志飞孙秋园赵波慧马宗敏中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室中北大学半导体与物理学院中北大学仪器与电子学院

由于非接触原子力显微镜的成像精度在很大程度上依赖于用于保持悬臂梁恒幅振荡的谐振频率解调与反馈回路的性能。为提升谐振频率的解调和反馈环路的性能，本文设计了一种参数自适应悬臂控制系统，对传统锁相环和幅度比例积分控制器的结... 详细信息

由于非接触原子力显微镜的成像精度在很大程度上依赖于用于保持悬臂梁恒幅振荡的谐振频率解调与反馈回路的性能。为提升谐振频率的解调和反馈环路的性能，本文设计了一种参数自适应悬臂控制系统，对传统锁相环和幅度比例积分控制器的结构进行了改进，分别引入最小均方算法和单神经元PID算法，实现了系统关键参数的自适应调节。通过系统测试与实验验证，该方法成功实现了对微悬臂梁的稳定控制，将锁相环的频率锁定时间从41 ms缩短至32 μs，频率分辨率提升至0.04 Hz。同时，该系统有效抑制了悬臂梁振荡状态的发生，显著改善了成像实验中的非线性失真现象。最后进行了镀层表面应用测试，有效的测量出镀层厚度为50 nm。

关键词：非接触原子力显微镜参数自适应控制锁相环悬臂

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一种高精度的柱温箱控制系统设计

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中国测试 2025年第5期51卷 117-122页

作者：闫丹苏淑靖吴梦香郭杨盛亢叶飞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

针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题,设计一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量,较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略,中等温度偏差采用模糊温控策略,微小温差采用模糊PID温控策略,硬件上以Cortex-M3内... 详细信息

针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题,设计一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量,较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略,中等温度偏差采用模糊温控策略,微小温差采用模糊PID温控策略,硬件上以Cortex-M3内核处理器为核心,结合温度采集电路以及温度控制电路。实验结果表明:温度稳态精度达到了预期设计目标,设定温度为40.00℃时,稳态误差在0.04℃以内,同时具有良好的抗干扰能力。

关键词：柱温箱温控复合温度控制方法改进Bang-Bang控制模糊控制 PID控制

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