检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机测量与控制 2025年第4期33卷 270-276,321页

作者：张旭博姚雪美徐贺杨洪应平中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

随着温度测量技术迅速发展,近年来在多种工业测温环境中开始使用热电偶来测温,很大程度上提高了用户测量的便利性;针对国内热电偶采集系统多通道、高精度、快速测量的要求,实现了一种使用STM32控制的90通道高精度热电偶温度采集系统,系... 详细信息

随着温度测量技术迅速发展,近年来在多种工业测温环境中开始使用热电偶来测温,很大程度上提高了用户测量的便利性;针对国内热电偶采集系统多通道、高精度、快速测量的要求,实现了一种使用STM32控制的90通道高精度热电偶温度采集系统,系统采用STM32作为主控单元,使用分辨率为24位的A/D转换器AD7793,并使用K型热电偶传感器实时监测实验环境温度,并使用PT100温度传感器作为冷端补偿,进行热电偶信号的温度校准,最终实现在-20~280℃条件下的90通道热电偶温度监测;该系统支持RS485通信接口,并使用上位机软件实现温度的实时显示和记录;经验证,该系统能够实现90通道温度的精确采集,通过高低温箱进行温度测试该系统符合项目需求指标,且误差范围在±0.25,为工业领域温度测量和记录提供了便利、稳定的工程化解决方案。

关键词：温度采集热电偶冷端补偿 STM32 多通道

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基于改进YOLOv5的舌面特征检测

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计算机测量与控制 2025年第4期33卷 89-94,146页

作者：张德龙金春阳张志东曹溪源薛晨阳中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对传统中医舌诊视觉诊断存在主观性强且耗费精力的问题,提出一种基于改进YOLOv5的舌面齿痕和裂纹特征自动检测模型:该模型在YOLOv5模型的骨干网络中引入SimAM-CSP模块以增强网络的特征提取能力;在瓶颈层和预测部分之间加入瓶颈注意力... 详细信息

针对传统中医舌诊视觉诊断存在主观性强且耗费精力的问题,提出一种基于改进YOLOv5的舌面齿痕和裂纹特征自动检测模型:该模型在YOLOv5模型的骨干网络中引入SimAM-CSP模块以增强网络的特征提取能力;在瓶颈层和预测部分之间加入瓶颈注意力模块,进一步聚焦关键信息;通过调整YOLOv5的特征融合结构,增加对图像细节的感知能力,提高网络性能;将定位损失函数GIoU替换为EIoU,提升模型的训练收敛速度和预测回归精度;利用K-Means聚类算法对YOLOv5的初始锚框进行调整,使算法更加契合舌面齿痕和裂纹特征检测;将改进后的YOLOv5模型在自制舌象数据集中进行训练,得到的平均检测精度(mAP)为79.5%,较原算法提升了6.3个百分点。实验结果表明改进YOLOv5模型能够有效提高舌面齿痕和裂纹特征检测精度,有助于辅助医生诊断。

关键词： YOLOv5 深度学习目标检测异常舌舌诊

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基于冲击激励的力传感器的动态数学模型研究

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电子测量技术 2022年第3期45卷 72-78页

作者：郭致港焦新泉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

在研究力传感器的动态校准过程中发现了由于力传感器与试验装置基座之间存在非刚性耦合而使传感器的动态响应性能受到明显影响的问题。故此依托现有的力传感器动态校准装置对力传感器的动态响应性能及最优数学模型展开了研究,并针对性... 详细信息

在研究力传感器的动态校准过程中发现了由于力传感器与试验装置基座之间存在非刚性耦合而使传感器的动态响应性能受到明显影响的问题。故此依托现有的力传感器动态校准装置对力传感器的动态响应性能及最优数学模型展开了研究,并针对性地提出了基于力传感器原始模型优化后的3种数学模型。然后通过实验获取的数据对这3种模型展开分析对比,并发现模型3是3种数学模型中最优秀的一种。最后通过27次重复冲击试验与模型3共同解算出了力传感器的各项特征参数,这些参数对提高力传感器的动态响应能力极为重要。

关键词：力传感器动态校准动态响应冲击力数学模型

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基于磁集聚效应的系综NV色心磁检测增强

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物理学报 2021年第14期70卷 290-298页

作者：李中豪王天宇郭琦郭浩温焕飞唐军刘俊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 中北大学量子传感与精密测量山西省重点实验室太原030051

高灵敏色心量子自旋磁检测是弱磁、极弱磁检测及成像应用的关键.本文通过搭建结合磁力线集聚结构(MFC)的系综金刚石氮空位(NV)色心的宽视场磁分布成像系统,对系综金刚石NV色心磁检测增强进行了系统研究.首先基于磁力线集聚效应仿真设计... 详细信息

高灵敏色心量子自旋磁检测是弱磁、极弱磁检测及成像应用的关键.本文通过搭建结合磁力线集聚结构(MFC)的系综金刚石氮空位(NV)色心的宽视场磁分布成像系统,对系综金刚石NV色心磁检测增强进行了系统研究.首先基于磁力线集聚效应仿真设计并制造了成对的T型薄片状MFC结构,利用连续波光探测磁共振(ODMR)宽视场磁成像技术对MFC的磁增强效果进行验证.实验测试的MFC间距的最小值为1.0 mm,此时磁增强倍数约为10.35,通过进一步对比不同磁场强度以及不同间距条件下的MFC磁增强效果,验证了MFC磁增强效果的有效性,系统磁检测灵敏度由1.10 nT/Hz^(1/2)提升至0.30 nT/Hz^(1/2).通过进一步对比仿真与测量获得的磁增强倍数与间隙宽度的关系,可对实验系统的磁增强及灵敏度进行有效估计.在MFC间距为0.5 mm时,对应的磁增强倍数可提升至约18.21,磁灵敏度则可达0.25 nT/Hz^(1/2).以上结果表明基于磁集聚效应可以实现系综金刚石氮空位色心磁检测灵敏度的有效提升,为精密量子测量技术在弱磁、极弱磁检测应用方面提供了参考.

关键词：磁力线集聚结构系综金刚石氮空位色心连续波光探测磁共振磁灵敏度

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MEMS心音心电一体化听诊器信号采集与分析系统

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计算机测量与控制 2024年

作者：王国富崔建功张国军张文栋史鹏程田华杨玉华中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

针对传统电子听诊器仅限于心音听诊，无法实现心音心电信号同步显示、回放和数据分析的功能；根据心音心电信号与MEMS心音心电一体化听诊器传感特点，设计了一种用于该传感器的同步采集与分析系统；该系统利用MEMS心音心电一体化传感器... 详细信息

针对传统电子听诊器仅限于心音听诊，无法实现心音心电信号同步显示、回放和数据分析的功能；根据心音心电信号与MEMS心音心电一体化听诊器传感特点，设计了一种用于该传感器的同步采集与分析系统；该系统利用MEMS心音心电一体化传感器检测心音心电信号，以GD32微处理器和AD7606为核心控制器件实现心音心电信号的同步采集，软件上利用C#和Matlab混合编程实现了心音心电信号波形的同步显示、历史回放以及频谱分析的功能；测试结果表明，该系统心音与心电通道的相位差在2.056°～3.235°之间，满足同步性要求；上位机软件能清晰显示心音与心电信号特征，同时心音信号的频域集中在20～600 Hz，心电信号的频域集中在0.05～100 Hz，验证了系统功能的准确性，为心血管疾病的早期筛查提供了技术支持。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 采集系统心音信号心电信号混合编程

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基于无速度参数目标函数的弹着点定位方法

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兵工学报 2021年第4期42卷 871-877页

作者：李志明范锦彪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

目前基于地震波的弹着点定位方法多数都需要提前测量地震波波速或对其进行反演,导致定位误差大,为此提出一种基于波速方差目标函数的弹着点定位方法。该目标函数的未知参数只有弹着点坐标,无需提前测速或进行波速反演。采用单纯形法对... 详细信息

目前基于地震波的弹着点定位方法多数都需要提前测量地震波波速或对其进行反演,导致定位误差大,为此提出一种基于波速方差目标函数的弹着点定位方法。该目标函数的未知参数只有弹着点坐标,无需提前测速或进行波速反演。采用单纯形法对此目标函数寻优,并结合带噪声的密度聚类算法进行弹着点定位,可以有效抑制因波速不均匀带来的定位误差。通过构建的仿真模型验证定位方法的可行性。该定位方法应用于地面静爆试验,利用检波器获得的数据对爆心进行定位,相对定位误差为0.38%,试验验证了定位方法的正确性。

关键词：弹着点定位波速方差单纯形法带噪声的密度聚类算法

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基于红外辐射的爆炸火焰温度补偿测算技术

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爆炸与冲击 2021年第5期41卷 99-110页

作者：王玮杜红棉范锦彪薛培康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

应用辐射测温法进行爆炸火焰温度测试时,火焰发射率取经验定值的方法与火焰燃烧机理存在较大的偏差,同时测点距离与环境温湿度也会导致不同程度的热辐射衰减,从而影响爆炸火焰温度的测量精度。本文针对上述两个问题,基于大气辐射理论与... 详细信息

应用辐射测温法进行爆炸火焰温度测试时,火焰发射率取经验定值的方法与火焰燃烧机理存在较大的偏差,同时测点距离与环境温湿度也会导致不同程度的热辐射衰减,从而影响爆炸火焰温度的测量精度。本文针对上述两个问题,基于大气辐射理论与光学传播规律,提出了辐射路径衰减补偿模型,结合由红外热像仪和比色测温仪测量的爆炸火焰动态发射率,对爆炸场火焰真温进行联合反演,并将测算结果与比色测温仪测得的火焰表面温度进行对比,得到了反演温度误差范围。试验结果表明,利用本文所提出的补偿模型测算得到的爆炸火焰温度,误差由补偿前的55.699%-89.847%降低到11.292%-59.077%,有效提高了外场爆炸瞬态火焰温度的测算精度。

关键词：爆炸瞬态火焰补偿温度估算辐射路径衰减补偿模型动态发射率测算

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基于深度学习的红外目标成像液位检测方法

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光学学报 2021年第21期41卷 96-104页

作者：梁霄李家炜赵小龙臧俊斌张志东薛晨阳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

容器液位检测是工业生产及化工原料储存、运输过程中的重要环节,针对现有液位检测技术中传感器布置容易受空间限制,在高温高压、灰尘、潮湿等特殊环境下传感器寿命短等问题,提出了一种基于深度学习的红外目标成像液位检测方法。通过对... 详细信息

容器液位检测是工业生产及化工原料储存、运输过程中的重要环节,针对现有液位检测技术中传感器布置容易受空间限制,在高温高压、灰尘、潮湿等特殊环境下传感器寿命短等问题,提出了一种基于深度学习的红外目标成像液位检测方法。通过对容器红外图像标注数据集进行优化训练,得到可以准确识别容器内液体百分比含量的模型。首先,构建储罐液位标准数据集,并搭建基于Pytorch的深度学习目标检测框架。然后,在输入端对图像进行数据增强,调整模型的宽度和深度,优化训练检测模型。最后,采用特征金字塔网络和路径聚合网络结构融合不同尺寸特征图的特征信息,用联合交并比计算边界框的回归损失,并在后处理过程中引入加权非极大值抑制。实验结果表明,该模型具有较好的鲁棒性和识别效果,在交并比为0.5时的平均精度均值可达到0.804。

关键词：图像处理液位检测红外成像深度学习目标检测

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基于多CCD同步耦合的动态燃烧场三维辐射测温(特邀)

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红外与激光工程 2022年第10期51卷 41-50页

作者：段鹏程程博管今哥陈坤张成飞程耀瑜薛晨阳郑永秋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 内蒙航天动力机械测试所内蒙古呼和浩特010076

为满足燃烧场温度参量时空演化特征诊断的需求,提出了基于多CCD同步耦合的动态三维辐射测温方法。在多视线方向测量基础上,通过代数重建技术对燃烧场进行体素分割,根据Plank辐射定律采用标准黑体辐射源对光电信号的映射关系进行标定,利... 详细信息

为满足燃烧场温度参量时空演化特征诊断的需求,提出了基于多CCD同步耦合的动态三维辐射测温方法。在多视线方向测量基础上,通过代数重建技术对燃烧场进行体素分割,根据Plank辐射定律采用标准黑体辐射源对光电信号的映射关系进行标定,利用比色法实现三维温度场表征。进一步在时间序列上控制多CCD相机来同步获取燃烧场不同视线方向的辐射信息,基于R、G通道内的灰度信息,对实验室蜡烛火焰与外场某型号固体火箭发动机试验器尾喷焰的瞬态燃烧场温度参量进行了测试。结果表明,在实验室内,蜡烛火焰温度分布范围为805.4~1280.8 K,使用热电偶进行时空点位验证,平均误差为3.8%,最大误差为4.36%;固体火箭发动机试验器尾喷焰最高温度为2125.7 K,经近红外测温仪验证,测试误差在8%以内。该研究能够在保证时间、空间分辨率的条件下对燃烧场的三维温度参量进行特征诊断,在航天测试领域,对固体火箭发动机的温度参量测量提供了一种有效的方法。

关键词：动态燃烧场三维温度场普朗克黑体辐射定律比色测温法

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水下仿生光磁导航技术综述

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战术导弹技术 2023年第4期 13-25页

作者：吴新冬申冲曹慧亮王晨光唐军刘俊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太原030051 中北大学信息与通信工程学院太原030051

针对水下导航资源受限的问题,受动物优异的自主导航能力的启发,对国内外水下仿生光磁导航技术进行了总结和回顾。从水下偏振光场、生物的地磁导航机理以及生物的光磁复合导航机理入手,介绍了水下仿生偏振光导航、仿生地磁导航以及仿生... 详细信息

针对水下导航资源受限的问题,受动物优异的自主导航能力的启发,对国内外水下仿生光磁导航技术进行了总结和回顾。从水下偏振光场、生物的地磁导航机理以及生物的光磁复合导航机理入手,介绍了水下仿生偏振光导航、仿生地磁导航以及仿生光磁复合导航的基本原理和研究现状;通过分析现有仿生导航方法的优势与限制,主要从提升复杂环境适应性的层面阐述了目前需要解决的关键问题;根据目前水下仿生光磁导航的研究现状,在导航原理、导航精度以及导航范围三个方面,探讨了水下仿生光磁导航技术的发展趋势,对水下仿生光磁导航技术进行了总结与展望。

关键词：磁导航机理仿生地磁仿生偏振光仿生组合导航光磁复合导航水下导航水下偏振光场

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