检索结果-内蒙古大学图书馆

低温与超导 2023年第10期51卷 13-18页

作者：张樱子秦肖雅王晨刘改改米旺刘文怡中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 北京美尔斯通科技有限公司北京100080

针对传统超导磁梯度张量探头中多个磁梯度计间的噪声互扰会降低系统灵敏度的问题,本文提出了一种基于二维傅里叶变换的磁梯度张量探头结构优化方法。通过二维傅里叶变换及逆变换将磁场矢量Z分量沿着Z轴方向的二阶空间导数Bzzz转换为磁... 详细信息

针对传统超导磁梯度张量探头中多个磁梯度计间的噪声互扰会降低系统灵敏度的问题,本文提出了一种基于二维傅里叶变换的磁梯度张量探头结构优化方法。通过二维傅里叶变换及逆变换将磁场矢量Z分量沿着Z轴方向的二阶空间导数Bzzz转换为磁场矢量的3个分量以及一阶磁梯度张量的5个独立元素,把通常至少需要6个SQUID一阶平面磁梯度计的探头结构简化为只需要1个二阶SQUID磁梯度计的探头结构,消除了磁梯度计之间的噪声干扰,系统灵敏度提高了1个数量级。实验结果表明该探头具有良好的探测能力,证明了这种优化方法的可行性。

关键词：磁梯度张量超导量子干涉器二维傅里叶变换二阶磁梯度计

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ITO/Pt复合薄膜应变计制备及耐高温性能研究

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仪表技术与传感器 2022年第5期 32-36,41页

作者：姚雪李硕林谭秋林张磊董和磊省部共建动态测试技术国家重点实验室中北大学山西太原030051

针对极端环境下发动机涡轮叶片的应变测试需求,采用脉冲激光沉积和磁控溅射的镀膜工艺在氧化铝陶瓷基底上制备了以ITO/Pt复合薄膜为应变层的高温薄膜应变计,并研究了复合薄膜中ITO薄膜与Pt薄膜的厚度比对ITO/Pt复合薄膜应变计耐高温性... 详细信息

针对极端环境下发动机涡轮叶片的应变测试需求,采用脉冲激光沉积和磁控溅射的镀膜工艺在氧化铝陶瓷基底上制备了以ITO/Pt复合薄膜为应变层的高温薄膜应变计,并研究了复合薄膜中ITO薄膜与Pt薄膜的厚度比对ITO/Pt复合薄膜应变计耐高温性能的影响。研究表明,复合薄膜厚度比为5.5∶1时,ITO/Pt复合薄膜应变计在高温(1200℃)环境下具有比较稳定的电阻温度系数(TCR),为564.52×10^(-6)℃^(-1)。此外,还对ITO/Pt复合薄膜应变计常温下的电阻随应变的变化情况进行了测试,测试结果表明,应变计的电阻随应变呈线性变化,其应变灵敏系数(GF)为3.10。

关键词：薄膜应变计脉冲激光沉积磁控溅射耐高温性能电阻温度系数应变灵敏系数

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多通道振动信号采集系统设计

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仪表技术与传感器 2022年第4期 75-79,95页

作者：崔永俊郭峰中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051

为了解决传统采集模块存在的采样精度低、动态范围小、采样通道少等问题,设计了基于AD7760的振动信号采集与控制系统。系统采用模块化设计,主要包括电源模块、信号调理模块、采集传输模块以及上位机显示模块。测试选用振动传感器M350B04... 详细信息

为了解决传统采集模块存在的采样精度低、动态范围小、采样通道少等问题,设计了基于AD7760的振动信号采集与控制系统。系统采用模块化设计,主要包括电源模块、信号调理模块、采集传输模块以及上位机显示模块。测试选用振动传感器M350B04,信号通过调理通道处理后使用24位高精度ADC采集数据到FPGA,通过以太网将数据发送到上位机对振动信号数据进行显示、存储、回读和时频域分析处理。结果表明该系统能够实现95 dB以上的大动态范围信号采样,测试结果与B&k3629振动传感器校准系统对比误差在0.5%以内,具有广泛应用前景。

关键词：振动信号信号调理 AD7760 以太网动态范围

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枪弹底火瞬态火焰温度测试及其图像

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含能材料 2022年第12期30卷 1266-1271页

作者：李文哲王高魏志芳赵聪聪张骏虎聂鹏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 中北大学机电工程学院山西太原030051 山西江淮重工有限责任公司山西晋城048000

为了评估某类枪弹底火的输出特性,针对底火输出火焰温度难以测量的特点,提出了在开放式爆发器内进行枪弹底火击发实验,并利用高速中波红外热像仪捕获底火击发全过程。利用落锤仪赋予枪弹底火相应的初始击发能量,同时触发红外热像仪采集... 详细信息

为了评估某类枪弹底火的输出特性,针对底火输出火焰温度难以测量的特点,提出了在开放式爆发器内进行枪弹底火击发实验,并利用高速中波红外热像仪捕获底火击发全过程。利用落锤仪赋予枪弹底火相应的初始击发能量,同时触发红外热像仪采集火焰信息。对常温(25℃)、高温(50℃)、低温(-49℃)3种工况的枪弹底火实验数据和红外图像进行处理,结果表明:此类枪弹底火的输出火焰温度最高可达1204℃,火焰持续时间为3~4 ms;火焰随时间的变化过程可分为击发、扩散、成型、消散4个阶段,成型火焰的焰头和焰尾为高温区域。结合公式计算和软件校正,实验测量误差不超过6.6%,证明了该方法的可靠性,为评估枪弹底火的输出能量特性提供了新思路。

关键词：枪弹底火红外热像仪红外图像测量误差

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基于鲁棒迭代卡尔曼滤波的惯性/偏振组合定向方法

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导航定位与授时 2025年

作者：申冲孙煜王晨光刘晓晨极限环境光电动态测试技术与仪器全国重点实验室中北大学仪器与电子学院中北大学信息与通信工程学院

偏振罗盘（PC）在复杂环境中（如遮挡或载体高速机动情况下），易受到非高斯测量噪声和大异常值的影响，从而导致惯性导航系统（INS）/偏振罗盘（PC）组合导航系统性能下降。为解决这一问题，本文基于非线性回归公式，提出了一种以Hube... 详细信息

偏振罗盘（PC）在复杂环境中（如遮挡或载体高速机动情况下），易受到非高斯测量噪声和大异常值的影响，从而导致惯性导航系统（INS）/偏振罗盘（PC）组合导航系统性能下降。为解决这一问题，本文基于非线性回归公式，提出了一种以Huber函数作为鲁棒代价函数的鲁棒迭代扩展卡尔曼滤波（Huber-RIEKF）方法，通过引入鲁棒优化框架，重新构建卡尔曼滤波更新步骤，使其具备对预测协方差和观测噪声协方差进行自适应加权的能力，从而有效处理由未知噪声导致的观测量中的大离群值。此外，为克服Huber代价函数的影响函数无法回降的局限性，本文进一步设计了一种基于Mahalanobis度量的数据关联方法，用于识别异常值，并确保仅将非异常测量值纳入滤波更新过程。两次实测实验在校园内使用无人车进行，数据采集时长分别持续45分钟和30分钟，实验结果表明，与IEKF算法相比，所提出算法的航向精度在两组实验中分别提升了35.58%和48.43%，表明本文提出的方法显著提高了状态估计对于非高斯重尾观测噪声的鲁棒性，有效地提升了INS/PC组合导航系统在复杂环境下的适应能力。

关键词：迭代扩展卡尔曼滤波惯性导航系统偏振罗盘组合导航非高斯噪声异常值

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基于轻量卷积神经网络的步态识别系统

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中北大学学报（自然科学版） 2022年第5期43卷 474-480页

作者：钱兴张晓明中北大学仪器与电子学院山西太原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

为了解决卷积神经网络在步态识别方面进行下位机实现时占用内存资源过大,导致实时性差的问题,建立了以STM32单片机为硬件核心的轻量卷积神经网络步态识别系统.通过搭建基于轻量卷积神经网络的步态识别模型,并采用权值聚类和哈夫曼编码... 详细信息

为了解决卷积神经网络在步态识别方面进行下位机实现时占用内存资源过大,导致实时性差的问题,建立了以STM32单片机为硬件核心的轻量卷积神经网络步态识别系统.通过搭建基于轻量卷积神经网络的步态识别模型,并采用权值聚类和哈夫曼编码的方法,对基于轻量卷积神经网络的步态模型中卷积层和全连接层的关键参数进行压缩,减少下位机的计算量和内存的占用,进而达到提高步态识别系统实时性的目的.实验结果表明:基于轻量卷积神经网络的步态识别系统在实时性方面,识别当前步态所需时间为375 ms,相比于未进行模型压缩的步态识别系统减少了325 ms的数据延时;在准确性方面,步态识别系统在行走、上楼、下楼、上坡、下坡这5种步态模式下的识别率达到了95.79%.

关键词：步态识别卷积神经网络单片机模型压缩

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集成铁氧体的LC应变传感器的设计及测试

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微电子学与计算机 2024年第3期41卷 128-134页

作者：郝竹雅张磊谢浩谭秋林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

针对金属环境下采用LC无线无源应变传感器出现电磁信号传输失效的问题,在传感器背面集成铁氧体材料,其原理是通过抑制电磁波在金属表面的涡流效应产生的感应电动势,实现在金属环境下的电磁信号耦合测试。通过HFSS软件进行仿真验证,在金... 详细信息

针对金属环境下采用LC无线无源应变传感器出现电磁信号传输失效的问题,在传感器背面集成铁氧体材料,其原理是通过抑制电磁波在金属表面的涡流效应产生的感应电动势,实现在金属环境下的电磁信号耦合测试。通过HFSS软件进行仿真验证,在金属环境下LC无线无源传感器信号失效;在传感器基底背部集成铁氧体后,通过扫频得出铁氧体可以在金属环境下实现LC传感器的电磁信号传输。对铁氧体的厚度进行参数优化,最佳厚度为0.32 mm。搭建等强度悬臂梁测试平台,结果表明,金属环境下LC传感器可以通过铁氧体实现抗金属环境干扰,频率为37.7 MHz时,LC无线无源测试系统可以很好地实现信号传输,对应的S_(11)值为-25.6 dB。对悬臂梁施加外力使其发生应变,传感器在0~1300με的应变范围内灵敏度为61.54 Hz/με。测试结果表明,铁氧体有利于实现金属环境下的LC无线无源传感器应变测试。

关键词： LC应变传感器非接触测量无线无源电磁耦合抗金属干扰吸波材料应变测试

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基于FPGA的主动声源控制系统

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电子器件 2024年第1期47卷 122-127页

作者：张一凡张国军朱珊荆博原任薇戎耿亚囡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

随着水下潜艇隐身技术的迅速发展,水面舰艇面临的挑战日益严峻,对水下目标的主动探测提出了新的要求和挑战。将爆炸声源作为发射声源,设计了一套基于FPGA的主动声源控制系统。该系统以FPGA作为控制核心,采用RS232串口通信,收到上位机发... 详细信息

随着水下潜艇隐身技术的迅速发展,水面舰艇面临的挑战日益严峻,对水下目标的主动探测提出了新的要求和挑战。将爆炸声源作为发射声源,设计了一套基于FPGA的主动声源控制系统。该系统以FPGA作为控制核心,采用RS232串口通信,收到上位机发送的起爆指令后进行引爆。与传统的主动声纳发射换能器相比,除了成本、功耗与体积降低以外,声源级更高,具有爆炸声源的全指向性,更便于小平台搭载。仿真与水下实验结果表明,该系统在接收到上位机发送的起爆指令后可实现水下爆炸声源有序可控的引爆,同时通过MEMS矢量水听器进行爆炸声源数据采集,经计算可得爆炸声源级为193.93 dB。

关键词：主动探测 MEMS矢量水听器爆炸声源 FPGA

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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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微结构太赫兹调制技术研究进展

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测试技术学报 2024年第5期38卷 455-466,F0002页

作者：李腾腾朱璞郝亚峰武慧嘉李子唯马富鹏杨建军余建刚李丰超雷程梁庭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

太赫兹调制技术凭借其独特的功能特性,在安全检测、医疗成像和下一代6G通信等多个领域展现出巨大的应用潜力和价值。其核心在于对太赫兹波的振幅、相位、偏振等关键参数的精准调制并按照目标领域对波形进行赋形,以满足多样化应用需求。... 详细信息

太赫兹调制技术凭借其独特的功能特性,在安全检测、医疗成像和下一代6G通信等多个领域展现出巨大的应用潜力和价值。其核心在于对太赫兹波的振幅、相位、偏振等关键参数的精准调制并按照目标领域对波形进行赋形,以满足多样化应用需求。本文全面梳理了基于人工电磁微结构的太赫兹调制技术最新研究进展,深入剖析了调制机理,并阐明了关键设计策略与方法。特别地,重点介绍了微加工工艺与THz功能材料(如相变材料、石墨烯、钙钛矿和液晶等)相结合的太赫兹调制器件在调制深度、响应速度和稳定性方面取得的最新研究成果与突破,为太赫兹调制技术走向实际应用提供一定的技术支撑。最后,客观分析了微结构太赫兹调制器件所面临的主要挑战与限制因素,并基于当前研究趋势,对太赫兹调制技术未来发展方向做出了展望,旨在为未来研究与实践提供方向性参考。

关键词：太赫兹人工微结构调制器表面等离子体共振相位

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