检索结果-内蒙古大学图书馆

传感器与微系统 2024年第1期43卷 128-130,134页

作者：赵楠刘涛谢浩董和磊谭秋林中北大学电子测试技术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 中北大学微米纳米技术研究中心山西太原030051

设计了一种基于氧化铝(Al_(2)O_(3))柱体的Pt/PtRh型厚膜热电偶。采用丝网印刷工艺完成传感器功能层的制备,这种方法工艺简单、可操作性强、成本低廉。对所制备的厚膜热电偶进行封装设计并进行测试。实验结果表明:带封装热电偶的迟滞大... 详细信息

设计了一种基于氧化铝(Al_(2)O_(3))柱体的Pt/PtRh型厚膜热电偶。采用丝网印刷工艺完成传感器功能层的制备,这种方法工艺简单、可操作性强、成本低廉。对所制备的厚膜热电偶进行封装设计并进行测试。实验结果表明:带封装热电偶的迟滞大小为4.10%,小于无封装的7.65%,而且带封装热电偶在高温阶段与标准热电偶极其吻合,其平均塞贝克系数更接近于标准热电偶。实验结果均表明封装设计有利于膜状热电偶测试的准确性,达到了工程化需要。

关键词： Pt/PtRh型热电偶厚膜丝网印刷封装

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基于硅酸镓镧的声表面波高温压力器件的微结构加工制造技术研究

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机械工程学报 2021年第8期57卷 81-89页

作者：梁晓瑞徐芳萌薛涛谭秋林董和磊熊继军中北大学电子测试技术国防重点实验室太原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

采用硅酸镓镧(Langasite,LGS)压电材料制备声表面波(Surface acoustic wave,SAW)高温压力传感器可解决高温、高压等恶劣环境下温度、压力等参数的实时原位测试的问题,但由于硅酸镓镧是一种高硬度难加工的硬脆性压电材料,因此开展了硅酸... 详细信息

采用硅酸镓镧(Langasite,LGS)压电材料制备声表面波(Surface acoustic wave,SAW)高温压力传感器可解决高温、高压等恶劣环境下温度、压力等参数的实时原位测试的问题,但由于硅酸镓镧是一种高硬度难加工的硬脆性压电材料,因此开展了硅酸镓镧压电材料在高温等恶劣环境下的微结构加工制造技术的研究。通过分析LGS的化学与物理特性,利用湿法腐蚀工艺实现LGS的微纳成形制造和控制;以及利用高温热压直接键合工艺实现密封空腔的制造,研制出一套适用于LGS等硬脆性材料的微纳结构成形制造技术,并探究了微结构加工制造工艺的实用性。利用微结构加工制造技术实现的压力敏感微结构制备了基于LGS的SAW高温压力传感器样机并进行了测试,样机在25~1000℃、20~500k Pa环境下能稳定工作,验证了LGS微纳结构成形制造技术在高温等恶劣环境下应用的可行性。

关键词：硅酸镓镧声表面波湿法刻蚀热压键合高温压力

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基于圆柱体耦合结构的液漏检测光纤传感器

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电子测量技术 2022年第22期45卷 19-23页

作者：李莹洁侯钰龙沈三民刘艳芳牛亚南中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对现有侧耦合结构的液漏监测光纤传感器耦合结构损耗大、一致性低的问题,提出了一种圆柱体缺陷耦合结构的液漏传感器。通过Zemax软件进行光纤耦合仿真,对比分析圆柱、圆锥与半球体三种结构,在插入损耗相差较小的情况下,圆柱体耦合结... 详细信息

针对现有侧耦合结构的液漏监测光纤传感器耦合结构损耗大、一致性低的问题,提出了一种圆柱体缺陷耦合结构的液漏传感器。通过Zemax软件进行光纤耦合仿真,对比分析圆柱、圆锥与半球体三种结构,在插入损耗相差较小的情况下,圆柱体耦合结构具有更高的耦合率。对聚合物光纤(POF)进行加工,得到插入损耗为0.31 dB的圆柱体耦合结构。LED灯带作为扫描光源,对带有耦合结构的光纤进行检测能力验证,当耦合介质由空气变为水时,光功率强度变化可达32.8%以上。实验结果表明,圆柱体耦合结构与现有耦合结构相比损耗明显降低,所涉及的光纤传感器能够对液漏进行有效检测。

关键词：光纤传感液漏检测侧向耦合多源

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基于千兆以太网的高速可靠数据传输系统

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电子器件 2023年第4期46卷 927-931页

作者：张会新林雅坤樊文韬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

针对当前大容量存储数据传输系统速度慢、可靠性低的现状,设计了一种自定义FR_UDP协议,采用千兆以太网接口实现了一种高速可靠数据传输系统。整个系统以FPGA为控制核心,通过采用UDP协议实现数据高速传输,在UDP协议数据部分设计了反馈可... 详细信息

针对当前大容量存储数据传输系统速度慢、可靠性低的现状,设计了一种自定义FR_UDP协议,采用千兆以太网接口实现了一种高速可靠数据传输系统。整个系统以FPGA为控制核心,通过采用UDP协议实现数据高速传输,在UDP协议数据部分设计了反馈可靠协议,确保数据高速可靠传输。千兆以太网物理层接口电路选择88E1111实现,高速数据缓存在DDR3中,在数据丢失时可重新发送。某遥测数据记录器试验结果表明,该系统读取速度可达600 Mbit/s左右,且经过多次实验分析验证,传输过程未发现数据丢失现象,具有很高的使用价值。

关键词：千兆以太网 88E1111 遥测系统 UDP协议可靠传输

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基于FPGA与DSP的INS/BDS组合导航数据精确对准方法

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电子测量技术 2022年第2期45卷 22-25页

作者：纪志敏李杰胡陈君张泽宇王帅李炳臻中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组... 详细信息

INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组合导航数据对准的方法。将BDS接收机的1PPS所激发的可调脉冲作为中断,通过FPGA主控芯片的控制实现对惯性传感器以及卫星导航模块的数据采集编帧和计时,然后由DSP实现对时延误差的计算以及外推拟合补偿,从而达到INS/BDS实时数据同步对准的目的。多次试验对比表明,该方法能够将位置精度提高50%左右,能够达到并且完成数据对准的要求,有一定的工程应用价值。

关键词： INS/BDS 组合导航数据同步嵌入式平台 FPGA DSP

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基于AD8232的表面肌电信号采集系统设计

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电子测量技术 2023年第6期46卷 173-177页

作者：张锐浩李昀泽党立志洪应平中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

表面肌电信号是人体表面肌肉通过收缩产生的生物电,能够反应人体肌肉的活动状况,在医学领域有重要的研究价值。由于表面肌电信号是微弱信号,较小的噪声就能产生较大的干扰;针对其这一弱点,本文设计了一款体积小、功耗低、抗干扰能力强... 详细信息

表面肌电信号是人体表面肌肉通过收缩产生的生物电,能够反应人体肌肉的活动状况,在医学领域有重要的研究价值。由于表面肌电信号是微弱信号,较小的噪声就能产生较大的干扰;针对其这一弱点,本文设计了一款体积小、功耗低、抗干扰能力强的表面肌电信号采集系统。设计使用AD8232作为采集芯片,结合放大、滤波、模数转换电路,使用STM32进行数据处理,最后将数据通过低功耗蓝牙发送到上位机。测试结果表明:表面肌电信号能量主要集中在50~150 Hz,300 Hz以上明显衰减,受低频信号干扰较大。经过硬件滤波与小波降噪算法处理后,干扰得到较好抑制,尤其对低频干扰有显著衰减。系统有较强的抗干扰能力和可靠性,有着良好的市场前景。

关键词：表面肌电信号噪声 AD8232 滤波小波降噪

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超声波液位传感器功能电路设计与实现

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仪表技术与传感器 2023年第11期 12-16页

作者：高琬佳康建洲薛伟钊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 省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对液位检测系统中使用的超声换能器,对其外围功能电路进行了设计及实现。电路包括发射模块、选择模块和接收模块。给出各部分的原理图设计,并将设计好的电路板进行液位检测实验,以验证电路的功能。实验结果表明:电路可输出频率为1.082... 详细信息

针对液位检测系统中使用的超声换能器,对其外围功能电路进行了设计及实现。电路包括发射模块、选择模块和接收模块。给出各部分的原理图设计,并将设计好的电路板进行液位检测实验,以验证电路的功能。实验结果表明:电路可输出频率为1.082 MHz、幅值为±8.8 V的连续正弦波,能激励换能器产生超声波。同时可由电路板控制换能器的收发转换以及实现接收信号的放大和检波功能。对于壁厚3 mm的铝合金容器,内部无水和有水时得到的最终读数分别为4.67 V和2.18 V。设备读数偏差<16 mV。

关键词：超声波液位振荡电路接收电路

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基于HHO算法的铠装热电偶动态补偿方法研究

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国外电子测量技术 2023年第2期42卷 139-144页

作者：王志超张志杰李岩峰张秋宁中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 北华航天工业学院廊坊065000

由于铠装热电偶的时间常数较长、动态特性差,在动态测试中会产生动态误差,往往不能满足实际测量需求。提出一种基于哈里斯鹰优化算法(Harris hawk optimization,HHO)的动态补偿模型设计方法,使用该补偿模型,改善了铠装热电偶的动态特性... 详细信息

由于铠装热电偶的时间常数较长、动态特性差,在动态测试中会产生动态误差,往往不能满足实际测量需求。提出一种基于哈里斯鹰优化算法(Harris hawk optimization,HHO)的动态补偿模型设计方法,使用该补偿模型,改善了铠装热电偶的动态特性。采用基于高温检定炉的实验系统得到铠装热电偶的动态标定实验数据,同时使用HHO算法优化选取动态补偿模型的参数,完成动态补偿模型设计。实验表明:通过此试验系统及方法可将铠装热电偶的时间常数从37.33 s减小到1.91 s。在某些特定工作环境下,可使用此方法改善热电偶传感器的动态特性,延长其使用寿命,降低成本。

关键词：哈里斯鹰优化算法铠装热电偶动态补偿动态误差

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基于IEEE 1588精密时钟同步系统的设计

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电子器件 2022年第1期45卷 27-32页

作者：景金荣范正吉洪应平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

时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布... 详细信息

时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布式时间同步系统。该系统构建了以太网协议栈,实现了在以太网物理层的时间戳标记功能以及PTP协议帧的发送和接收的功能。试验结果表明,该系统通过软硬件双重时间戳标记,可消除在链路层、网络层、传输层上组帧的时间延时问题,实现2 nm以内的时钟同步,极大地提升时间同步的精度,可广泛应用于对时钟精度要求较高的场合。

关键词：时钟同步 IEEE 1588协议分布式系统时间戳时间同步

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基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算方法

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探测与控制学报 2022年第2期44卷 34-40页

作者：邵伟范锦彪耿宇飞王玮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

针对目前侵彻体侵彻目标靶摩擦升温计算简化为稳态过程、弹头摩擦力及法向力按均值处理,导致计算结果精度不高的问题,提出基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算方法。该方法在微元法的基础上构建了侵彻体轴向阻力摩擦力热量温度的函数式... 详细信息

针对目前侵彻体侵彻目标靶摩擦升温计算简化为稳态过程、弹头摩擦力及法向力按均值处理,导致计算结果精度不高的问题,提出基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算方法。该方法在微元法的基础上构建了侵彻体轴向阻力摩擦力热量温度的函数式,通过设定的侵彻体初速度、靶体密度、导热系数等物理参数获得侵彻体头部的温升曲线。计算结果表明,基于微元法的侵彻体弹头摩擦升温计算结果与ANSYS/LS-DYNA仿真结果吻合性较好,更适合用于侵彻体弹头摩擦升温理论计算。

关键词：冲击动力学侵彻阻力摩擦热力学有限元分析

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