检索结果-内蒙古大学图书馆

中国测试 2023年第4期49卷 114-118页

作者：陈韶康马游春叶思楠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

在导弹弹头等爆炸类武器研制过程中,需要读取和擦除爆炸场地布置的冲击波超压记录仪中存储的数据。为减小数据卸载过程中携带的装备体积和提升数据卸载速度,提出一种便携式高速数据卸载系统设计。该系统采用ZYNQ-7000系列芯片作为主控,... 详细信息

在导弹弹头等爆炸类武器研制过程中,需要读取和擦除爆炸场地布置的冲击波超压记录仪中存储的数据。为减小数据卸载过程中携带的装备体积和提升数据卸载速度,提出一种便携式高速数据卸载系统设计。该系统采用ZYNQ-7000系列芯片作为主控,将乒乓缓存技术同AXI4总线相结合,利用容量大、易插拔的SD卡作为存储介质,不仅简化硬件设计,还可提高数据卸载速度。同时利用触控屏为系统增加可视化操作,仅需点击屏幕即可控制整个工作流程。最终设计的系统尺寸只有95 mm×65 mm×40 mm,并通过实验验证,该系统对记录仪的数据卸载速度达到25 Mb/s,且没有数据错误现象。相比于其他的数据卸载系统,该系统具有操作简单、便于携带和卸载速度快的优点。

关键词：数据存储数据卸载读数盒 SD卡乒乓缓存

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基于FPGA的千兆以太网数据传输

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自动化与仪器仪表 2024年第4期 1-4页

作者：张泽学张志杰中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对图像传输设备实时数据量大、传输质量差、稳定性低等问题,采用GTX高速串行收发与千兆以太网相结合方法,设计了一种基于FPGA的千兆以太网高速传输系统,通过对以太网组成结构和工作原理的理解,采用FPGA内部GTX资源实现物理层,以FPGA... 详细信息

针对图像传输设备实时数据量大、传输质量差、稳定性低等问题,采用GTX高速串行收发与千兆以太网相结合方法,设计了一种基于FPGA的千兆以太网高速传输系统,通过对以太网组成结构和工作原理的理解,采用FPGA内部GTX资源实现物理层,以FPGA为逻辑控制核心对UDP数据进行编帧处理实现传输层、网络层、数据链路层,最终UDP完成与上位机的通信。测试结果表明,光纤无失真传输;数据包收发过程中无丢包现象,实现动态ARP查找表。

关键词： GTX 千兆以太网 FPGA 编帧处理。

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基于嵌入式PLC和Modbus通信协议的舱室自动排水系统

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舰船电子工程 2024年第3期44卷 50-52页

作者：白效昆张会新中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

舱室排水系统是船舶的重要组成部分,随着通信技术与自动化技术的发展,舱室排水对自动化和智能化的要求也在不断提高。论文提出舱室排水系统的自动化设计思路,根据具体的控制要求,设计了基于嵌入式PLC和Mod-bus-RTU协议的舱室自动排水系... 详细信息

舱室排水系统是船舶的重要组成部分,随着通信技术与自动化技术的发展,舱室排水对自动化和智能化的要求也在不断提高。论文提出舱室排水系统的自动化设计思路,根据具体的控制要求,设计了基于嵌入式PLC和Mod-bus-RTU协议的舱室自动排水系统,结合Cortex-M3内核低功耗、低成本和高性价比的优势,再利用RS232/RS485搭配Mod-bus-RTU通讯协议组成网络,通过上位机监控整个系统,最终实现排水泵的快速启停控制,为船舶的安全行驶提供了保证。

关键词：嵌入式PLC Modbus-RTU Cortex-M3 舱室排水

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芯片级多轴集成微陀螺方案对比与发展趋势分析

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中国惯性技术学报 2023年第9期31卷 932-939,954页

作者：魏雯强鲁征浩陈方申冲石云波曹慧亮中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 苏州大学微纳传感技术研究中心苏州215006 中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

微机械陀螺仪作为检测载体角速率信息的器件,在姿态控制平台和惯性导航领域有着广泛应用。首先结合国内外发展动态及研究成果,分析了三类芯片级多轴集成微机械陀螺集成方法:三单轴陀螺正交集成法、单片单结构三轴陀螺法及单片多结构陀... 详细信息

微机械陀螺仪作为检测载体角速率信息的器件,在姿态控制平台和惯性导航领域有着广泛应用。首先结合国内外发展动态及研究成果,分析了三类芯片级多轴集成微机械陀螺集成方法:三单轴陀螺正交集成法、单片单结构三轴陀螺法及单片多结构陀螺阵列法。其次,通过对当前方案的总结与分析,比较了各方案的优缺点,设计了一种频差小、抗冲击能力强的单片三轴轮环式陀螺结构。仿真实验表明该结构能承受20000 g冲击,轮结构频差为180.3 Hz,环结构频差为3 Hz。最后,分析了未来芯片级多轴集成微陀螺仪的改良方向。

关键词：微机械陀螺仪敏感结构单结构三轴正交集成陀螺阵列

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压电MEMS振动传感器信号采集系统设计与实现

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测试技术学报 2024年第6期38卷 695-702页

作者：武晓慧耿文平丑修建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

针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电MEMS振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统。该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB ... 详细信息

针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电MEMS振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统。该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB 2.0传输到上位机进行处理。最后搭建了实物验证平台,利用此系统采集振动台输出的振动信号,并用MATLAB对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明,当加载加速度为3~20 g时,采集到的电荷与输入加速度之间有较好的线性度。该采样系统能够满足一定的采样速率要求,在压电MEMS振动传感器信号采集领域有广阔的应用前景。

关键词：压电MEMS振动传感器电荷放大器数据采集加载加速度电荷灵敏度

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基于锁相放大器的电涡流金属分类系统设计

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电子技术应用 2024年第12期50卷 98-104页

作者：张炳鑫张志杰张泽学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

电涡流检测是一种通过检测金属导体感应出的微小涡流信号来识别被测材料性质的方法。在利用电涡流检测技术进行金属分类时,微弱信号甚至会被噪声信号完全淹没,这使提取有效信号变得非常困难。针对这种实际问题,根据相关检测法设计了基... 详细信息

电涡流检测是一种通过检测金属导体感应出的微小涡流信号来识别被测材料性质的方法。在利用电涡流检测技术进行金属分类时,微弱信号甚至会被噪声信号完全淹没,这使提取有效信号变得非常困难。针对这种实际问题,根据相关检测法设计了基于锁相放大器的金属分类系统。在设计中,微弱待测信号经过低噪声放大后与两路正交参考信号进行互相关,再经过低通滤波电路后被采集,对被采集的信号进行计算即可实现对微弱信号的检测。实验结果表明,系统具有较高的精度和灵敏度,能够极大地提高信号的信噪比,实现对金属材料的快速分类,分类准确率可达93%。

关键词： AD630 相敏检波涡流检测锁相放大金属分类

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压阻式压力传感器硅电阻条浅槽刻蚀的研究

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舰船电子工程 2024年第4期44卷 199-202页

作者：王天靖梁庭雷程王婧冀鹏飞中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

MEMS压阻式压力传感器的电阻条刻蚀效果对传感器的性能及高温环境下工作寿命起着至关重要的作用。采用SPTS深硅刻蚀机以SF6为刻蚀气体,C4F8为保护气体进行刻蚀实验。通过改变刻蚀气体通入时长、保护气体通入时长以及射频功率进行参数匹... 详细信息

MEMS压阻式压力传感器的电阻条刻蚀效果对传感器的性能及高温环境下工作寿命起着至关重要的作用。采用SPTS深硅刻蚀机以SF6为刻蚀气体,C4F8为保护气体进行刻蚀实验。通过改变刻蚀气体通入时长、保护气体通入时长以及射频功率进行参数匹配,根据台阶仪和SEM电镜的观察数据对刻蚀效果进行评估,最终确定了刻蚀气体流量25 sccm,刻蚀气体通入的时长为2.5 s;保护气体流量50 sccm,保护气体的通入时长为2.5 s,射频功率为2 500 W的刻蚀条件。该条件下刻蚀速率为1.54μm/loop。刻蚀均匀性为2.9%.

关键词：压力传感器电阻条深硅刻蚀刻蚀刻蚀速率均匀性

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一种NanEyeM微型高速串行图像传感器解码方法

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电子器件 2022年第3期45卷 515-520页

作者：何鑫景金荣张会新刘文怡熊继军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

为解决NanEyeM微型图像传感器高速异步串行数据解码困难和无法直接输出RGB图像的问题,提出了一种基于动态脉宽匹配、边沿跟随的数据解码算法,该算法在对数据进行解码的同时可将Bayer图像转换为RGB图像,实现了串行图像传感器直接输出RGB... 详细信息

为解决NanEyeM微型图像传感器高速异步串行数据解码困难和无法直接输出RGB图像的问题,提出了一种基于动态脉宽匹配、边沿跟随的数据解码算法,该算法在对数据进行解码的同时可将Bayer图像转换为RGB图像,实现了串行图像传感器直接输出RGB图像的功能。实验表明,通过该算法可以正确稳定地对NanEyeM图像传感器的数据进行采集、解码及进行图像格式转换,为进一步推广基于该微型图像传感器的应用提供了解码方法。

关键词： NanEyeM 数据解码高速异步串行通信 FPGA算法

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基于FPGA的LVDS总线控制器的设计与实现

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舰船电子工程 2024年第2期44卷 214-218页

作者：文丰黄浩然贾兴中中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

为保证在高速、多负载条件下LVDS总线的运行状态和传输速率满足应用需求,基于FPGA设计LVDS总线控制器,协议上优化了LVDS的总线占用方式、信号传输逻辑,并在物理层优化了总线结构以及节点接口。为防止低压差分信号失真以及接口失锁问题,... 详细信息

为保证在高速、多负载条件下LVDS总线的运行状态和传输速率满足应用需求,基于FPGA设计LVDS总线控制器,协议上优化了LVDS的总线占用方式、信号传输逻辑,并在物理层优化了总线结构以及节点接口。为防止低压差分信号失真以及接口失锁问题,采取信号编码和失锁预防措施,保证信号的稳定,增强总线的可靠性。经验证,该方案可提高总线带负载能力,保持高速率下的可靠传输。

关键词： LVDS 总线 8b/10b编码 FPGA

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基于空间的三维线圈磁场强度研究

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舰船电子工程 2024年第6期44卷 188-191,198页

作者：闫登辉张会新杨晓蕾中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对通电线圈产生空间磁场的强度大小不确定,难以对此进行更好的磁通信等问题,论文采用Maxwell和Matlab软件仿真验证空间中不同位置的磁感应强度来进行更好的磁通信。磁通信的三维线圈是一种将电能转化为磁场能量进行无线电能传输的装置... 详细信息

针对通电线圈产生空间磁场的强度大小不确定,难以对此进行更好的磁通信等问题,论文采用Maxwell和Matlab软件仿真验证空间中不同位置的磁感应强度来进行更好的磁通信。磁通信的三维线圈是一种将电能转化为磁场能量进行无线电能传输的装置,由多个环形线圈组成,每个线圈都被称为一个“匝”,并且它们是相互嵌套的。在工作时,磁通信的三维线圈会通过交变电流在线圈中产生磁场,然后将这个磁场传输到接收器中,接收器通过感应产生的电压将磁场能量转化为电能,采用棱边单元法对发射线圈进行了求解分析,并得出了发射线圈磁场强度的分布情况。研究分析了线圈直径、线圈匝数和线圈匝间距等设计参数对磁场强度的影响,并提出了优化感应线圈的理论依据。

关键词：三维线圈磁场强度磁通门

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