检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量技术 2021年第13期44卷 17-22页

作者：武学占雷程梁庭关一浩马野白悦杭齐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 北方自动控制技术研究所太原030006

为了研究采用热电堆原理制作的红外探测器输出电压与关键结构尺寸之间的影响关系,获得高输出电压,提出一种基于圆形结构的微机电系统(MEMS)热电堆红外探测器,以红外探测器结构尺寸1.8 mm×1.8 mm×0.35 mm,空腔尺寸Ф1.2 mm为... 详细信息

为了研究采用热电堆原理制作的红外探测器输出电压与关键结构尺寸之间的影响关系,获得高输出电压,提出一种基于圆形结构的微机电系统(MEMS)热电堆红外探测器,以红外探测器结构尺寸1.8 mm×1.8 mm×0.35 mm,空腔尺寸Ф1.2 mm为建模仿真的研究基础,对红外探测器进行建模,通过改变吸收层覆盖面尺寸、热偶条对数、冷端长度、有无刻蚀规则孔等关键结构尺寸参数,对红外探测器进行热电仿真和热路径分析,最终确定最优红外探测器仿真结果,仿真结果表明,通过改变热电堆红外探测器关键结构尺寸参数,使得设计的红外探测器输出电压值达到125.08μV,与传统四端梁结构比较,极大地提高了红外探测器的输出电压。

关键词：红外探测器热电堆有限元分析塞贝克效应红外

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恶劣天气下的仿生偏振定向方法

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导航定位与授时 2022年第2期9卷 104-111页

作者：吴新冬赵东花俞华晋涛刘永鑫申冲中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室中北大学仪器与电子学院国网山西省电力公司电力科学研究院

针对偏振光导航在恶劣天气下精度显著下降的问题，提出了一种可以在恶劣天气下基于大气偏振模式的定向算法。与现有方法相比，首次将三维块匹配与canny边缘检测结合的思想应用于修复被不同天气破坏的偏振角度图像中。具体而言，将偏振... 详细信息

针对偏振光导航在恶劣天气下精度显著下降的问题，提出了一种可以在恶劣天气下基于大气偏振模式的定向算法。与现有方法相比，首次将三维块匹配与canny边缘检测结合的思想应用于修复被不同天气破坏的偏振角度图像中。具体而言，将偏振角度图像的修复分为噪声粗处理和边缘提取处理去噪两部分。在噪声粗处理阶段采用三维块匹配算法，在边缘提取处理去噪部分，利用canny边缘检测算法对偏振角度图像进行二次去噪。实验结果表明，该方法不仅能够提高晴朗天空下的定向精度，而且能够显著提升在阴天、沙尘、雾霾等恶劣天气条件下的导航定向精度，即使在偏振角图像对称∞模式被破坏的情况下，航向角精度仍可由9.4470°提高到1.6859°。

关键词：偏振光定向图像去噪导航定向

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基于TDLAS的二氧化碳检测技术综述

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测控技术 2022年第9期41卷 1-8页

作者：焦晓锋孙鹏管今哥郑永秋薛晨阳程耀瑜中北大学信息与通信工程学院山西太原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

精确检测CO_(2)气体浓度、控制CO_(2)气体排放是治理大气温室效应过程中最重要的部分。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)因具有高灵敏度和高可靠性的特点,广泛应用于在线监测、微量气体检测等方面。分析了TDLAS测量气体浓度的基本原理,... 详细信息

精确检测CO_(2)气体浓度、控制CO_(2)气体排放是治理大气温室效应过程中最重要的部分。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)因具有高灵敏度和高可靠性的特点,广泛应用于在线监测、微量气体检测等方面。分析了TDLAS测量气体浓度的基本原理,重点介绍了直接吸收法和波长调制法并比较了两种方法的优缺点,随后介绍了近几十年来国内外应用TDLAS技术在气体检测方面取得的研究进展。最后总结了基于TDLAS的二氧化碳气体检测技术,并对其未来应用进行了展望。

关键词： CO_(2)气体浓度可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS) 直接吸收法波长调制法

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RIE反应离子刻蚀氮化硅工艺的研究

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电子测量技术 2021年第7期44卷 107-112页

作者：关一浩雷程梁庭白悦杭齐蕾武学占中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 北方自动控制技术研究所太原030006

氮化硅在红外热电堆中既充当钝化隔离层又充当红外吸收层,其薄膜刻蚀在MEMS工艺中至关重要。采用RIE-10NR反应离子刻蚀机以SF6为主要刻蚀气体,通过改变氧气流量、射频功率、腔室压强对氮化硅薄膜进行刻蚀实验。通过台阶仪及共聚焦显微... 详细信息

氮化硅在红外热电堆中既充当钝化隔离层又充当红外吸收层,其薄膜刻蚀在MEMS工艺中至关重要。采用RIE-10NR反应离子刻蚀机以SF6为主要刻蚀气体,通过改变氧气流量、射频功率、腔室压强对氮化硅薄膜进行刻蚀实验。通过台阶仪及共聚焦显微镜表征刻蚀形貌、速率及刻蚀均匀性。实验表明,在SF_(6)流量为50 sccm,O_(2)流量为10 sccm,腔室压强为11 Pa,射频功率为250 W的条件下,氮化硅刻蚀速率达到509 nm/min,非均匀性可达2.4%;在同样条件下,多晶硅的刻蚀速率达到94.5 nm/min,选择比为5.39∶1。

关键词：氮化硅多晶硅反应离子刻蚀刻蚀速率非均匀性

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基于还原氧化石墨烯材料的电阻式湿度传感器

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微纳电子技术 2021年第11期58卷 992-997页

作者：雷程张君娜刘瑞芳梁庭赵珠杰齐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 北方自动控制技术研究所太原030006

设计并制备了一种基于还原氧化石墨烯(RGO)材料的电阻式湿度传感器,该湿度传感器的关键部分采用叉指电极结构,它是利用沉积、光刻、溅射和剥离等微电子机械系统(MEMS)工艺制备而成,湿敏材料是由一定比例的RGO粉末和分散剂经过超声波分... 详细信息

设计并制备了一种基于还原氧化石墨烯(RGO)材料的电阻式湿度传感器,该湿度传感器的关键部分采用叉指电极结构,它是利用沉积、光刻、溅射和剥离等微电子机械系统(MEMS)工艺制备而成,湿敏材料是由一定比例的RGO粉末和分散剂经过超声波分散配置成均匀分散的水溶液,叉指电极与湿敏材料通过滴涂方法有效结合,并进行了相关的测试。结果显示,在环境湿度为38.4%RH~97.7%RH时,湿度变化量与电阻变化量的线性相关度高达0.97279,传感器的灵敏度约为0.45791Ω/%RH。在环境湿度为38.4%RH~55.1%RH时,传感器的响应时间为9 s、恢复时间为12 s,多次测试结果显示其具有良好的稳定性与重复性。

关键词：还原氧化石墨烯(RGO) 微电子机械系统(MEMS) 电阻式湿度传感器叉指电极湿敏材料

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大气氮氧化物传感技术研究综述

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测控技术 2022年第9期41卷 9-17,43页

作者：安庆陈坤段鹏程管今哥孙鹏薛晨阳中北大学信息与通信工程学院山西太原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

开展大气环境中氮氧化物的监测对保护环境和控制污染源排放强度具有重要意义。氮氧化物监测的准确率在很大程度上受测量原理与方法、传感器物理参数的影响。介绍了6种测量原理与方法的特点和2类典型的电化学传感器,着重分析了传感器的... 详细信息

开展大气环境中氮氧化物的监测对保护环境和控制污染源排放强度具有重要意义。氮氧化物监测的准确率在很大程度上受测量原理与方法、传感器物理参数的影响。介绍了6种测量原理与方法的特点和2类典型的电化学传感器,着重分析了传感器的材料、结构、工艺与性能。最后,总结预测了电化学传感器的改进方向。

关键词：氮氧化物测量原理电化学传感器综述

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基于刃边法的红外图像目标信息复原

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激光与红外 2020年第3期50卷 374-379页

作者：孟浩李博杨耀森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

红外图像在成像过程中,由于成像系统本身的因素以及电子噪声、热噪声等,会造成图像质量下降,对红外目标信息的识别造成影响。针对以上问题,本文提出了一种基于刃边法的图像信息复原方案。首先建立红外系统的复原模型,采用刃边法来计算... 详细信息

红外图像在成像过程中,由于成像系统本身的因素以及电子噪声、热噪声等,会造成图像质量下降,对红外目标信息的识别造成影响。针对以上问题,本文提出了一种基于刃边法的图像信息复原方案。首先建立红外系统的复原模型,采用刃边法来计算系统的复原参数;接着使用Prewitt锐化算子检测刃边,再利用三次样条插值以及Savitzky-Golay滤波优化边缘扩散函数,得到系统的点扩散函数;最后采用维纳与盲卷积复原算法对红外图像进行处理,比较两种方法的热噪声特性,并通过边缘锐度与标准差来量化复原效果。实验结果表明:维纳滤波相比于盲卷积在复原效果上的提升更为明显,约为1倍,且热燥声改善也优于盲卷积,复原方案切实可行。

关键词：点扩散函数维纳复原盲卷积复原图像处理

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基于ZYNQ的高清图像显示及检测系统设计

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计算机测量与控制 2021年第2期29卷 30-34,39页

作者：林振钰张志杰刘佳琪中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对当前基于ARM和DSP的嵌入式图像处理系统前端采集速度慢和图像处理算法不易加速的缺点,设计了一种基于HDMI接口的全高清(分辨率1920×1080)实时视频采集与图像处理系统;采用500万像素级别CMOS摄像头作为前端数据源,主芯片内部采... 详细信息

针对当前基于ARM和DSP的嵌入式图像处理系统前端采集速度慢和图像处理算法不易加速的缺点,设计了一种基于HDMI接口的全高清(分辨率1920×1080)实时视频采集与图像处理系统;采用500万像素级别CMOS摄像头作为前端数据源,主芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,兼备FPGA的并行处理能力与ARM处理器任务调度功能;基于AXI协议设计了自定义数据存储传输的IP核,实现了处理速度与带宽最大化;利用HLS工具将图像预处理算法快速打包生成IP核,在FPGA中实现图像算法的硬件加速,完成图像处理系统平台原型机的设计;与传统的PC机和相机的机器视觉平台相比,该系统运行平均耗时在10 ms以内,实时检测效果令人满意,有效解决了低功耗与高数据带宽和处理速度之间的矛盾,为后端结果分析和边缘加速提供了良好支持。

关键词： ZYNQ芯片图像处理实时性 ARM处理器 FPGA Vivado HLS

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基于双目视觉的信号弹飞行高度轨迹测量

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自动化与仪表 2021年第2期36卷 39-43,49页

作者：李天宇王明泉郝利华檀桢中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

信号弹的飞行高度是衡量信号弹质量的重要指标。该文以信号弹为测量目标,使用双目视觉系统对其飞行过程进行图像序列采集,通过背景减除算法从图像中分割ROI,采用自适应阈值二值化方法定位信号弹目标质心坐标,经多帧数据混合处理自动生... 详细信息

信号弹的飞行高度是衡量信号弹质量的重要指标。该文以信号弹为测量目标,使用双目视觉系统对其飞行过程进行图像序列采集,通过背景减除算法从图像中分割ROI,采用自适应阈值二值化方法定位信号弹目标质心坐标,经多帧数据混合处理自动生成其飞行高度轨迹曲线并输出其最高点高度值。实验证明系统测得的信号弹飞行高度值与高度变化曲线能够有效还原信号弹的飞行轨迹。

关键词：双目视觉高度测量运动目标分割自动测量飞行轨迹

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戈登式辐射热流传感器动态特性测试技术

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传感技术学报 2021年第5期34卷 575-580页

作者：师钰璋王高李志玲张梅菊黄漫国梁晓波中北大学信息与通信工程学院山西太原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 北京长城航空测控技术研究所北京100022 状态监测特种传感技术航空科技重点实验室北京100022

高速热流传感器广泛用于航空、航天、爆炸场等领域的热流密度测试,时间常数为传感器重要动态特性参数之一。传统测试方法仅能测试时间常数几百毫秒的热流传感器,无法满足未来高速热流传感器的测试需求。系统采用光纤输出半导体激光器作... 详细信息

高速热流传感器广泛用于航空、航天、爆炸场等领域的热流密度测试,时间常数为传感器重要动态特性参数之一。传统测试方法仅能测试时间常数几百毫秒的热流传感器,无法满足未来高速热流传感器的测试需求。系统采用光纤输出半导体激光器作为辐射热流源,输出阶跃辐射信号通过微透镜光斑均匀化光学系统作用于高速Gardon计敏感面,利用信号调理电路和采集系统实现热流计输出信号的高速采集。系统响应时间为μs级,能够产生MW/m2级热流信号。完成了GD-B4-50K、GD-B4-200K和GD-D0-5M三种型号的辐射热流传感器动态测试,测得时间常数分别为0.199 s、0.521 s、0.052 s。可以有效解决航空飞行、航天再入等领域的辐射热流传感器测试难题。

关键词：动态测试技术动态测试光纤输出半导体激光器 Gardon计时间常数

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