检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2021年第3期34卷 413-419页

作者：王文廉牛博怀王玉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 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

设计、测试和验证了一个基于智能手机的无线、无源和便携式的尿酸分析平台。该系统集成了近场通信(NFC)模块、数据处理电路和可拆卸的印刷电极,具有无线电能采集、现场信号处理和无线数据传输能力。对尿酸的定量检测具有一定的选择性和... 详细信息

设计、测试和验证了一个基于智能手机的无线、无源和便携式的尿酸分析平台。该系统集成了近场通信(NFC)模块、数据处理电路和可拆卸的印刷电极,具有无线电能采集、现场信号处理和无线数据传输能力。对尿酸的定量检测具有一定的选择性和良好稳定性,响应电流与尿酸的浓度在0~800μmol/L范围内具有良好的线性关系,结果与专用仪器最大相对误差为6.2%。并对实际样品血清进行了测量,加标回收率为106.8%~110.1%。该平台为应用于尿酸的即时检测(POCT)提供了一种新型的无电池、无需物理连接和灵活的解决方案,可依附于手机配件,在多种场合进行尿酸自测快速分析。

关键词：电化学传感尿酸 NFC POCT

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基于FPGA的UWB隧道内人员定位系统设计与实现

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现代电子技术 2024年第1期47卷 7-13页

作者：夏俊辉李杰罗飞舟彭晓飞常宏磊于海波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 中国运载火箭技术研究院宇航业务部北京100071

针对现阶段国内隧道施工中采用的通信定位手段通信信号不佳,无法提供精准定位信号的现象,基于现场可编辑门阵列(FPGA)为主控硬件提出一种以超宽带(UWB)定位技术为原理的无线传输定位系统,UWB定位基本原理基于三边测量算法并在后端数据... 详细信息

针对现阶段国内隧道施工中采用的通信定位手段通信信号不佳,无法提供精准定位信号的现象,基于现场可编辑门阵列(FPGA)为主控硬件提出一种以超宽带(UWB)定位技术为原理的无线传输定位系统,UWB定位基本原理基于三边测量算法并在后端数据处理中引入自适应卡尔曼滤波进一步提高其定位精度。该系统硬件层面具有低功耗、高效率的优点;算法层面卡尔曼滤波可以使系统达到更高精度,静态测距精度可达到0.1 m以内,动态测距精度可达到0.2 m以内。该系统可对工作人员长时间进行高精度、高效率的定位。经实验验证,该系统能够在无网络的情况下及时进行高精度跟踪定位,具有极强的鲁棒性。

关键词：现场可编程门阵列超宽带自适应卡尔曼滤波双边双向测距三边测量算法鲁棒性

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太阳电池能量采集与存储系统模块化设计

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传感器与微系统 2022年第1期41卷 85-88页

作者：李正阳鲜帅穆继亮中北大学电子测试技术国防科技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

为了更加高效、便捷地从环境中获取太阳能,提出了一种基于BQ25570的太阳电池能量采集与能源存储系统模块化设计。系统由能源采集与管理模块、微处理器模块、无线传输模块、能量存储模块组成,能够将环境中的太阳能采集存储到锂电池中并... 详细信息

为了更加高效、便捷地从环境中获取太阳能,提出了一种基于BQ25570的太阳电池能量采集与能源存储系统模块化设计。系统由能源采集与管理模块、微处理器模块、无线传输模块、能量存储模块组成,能够将环境中的太阳能采集存储到锂电池中并实现系统自供能。同时,电量信息可以通过无线传输模块在上位机上实时显示。实验结果表明:本文设计实现了对不同天气条件下太阳能的采集与利用,一定程度上延长了系统的工作时间。

关键词： BQ25570芯片太阳能采集能源管理自供电无线传输电量监测

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基于模糊RBF神经网络的步进电机转速控制

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舰船电子工程 2023年第12期43卷 56-61页

作者：郭子裕洪应平张会新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

步进电机成本低廉,操作简单,被广泛应用于各种工业场合中。为了解决两相混合式步进电机在传统PID控制下的响应速度慢,超调量高等问题,提出一种基于模糊径向基函数(RBF)神经网络的PID控制策略。首先,理论推导计算两相混合式步进电机的数... 详细信息

步进电机成本低廉,操作简单,被广泛应用于各种工业场合中。为了解决两相混合式步进电机在传统PID控制下的响应速度慢,超调量高等问题,提出一种基于模糊径向基函数(RBF)神经网络的PID控制策略。首先,理论推导计算两相混合式步进电机的数学模型和传递函数;然后,在模糊PID控制的基础上,提出了一种基于RBF神经网络的模糊PID控制策略,在Matlab-Simulink中进行仿真,实现对步进电机的转速控制;最后搭建基于STM32的两相混合式步进电机的转速控制实验平台,对所提出的控制策略进行了试验研究。试验结果表明,将模糊PID和RBF神经网络有效结合的模糊RBF神经网络控制器,实现了PID参数实时整定输出,在两相混合式步进电机的控制中具有较高的控制精度、较高的响应速度和较小的超调量,是一种有效的控制算法。

关键词：步进电机 RBF神经网络 PID控制 Simulink仿真

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热电偶无线传感器节点低功耗优化设计

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计算机测量与控制 2023年第1期31卷 294-300页

作者：尚立信焦新泉陈建军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

针对飞行器内部线缆复杂度高、布线困难的问题,提出采用无线通信模式来提高传感器部署的灵活性,减少线缆运输和安装成本;为了最大程度地延长无线传感器节点的使用寿命,对热电偶无线传感器进行了节点低功耗优化设计;硬件方面,基于DPM机... 详细信息

针对飞行器内部线缆复杂度高、布线困难的问题,提出采用无线通信模式来提高传感器部署的灵活性,减少线缆运输和安装成本;为了最大程度地延长无线传感器节点的使用寿命,对热电偶无线传感器进行了节点低功耗优化设计;硬件方面,基于DPM机制设计了能量分块管理模型,核心处理器采用国产低功耗芯片GD32E230C8T6;软件方面,提出了一种基于星型拓扑结构无线传感器网络的低功耗策略,并基于此策略给出节点剩余能量数学表达式;实验结果表明,此节点处于停机储运状态下的电流低于1μA,待机模式下的电流低于23 mA,证实了所设计的热电偶无线传感器具有低功耗、稳定的特点,能有效延长节点寿命。

关键词：热电偶传感器无线传感器节点低功耗 WSNs 休眠策略星型拓扑 GD32E230 Si24R1

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水下测量装置的高可靠性电源系统设计

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舰船电子工程 2023年第5期43卷 189-194,211页

作者：穆克强任勇峰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

针对水下测量装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种可低功耗待机、延时启动,完成器地电源转换,同时具备智能充放电管理的电源系统,具有较高的可靠性。主要介绍了电源系统中基于STM32的控制模块实现电源转换、延时启动、状态反... 详细信息

针对水下测量装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种可低功耗待机、延时启动,完成器地电源转换,同时具备智能充放电管理的电源系统,具有较高的可靠性。主要介绍了电源系统中基于STM32的控制模块实现电源转换、延时启动、状态反馈等过程,BQ2057对锂电池的充电管理流程以及MIC29302线性稳压输出。同时也给出了电源系统热源器件的散热优化、锂电池保护工艺等可靠性方面的设计。经试验证明,该电源系统供电稳定、可靠性高,可满足在多种场景下的供电需求,输出电压纹波<10mV,满电状态下可为测量装置稳定供电不少于14h。

关键词：电源系统充电管理 BQ2057 散热设计电压纹波

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高精度通用型混合采集电路设计

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计算机与数字工程 2023年第10期51卷 2282-2286,2350页

作者：任勇峰杜若楠王淑琴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

针对数据混合采集系统存在不适用性,采集精度低的问题,设计了一种通用性高,采集和隔离采集混合采集系统。系统各个板卡之间由板间连接器对插级联,增强了通用性和可扩展性。在原有采集卡的基础上增加隔离采集卡,隔离采集是对同类不同路... 详细信息

针对数据混合采集系统存在不适用性,采集精度低的问题,设计了一种通用性高,采集和隔离采集混合采集系统。系统各个板卡之间由板间连接器对插级联,增强了通用性和可扩展性。在原有采集卡的基础上增加隔离采集卡,隔离采集是对同类不同路输入信号、不同类信号、待采集信号和模拟开关做隔离处理。硬件方面由主控卡FPGA统一控制采集,只用一级模拟开关选通;采用线性光耦隔离待采集信号与模拟开关,DC/DC提供不同隔离电源,数字隔离器隔离控制信号,这些措施减小了信号震荡,降低了分层值,提高了采集精度。软件方面改进了ROM表的编码规则,简化了硬件电路,释放了负载压力;通过分析AD采集时序,做到精准采样转换。经试验验证,该设计采集精度可以满足3‰精度要求,具有较高的使用价值,现已被工程采用。

关键词：混合采集 ROM表信号震荡线性光耦

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355nm全固态紫外激光刻蚀碳化硅影响因子分析

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传感器与微系统 2022年第10期41卷 22-25页

作者：雷程张成印梁庭李奇思王文涛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 动态测试技术山西省重点实验室山西太原030051

使用355 nm全固态紫外(UV)激光对碳化硅材料进行直写刻蚀,实验过程采取单一变量的原则4种影响因子对刻蚀结果产生的影响。结果表明:能量密度过大或过小都会增加刻蚀通道崩边尺寸,刻蚀深度随能量密度增大而增大;重复频率的增大会加重崩... 详细信息

使用355 nm全固态紫外(UV)激光对碳化硅材料进行直写刻蚀,实验过程采取单一变量的原则4种影响因子对刻蚀结果产生的影响。结果表明:能量密度过大或过小都会增加刻蚀通道崩边尺寸,刻蚀深度随能量密度增大而增大;重复频率的增大会加重崩边现象,同时会导致刻蚀深度的减小;扫描速度越大刻蚀通道的崩边尺寸越大,刻蚀深度越小;扫描次数的增加在增大刻蚀深度的同时会使通道侧壁形成一定的锥度。通过对实验数据的对比分析最终得出激光刻蚀碳化硅的最优参数,对今后进行激光加工碳化硅材料的参数选取具有一定参考价值。

关键词：激光刻蚀碳化硅单一变量法微通道

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基于LabWindows/CVI的高效高精度专用测试设备设计

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工业仪表与自动化装置 2024年第6期 50-55,80页

作者：王云霞葛双超李杰胡陈君冯凯强高正阳张林竹中北大学电子测试技术国防科技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

针对某型号炮射导弹仪器舱的传统测试设备无法满足高效率批量检测的问题,设计了基于LabWindows/CVI虚拟仪器平台的高效高精度专用测试设备。该设备通过标准化的通信协议、模块化、多线程、ACCESS数据库等关键性技术实现了系统自检、设... 详细信息

针对某型号炮射导弹仪器舱的传统测试设备无法满足高效率批量检测的问题,设计了基于LabWindows/CVI虚拟仪器平台的高效高精度专用测试设备。该设备通过标准化的通信协议、模块化、多线程、ACCESS数据库等关键性技术实现了系统自检、设备计量、多工位自动测试和数据管理等功能。经过实验验证,该专用测试设备对同一产品重复性测试时误差不超过0.5%,具有良好的稳定性和准确性。单发产品测试时各项技术指标测试误差较小,并行测试时比传统测试设备缩短了62.857%的测试时间,有效解决了多工位自动化并行测试问题,提高了测试效率和精度,降低了测试成本,促进了国防事业的发展。

关键词： LabWindows/CVI 多线程技术 ACCESS数据库测试系统

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基于STM32的电动节流阀控制采集系统设计

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舰船电子工程 2023年第1期43卷 91-96,128页

作者：郭子裕张会新洪应平洪明森樊文韬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

火箭供配气过程中,节流阀的状态数据实时采集与开度控制对航空发动机的正常运行至关重要。针对节流阀开度控制与各项传感器数据的采集等问题,设计了基于STM32的电动节流阀控制采集系统。该系统首先围绕STM32F407主控设计了压力流量信号... 详细信息

火箭供配气过程中,节流阀的状态数据实时采集与开度控制对航空发动机的正常运行至关重要。针对节流阀开度控制与各项传感器数据的采集等问题,设计了基于STM32的电动节流阀控制采集系统。该系统首先围绕STM32F407主控设计了压力流量信号采集电路,脉冲控制电路;接着设计了节流阀开度控制功能模块,由单片机、步进电机和编码器组成闭环控制单元,PID控制算法依据实时角度与设定角度偏差确定电机控制等参数,其中通过软件算法弥补了硬件缺陷:使用单圈绝对型编码器实现了多圈控制;最后测试分析了模拟量采集数据,步进电机控制角度。结果表明:该系统满足控制采集功能需求,关键信号实测与理论值最大偏差不足1%;为电动节流阀的参数采集和开度控制提供了一种可行的方案。

关键词：电动节流阀 STM32F407 数据采集步进电机闭环控制

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