检索结果-内蒙古大学图书馆

压电与声光 2017年第4期39卷 610-613页

作者：冯恒振石云波秦丽连树仁任建军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重点实验室山西太原030051

人体动作检测广泛应用于人机交互、智能安防、军事情报等领域,该文利用热释电红外传感器对人体红外辐射灵敏的感应,通过设计信号调理及采集电路,搭建实验平台对传感器输出信号进行采集分析,在时域和频域中进行运动特征的提取算法设计,... 详细信息

人体动作检测广泛应用于人机交互、智能安防、军事情报等领域,该文利用热释电红外传感器对人体红外辐射灵敏的感应,通过设计信号调理及采集电路,搭建实验平台对传感器输出信号进行采集分析,在时域和频域中进行运动特征的提取算法设计,实现人体运动形态的检测。该文以踏步过程中跳跃动作的提取为例,介绍了整个设计过程。该人体检测方法具有成本低,抗干扰能力强等优势,对人体检测领域研究有重要的参考价值。

关键词：热释电红外传感器采集电路算法设计运动形态检测抗干扰能力

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复合式MEMS水听器的设计

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压电与声光 2017年第2期39卷 243-247页

作者：王雁刘梦然张国军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重点实验室山西太原030051

针对微机电系统(MEMS)仿生矢量水听器工作频带窄,灵敏度低,且存在左、右舷模糊问题,设计了高灵敏宽频带复合式MEMS水听器。矢量部分选择4个不同纤毛长度的仿生矢量水听器组成阵列,各结构间采用并联方式,工作频带拓宽到4 800Hz,并分割出... 详细信息

针对微机电系统(MEMS)仿生矢量水听器工作频带窄,灵敏度低,且存在左、右舷模糊问题,设计了高灵敏宽频带复合式MEMS水听器。矢量部分选择4个不同纤毛长度的仿生矢量水听器组成阵列,各结构间采用并联方式,工作频带拓宽到4 800Hz,并分割出4个不同的频率段,在拓宽了频响带宽的同时保证了灵敏度。标量部分采用低频电容水声传感器进行优化设计,空腔注满硅油、振膜开设声学孔,提高振膜承压性的同时保证了良好的动态性能。后续对标量和矢量信息进行声能流联合算法处理,解决了左右舷模糊的难题。该文主要介绍了复合式MEMS水听器的工作原理,结合ANSYS workbench进行了仿真验证。选用玻璃片及绝缘衬底上的硅(SOI)片键合的单片集成复合结构工艺设计,在玻璃上定义空腔及下电极,在SOI片上定义十字梁和振膜,整体结构一致性好,定位精度高。

关键词：频带复合式微机电系统(MEMS)水听器声能流联合算法左右舷模糊 ANSYS workbench 振膜

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高g值加速度动态线性测试冲击方法仿真分析研究

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传感技术学报 2017年第4期30卷 560-565页

作者：王艳阳石云波康强王华杨阳中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原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 火箭军驻7171厂军事代表室西安710100

高g值加速度传感器动态线性测试描述了传感器的输入、输出以及频率三者之间的关系,反映了在某一特定频率下传感器的线性特性。基于霍普金森杆校准系统动态线性测试的一个关键技术是通过实现内弹外弹两粒弹丸的同步撞击,以此来实现两子... 详细信息

高g值加速度传感器动态线性测试描述了传感器的输入、输出以及频率三者之间的关系,反映了在某一特定频率下传感器的线性特性。基于霍普金森杆校准系统动态线性测试的一个关键技术是通过实现内弹外弹两粒弹丸的同步撞击,以此来实现两子弹作用于杆上的冲击加速度脉冲的频率相同,实现加速度传感器动态线性测试。本文基于动态线性测试方法,对子弹的同步撞击方法与子弹形状进行了仿真与实验研究。结果表明:实验室无法实现内外弹的同速异步撞击;将用于动态线性测试的内外弹绑定和改变内外弹截面积对第1次压缩波基本没有影响;该结论为利用霍普金森杆做加速度传感器动态校准提供了理论基础和现实依据。

关键词：高g值霍普金森杆动态线性同步撞击 ANSYS/LS-DYNA软件

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基于FPGA的干涉条纹细化法

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光学与光电技术 2018年第1期16卷 78-82页

作者：李庆圣张志伟中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 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

基于传统光干涉甲烷检测仪,可以根据干涉条纹的位移量判断甲烷气体的浓度是否存在危险,而快速、准确地提取干涉条纹的中心线便可降低测量误差提高准确度。在考虑到光源、检测环境等因素的基础上,通过现场可编程门阵列(Field-Programmabl... 详细信息

基于传统光干涉甲烷检测仪,可以根据干涉条纹的位移量判断甲烷气体的浓度是否存在危险,而快速、准确地提取干涉条纹的中心线便可降低测量误差提高准确度。在考虑到光源、检测环境等因素的基础上,通过现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)对图像进行预处理。首先对图像进行灰度化转换,并选用中值滤波对其进行降噪处理,然后进行二值化处理,最后选用骨架细化法提取条纹中心线。实验结果表明,该方法可有效实现对矿井中甲烷浓度检测精确度的提升,满足其实时性和准确性的要求。

关键词：灰度化中值滤波二值化骨架细化法现场可编程门阵列

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MEMS环形振动陀螺结构设计与仿真分析

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微纳电子技术 2017年第7期54卷 479-484,491页

作者：寇志伟曹慧亮刘俊冯恒振任建军连树仁中北大学电子测试技术重点实验室太原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

针对轴对称壳形振动陀螺的工作机理与振动特性,提出了一种新颖的全对称U型梁MEMS环形波动陀螺,并分析了其工作原理、振动特性与敏感工作方式。在此基础上应用ANSYS有限元分析软件建立了该环形振动陀螺谐振结构的有限元模型,分别进行了... 详细信息

针对轴对称壳形振动陀螺的工作机理与振动特性,提出了一种新颖的全对称U型梁MEMS环形波动陀螺,并分析了其工作原理、振动特性与敏感工作方式。在此基础上应用ANSYS有限元分析软件建立了该环形振动陀螺谐振结构的有限元模型,分别进行了模态分析、谐响应分析、瞬态冲击响应分析与静力分析。仿真分析结果显示该环形陀螺驱动与敏感模态固有频率的频差为33 Hz,工作模态的频率匹配性较好;工作模态与其他振动模态的最小频差为1 032 Hz,能够有效抵抗环境振动的干扰;谐振结构在10 000g的瞬态冲击作用下最大应力为39.5 MPa,可以正常稳定工作。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 环形振动陀螺振动特性有限元分析工作模态模态分析

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基于梳齿式电容加速度计的深硅刻蚀

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微纳电子技术 2017年第9期54卷 633-638页

作者：任子明白冰王任鑫张国军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术重点实验室太原030051

梳齿式电容加速度计对梳齿的形貌有很高的要求,如需要梳齿侧壁具有良好的垂直度和粗糙度等。利用深硅刻蚀机对梳齿结构进行加工需要对刻蚀参数进行分析和调整。以SF_6和C_4F_8为刻蚀气体,设定深硅刻蚀中极板功率、腔室压力、刻蚀/钝化... 详细信息

梳齿式电容加速度计对梳齿的形貌有很高的要求,如需要梳齿侧壁具有良好的垂直度和粗糙度等。利用深硅刻蚀机对梳齿结构进行加工需要对刻蚀参数进行分析和调整。以SF_6和C_4F_8为刻蚀气体,设定深硅刻蚀中极板功率、腔室压力、刻蚀/钝化周期、气体流量等工艺参数,着重研究了刻蚀速率、垂直度、粗糙度、光刻胶选择比、均匀性等直接影响刻蚀形貌的几项因素,得到了宽5.3μm、深50μm的沟槽结构,且垂直度为89.5°,侧壁凸起高度为83.69 nm,而预期目标为垂直度90°±2°,侧壁凸起高度小于120 nm,故结果符合要求。最终将调整好的工艺用于刻蚀SOI片上的梳齿结构,得到了良好的形貌。

关键词：深硅刻蚀梳齿结构刻蚀速率垂直度选择比均匀性

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微型植入式磁力供药系统的制备与测试

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微纳电子技术 2017年第12期54卷 829-834页

作者：王海星张磊谭秋林熊继军中北大学电子测试技术重点实验室太原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

设计了一个直径为1 mm的新型植入式磁力驱动供药腔,该供药腔包括磁性薄膜、聚二甲基硅氧烷(PDMS)空腔、PDMS薄膜以及内径为0.4 mm的聚四氟乙烯(PTFE)导管构成,通过O2等离子处理工艺和键合形成空腔。将直流电源与铜线轴相连作为磁场源,... 详细信息

设计了一个直径为1 mm的新型植入式磁力驱动供药腔,该供药腔包括磁性薄膜、聚二甲基硅氧烷(PDMS)空腔、PDMS薄膜以及内径为0.4 mm的聚四氟乙烯(PTFE)导管构成,通过O2等离子处理工艺和键合形成空腔。将直流电源与铜线轴相连作为磁场源,通过其产生的磁场与磁性薄膜之间的磁力作用,磁性薄膜发生形变。当外部磁场开始工作时,通过改变电流大小控制药物供给量,磁性薄膜受到磁场的作用力对腔内的液体药物进行挤压,药物排出腔外。当外部磁场关闭后,磁性薄膜不再受到磁场的作用力,逐渐恢复原状,停止供药。经过测试,当磁感应强度达到100 mT时,供药系统的最大供药量为28.8μL。

关键词：植入式供药系统磁性薄膜聚二甲基硅氧烷(PDMS)空腔磁场供药量

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基于ARM的实验室智能无线监控系统设计

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实验室研究与探索 2017年第2期36卷 121-124页

作者：白杰孟令军张慧慧中北大学电子测试技术重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对现有监控系统与报警系统分立不集成的问题,提出了一种基于ARM的实验室多功能视频监控与报警系统。该系统选用Linux操作系统,S3C2440微处理器,使用CC2530单芯片Zig Bee无线模块进行组网。可以实时监控温湿度、监测是否有人员、设置... 详细信息

针对现有监控系统与报警系统分立不集成的问题,提出了一种基于ARM的实验室多功能视频监控与报警系统。该系统选用Linux操作系统,S3C2440微处理器,使用CC2530单芯片Zig Bee无线模块进行组网。可以实时监控温湿度、监测是否有人员、设置蜂鸣器报警并且实现远程网络摄像头监控。通过Zig Bee终端采集信息并且无线传输、S3C2440控制平台接收处理数据并实现网络图像传输进而实时远程监控,从而实现了智能监控与报警系统的结合。整个系统适合应用于实验室的环境安全监测,以及安防监控,将为实验室的安全提供有力保障。

关键词： S3C2440处理器智能监控无线传输嵌入式系统

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基于PSD的腔体相对位移测量方法设计

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电子器件 2017年第4期40卷 1005-1008页

作者：焦新泉杨文豪储成群李治华李锐锐中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术重点实验室太原030051

为了测量只能在侧壁安装检测装置的腔体间相对位移,设计了基于面光源的光位移传感器(PSD)位移测量系统。系统将PSD两路电信号的I-V转换、反向放大等信号调理在一片AD824处理,并采用对射式的检测方法,减小了系统体积,简化了结构设计。介... 详细信息

为了测量只能在侧壁安装检测装置的腔体间相对位移,设计了基于面光源的光位移传感器(PSD)位移测量系统。系统将PSD两路电信号的I-V转换、反向放大等信号调理在一片AD824处理,并采用对射式的检测方法,减小了系统体积,简化了结构设计。介绍了位移测量实现过程,并设计系统的标定工装,通过数据后处理方法减小测量误差,提高测量精度。实验结果表明,系统在30 mm量程范围内线性度好,可重复性高,工作在10 kHz不失真,可用于腔体振动等测量,具有很高的实用性。

关键词：非接触测量相相对位移 PSD 面光源

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基于介电电泳的粒子分离微流控芯片实验

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微纳电子技术 2017年第10期54卷 694-698,705页

作者：吴菲曾一笑樊磊谭秋林孙东中北大学电子测试技术重点实验室太原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

根据介电电泳原理,设计了一种梯形叉指的微电极结构,用于粒子的连续分离。首先利用COMSOL软件分析梯形叉指电极的电场分布,确定芯片中电场强度最大值和最小值的位置,并分析粒子在微流控芯片中的受力情况。然后,采用微电子机械系统(MEMS... 详细信息

根据介电电泳原理,设计了一种梯形叉指的微电极结构,用于粒子的连续分离。首先利用COMSOL软件分析梯形叉指电极的电场分布,确定芯片中电场强度最大值和最小值的位置,并分析粒子在微流控芯片中的受力情况。然后,采用微电子机械系统(MEMS)工艺,以氧化铟锡(ITO)电极玻璃为基底制备了粒子连续分离的芯片。通过实验选取通道障碍的最优尺寸,最后用聚苯乙烯小球和酵母菌细胞为样本进行实验并证明,当混合粒子溶液以3μm/min的速度通过微通道障碍时,由于惯性聚焦全部粒子偏向微通道上方运动,施加6 V的峰值电压和20 kHz的交流信号,此时聚苯乙烯小球和酵母菌细胞皆是负介电泳响应,聚苯乙烯小球所受介电泳力大于流体力便向微通道下方进行偏移,而酵母菌细胞所受流体力大于负介电泳力,其仍然在微通道上方,聚苯乙烯小球和酵母菌细胞分离,分离效率可达到92.8%。

关键词：微流控芯片连续分离惯性聚焦介电电泳微电子机械系统(MEMS) COMSOL

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