检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2019年第8期48卷 184-191页

作者：张瑞解琨阳景宁王志斌陈媛媛李克武乔亚中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原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 中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051

针对环境温度、电压、入射角等因素变化对基于声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter,AOTF)和液晶可变延迟器(Liquid crystal variable retarder,LCVR)的光谱偏振成像测量精度影响大,且整个系统实现复杂等缺点;考虑到超消色差... 详细信息

针对环境温度、电压、入射角等因素变化对基于声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter,AOTF)和液晶可变延迟器(Liquid crystal variable retarder,LCVR)的光谱偏振成像测量精度影响大,且整个系统实现复杂等缺点;考虑到超消色差波片对温度和波长依赖小,结合AOTF高光谱成像的优点,提出了基于超消色差1/4波片和AOTF的高光谱全偏振成像新方法。详细分析了该方法的工作原理,并结合可购买到的最好超消色差1/4波片中相位延迟和快轴随波长的微小波动,进而分析了该波动对偏振测量的影响,并针对这些影响研究了修正策略。搭建了原理样机,对450~950 nm波段进行了偏振测量,修正后偏振度测量误差≤1%,对偏振方向的测量偏差≤1.8°,以633 nm为例,对其全Stokes参量图像进行了具体原理及修正测量验证实验,结果表明,该新技术原理正确,修正策略可行。该研究可为复杂条件下高精度、高光谱全偏振成像技术提供新的理论和实现方案。

关键词：光谱偏振成像声光可调谐滤波器超消色差波片 Stokes参量

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基于MEMS技术的颅压监测传感器的设计与制备

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微纳电子技术 2019年第10期56卷 811-816,851页

作者：王文涛梁庭杨娇燕雷程李志强单存良薛胜方中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 动态测试技术山西省重点实验室太原030051

颅内压力的监测对颅内疾病的诊断和治疗有重要的作用,基于硅的压阻效应,设计了一种可用于人体颅内压力监测的植入式压力传感器。根据压阻效应原理和薄板变形理论,完成了颅压传感器力学结构和电学性能的设计,然后采用微电子机械系统(MEMS... 详细信息

颅内压力的监测对颅内疾病的诊断和治疗有重要的作用,基于硅的压阻效应,设计了一种可用于人体颅内压力监测的植入式压力传感器。根据压阻效应原理和薄板变形理论,完成了颅压传感器力学结构和电学性能的设计,然后采用微电子机械系统(MEMS)加工工艺完成了敏感芯片的制备,并提出了一种具有生物兼容性的绝缘封装结构。同时搭建了绝缘性测试平台和性能测试平台,通过测试证明封装后的传感器具有良好的绝缘性和抗渗透能力,且其灵敏度可达到1.608 mV/kPa,可对颅压的变化做出响应,为颅压传感器的批量化生产奠定了研究基础。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 传感器颅压压阻效应薄板变形

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基于烛灰纳米颗粒层的高灵敏度MEMS湿度传感器

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微纳电子技术 2020年第1期57卷 36-40,48页

作者：陈贵东毛海央熊继军王玮冰陈大鹏中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学动态测试技术山西省重点实验室太原030051 中国科学院微电子研究所智能感知研发中心北京100029 无锡物联网创新中心有限公司先进感知事业部江苏无锡214001

提出了一种基于烛灰纳米颗粒层的高灵敏度、快速响应的微电子机械系统(MEMS)湿度传感器。该湿度传感器的制备工艺简单方便、成本低廉,仅包括烛灰纳米颗粒层的沉积、烛灰纳米颗粒层表面的氧等离子体亲水化处理和金属电极的制备三个步骤... 详细信息

提出了一种基于烛灰纳米颗粒层的高灵敏度、快速响应的微电子机械系统(MEMS)湿度传感器。该湿度传感器的制备工艺简单方便、成本低廉,仅包括烛灰纳米颗粒层的沉积、烛灰纳米颗粒层表面的氧等离子体亲水化处理和金属电极的制备三个步骤。实验表明,在30%~90%相对湿度内,该MEMS湿度传感器的灵敏度高达4.17 MΩ/%RH,响应和恢复时间分别为2 s和8 s,同时具有较好的稳定性和重复性。此外,使用此传感器对呼吸频率进行检测,实验结果表明此湿度传感器可以精确地跟踪人的呼吸,因此所研究的湿度传感器在生物医学、环境监测等领域具有潜在应用。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 湿度传感器纳米颗粒呼吸监测氧等离子体亲水化处理

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被动式半捷联稳定平台抗高过载结构设计

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爆炸与冲击 2019年第7期39卷 135-144页

作者：魏晓凯李杰郑涛张樨冯凯强钱海宁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防科技重点实验室山西太原030051 淮海工业集团有限公司山西长治047100

针对制导炮弹内部半捷联稳定平台在只有轴承承担高过载时,轴承容易被破坏的问题,设计一种基于对顶半球的半捷联稳定平台抗高过载结构。以半捷联稳定平台工作原理和抗高过载设计要求为基础,设计了基于对顶半球的抗高过载结构,选择所用材... 详细信息

针对制导炮弹内部半捷联稳定平台在只有轴承承担高过载时,轴承容易被破坏的问题,设计一种基于对顶半球的半捷联稳定平台抗高过载结构。以半捷联稳定平台工作原理和抗高过载设计要求为基础,设计了基于对顶半球的抗高过载结构,选择所用材料,进行有限元仿真分析;最终制造出该结构并进行地面半物理试验验证。仿真与试验结果表明,半捷联稳定平台在受到高过载时,该结构能起到有效的防护作用,大大减小了轴承的轴向受力,保证了轴承的正常运转,可以确保稳定平台的有效测量。惯性测量系统稳定可靠工作时所承受的过载可达11 000g,具有一定的工程应用价值。

关键词：半捷联稳定平台对顶半球抗高过载结构设计有限元分析

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压阻式压力传感器灵敏度的仿真方法

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仪表技术与传感器 2019年第2期 4-8页

作者：杨娇燕梁庭李鑫林立娜李奇思赵丹雷程熊继军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室动态测试技术山西省重点实验室山西太原030051

为了实现对压阻式压力传感器灵敏度的准确预估,针对传统中心点算法的不足,采用了一种基于对敏感薄膜应力分布的有限元仿真分析和路径积分的仿真方法。通过对电阻所在路径线积分计算电阻平均变化率,计算出不同压力下的输出电压。对2种不... 详细信息

为了实现对压阻式压力传感器灵敏度的准确预估,针对传统中心点算法的不足,采用了一种基于对敏感薄膜应力分布的有限元仿真分析和路径积分的仿真方法。通过对电阻所在路径线积分计算电阻平均变化率,计算出不同压力下的输出电压。对2种不同的模型四边固支的方形膜模型和底面固支的C型模型,进行仿真分析并将仿真结果和实际值对比。实验结果表明底面固支的C型模型比四面固支的方形模型更接近实际情况。传感器样品的实际灵敏度为0.102 5 mV/kPa,与底面固支的C型模型仿真结果相对误差小于2%。

关键词：灵敏度压阻式压力传感器有限元仿真分析敏感薄膜路径积分

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一种基于MS5803的高精度超小型数字压力采编系统设计

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电视技术 2021年第5期45卷 90-95页

作者：姜思如梁烁林勖煌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 北京航天自动控制研究所北京100089 福建省福州港口发展中心直属分中心福建福州350000

传统压力采编系统存在节点数目较少、体积冗余以及重量较重等问题,无法满足监测者挖掘更充分信息并对飞行器做出调整的需求。对此,设计一种基于MS5803的高精度压力采编系统。系统选择高精度数字压力传感器MS5803作为系统传感单元,通过I2... 详细信息

传统压力采编系统存在节点数目较少、体积冗余以及重量较重等问题,无法满足监测者挖掘更充分信息并对飞行器做出调整的需求。对此,设计一种基于MS5803的高精度压力采编系统。系统选择高精度数字压力传感器MS5803作为系统传感单元,通过I2C驱动芯片与采编器连接实现传感阵列的远距离控制和数据传输,采编器连接监控台可以将采集编帧的数据上传至上位机,上位机可以对采集始止进行操作,并通过计算实现环境的实时监测。实验证明,系统整体具有超小型、高精度及灵活自检的特点,可以实现长距离下的多路并行采集和稳定通信,数据连贯稳定。系统连线简单,操作性极强,可根据需求进行分布式拓展,完成大规模测量阵列的压力采集任务。

关键词：数字压力传感器 FPGA 压力采集

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磁流变阻尼器特性与控制仿真研究

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电视技术 2020年第10期44卷 58-63页

作者：王鑫董和磊谭秋林周煦航甘宇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

车辆悬架系统对于车辆的稳定性、乘坐舒适性及操作安全性具有重要作用。磁流变阻尼器应用于汽车的车辆悬架系统,可以大幅提高车辆的行驶平稳性和驾驶员的操作性。因此,研究磁流变阻尼器在工程中常用的Bouc-Wen模型基本特性,建立MATLAB/S... 详细信息

车辆悬架系统对于车辆的稳定性、乘坐舒适性及操作安全性具有重要作用。磁流变阻尼器应用于汽车的车辆悬架系统,可以大幅提高车辆的行驶平稳性和驾驶员的操作性。因此,研究磁流变阻尼器在工程中常用的Bouc-Wen模型基本特性,建立MATLAB/Simulink仿真模型,分别比较了在不同控制条件下阻尼力与速度和位移的关系曲线,并针对磁流变阻尼器设计了PID控制算法,分析了控制算法的输出位移响应曲线。结果表明,它达到了较好的控制效果,为磁流变阻尼器的研究与实际应用提供了理论基础和指导方向。

关键词：磁流变阻尼器 Bouc-Wen模型 PID控制力学模型

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基于纳米森林的电容式湿度传感器

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微纳电子技术 2020年第6期57卷 462-467页

作者：陈贵东石梦毛海央熊继军陈大鹏中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学动态测试技术山西省重点实验室太原030051 中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心北京100029 无锡物联网创新中心有限公司先进感知事业部江苏无锡214001

提出了一种基于纳米森林的电容式湿度传感器。该湿度传感器利用等离子体技术制备的纳米森林作为湿度敏感层,湿度敏感范围为30%RH^90%RH,且在大于60%RH的湿度范围内灵敏度达到1.87 pF/%RH,同时响应和恢复时间分别约为3.2 s和6 s。当传感... 详细信息

提出了一种基于纳米森林的电容式湿度传感器。该湿度传感器利用等离子体技术制备的纳米森林作为湿度敏感层,湿度敏感范围为30%RH^90%RH,且在大于60%RH的湿度范围内灵敏度达到1.87 pF/%RH,同时响应和恢复时间分别约为3.2 s和6 s。当传感器置于湿度环境中时,吸收在纳米森林表面并凝结在表面孔隙中的水分子导致纳米森林介电常数发生变化,进而引起电容值的改变。通过与聚酰亚胺湿度传感器对比,证明基于纳米森林结构的湿度传感器具有更加优异的湿敏性能。此外,该传感器还可作为湿度触发的非接触式开关,有望应用于电梯按键等公共设备上,用于抑制细菌传播。

关键词：湿度传感器纳米森林聚酰亚胺等离子体非接触式传感

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无线通信数据采集与存储系统的设计

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电子设计工程 2020年第21期28卷 130-135页

作者：马游春马帅朱志斌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

在某些特殊环境中,例如在有一定危险性的化学实验室做实验等情况下,需要采集特定的实验数据。针对这类危险环境,设计了一种无线通信数据采集与存储系统。系统采用FPGA和STM32单片机作为核心处理器,通过传感器将外部信号转为电信号,AD模... 详细信息

在某些特殊环境中,例如在有一定危险性的化学实验室做实验等情况下,需要采集特定的实验数据。针对这类危险环境,设计了一种无线通信数据采集与存储系统。系统采用FPGA和STM32单片机作为核心处理器,通过传感器将外部信号转为电信号,AD模块将传过来的电信号转化为数字信号,经FPGA处理后通过ZigBee发射模块传输给ZigBee接收模块,ZigBee接收模块接收的数字信号经由FPGA缓存到Flash中,接下来STM32单片机读写CH378将缓存到Flash中的数字信号以文件形式存储至SD卡。经测试验证,该系统在含硫等有害物质燃烧发光的实验中,光强数据在传输过程中高速稳定,采集到的实验数据准确、完整、可靠,同时整个系统具有体积小,成本低,便于携带等优点,具有非常广阔的应用前景。

关键词：数据采集 FPGA 无线通信 CH378 数据存储

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基于FBG温度解耦的光纤法布里-珀罗高温压力传感器

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测试技术学报 2020年第4期34卷 321-326页

作者：陈宝杰刘佳贾平岗梁庭洪应平熊继军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

本文提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)温度解耦方法的光纤法珀(FP)压力传感器,该传感器采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现批量化制作.通过在膜片式压力传感器的基础上集成光纤布拉格光栅(FBG),实现温度、压力双参数测量;提出温度解耦方... 详细信息

本文提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)温度解耦方法的光纤法珀(FP)压力传感器,该传感器采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现批量化制作.通过在膜片式压力传感器的基础上集成光纤布拉格光栅(FBG),实现温度、压力双参数测量;提出温度解耦方法,对传感器进行温度补偿及压力测量结果的修正.实验结果表明,在20~300℃的温度范围内,FBG温度传感器的灵敏度为0.012 nm/℃,在160 kPa的压力范围内,压力测量灵敏度约为0.1μm/kPa,3次重复实验的重复性误差和非线性误差分别约为5.6%和1.3%,温度系数为0.018μm/℃,压力灵敏度随温度变化为0.283 nm/(kPa·℃),同时,采用温度解耦方法,得到压力计算值与真实值最大偏差小于2.5 kPa.

关键词：光纤法珀光纤布拉格光栅压力传感器温度传感器低温共烧陶瓷

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