检索结果-内蒙古大学图书馆

光电子．激光 2015年第2期26卷 315-319页

作者：侯爽杨卫刘前进中北大学电子测试技术国家重点实验室、仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对目前热释电红外(PIR)传感器在静态人体检测方面的局限性,提出了一种在动态下利用多PIR传感器、动静相结合对人员目标进行检测、测向与定位的方法。研究中,感知节点上的静态PIR传感器对人员目标进行测距,动态PIR传感器以10°/s... 详细信息

针对目前热释电红外(PIR)传感器在静态人体检测方面的局限性,提出了一种在动态下利用多PIR传感器、动静相结合对人员目标进行检测、测向与定位的方法。研究中,感知节点上的静态PIR传感器对人员目标进行测距,动态PIR传感器以10°/s的速率对监控区域往复式扫描,变被动为"主动"。当人员目标与PIR传感器的探测视线相交时,通过帧差法得到目标的角度值,融合多个传感器的测量值进行交叉定位,实现了在探测区域对整个目标事件过程的有效数据采集。实验证明,本文方法能很好地对不同状态下的人员目标进行检测定位,具有实用价值。

关键词：热释电红外(PIR)传感器测距测向往复式扫描交叉定位

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热氧化法改善光学谐振腔的传输特性(英文)

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中国激光 2015年第5期42卷 220-225页

作者：李明慧骆亮马可贞仇海涛薛晨阳张文栋闫树斌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

为了改善光学波导较大的侧壁粗糙度,探究分次氧化工艺相比于单次氧化工艺的优势,运用微机电系统(MEMS)工艺制备了绝缘体上硅环型谐振腔和跑道型谐振腔,并通过单次氧化工艺和二次氧化工艺对其进行优化处理。理论分析并仿真了粗糙度、散... 详细信息

为了改善光学波导较大的侧壁粗糙度,探究分次氧化工艺相比于单次氧化工艺的优势,运用微机电系统(MEMS)工艺制备了绝缘体上硅环型谐振腔和跑道型谐振腔,并通过单次氧化工艺和二次氧化工艺对其进行优化处理。理论分析并仿真了粗糙度、散射损耗和光学谐振腔传输特性之间的关系。实验结果显示,相同的氧化深度下,相比单次氧化工艺,二次氧化工艺获得了较窄的半峰全宽(FWHM)、较高的品质因数(Q)和较低的传输损耗。研究结果为波导表面光滑研究提供了重要的参考依据,同时对于高Q值、低损耗谐振腔的制备及其在滤波器、生物传感和光学陀螺等相关领域中的应用具有重要的研究意义。

关键词：集成光学光学谐振腔耦合实验氧化品质因数

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面向陀螺应用的硅基大尺寸楔角型谐振腔

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红外与激光工程 2015年第2期44卷 747-751页

作者：闫树斌马可贞李明慧郭泽彬骆亮张安富王任鑫薛晨阳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国家重点实验室山西太原030051

针对集成光学陀螺中核心敏感单元难以同时实现集成化和高灵敏度问题,提出了硅基二氧化硅楔角型谐振腔的制作方案。通过理论分析得出,由光电探测器散弹噪声引起的陀螺极限灵敏度与谐振腔的直径和品质因数乘积(D×Q)成正比。运用MEMS... 详细信息

针对集成光学陀螺中核心敏感单元难以同时实现集成化和高灵敏度问题,提出了硅基二氧化硅楔角型谐振腔的制作方案。通过理论分析得出,由光电探测器散弹噪声引起的陀螺极限灵敏度与谐振腔的直径和品质因数乘积(D×Q)成正比。运用MEMS工艺,制作出直径达1.5 cm、楔角22°的谐振腔;通过控制氧化硅腐蚀时掩膜层的参数,获得了不同楔角的谐振腔,并论述了腐蚀楔角跟掩膜层参数的关系。通过耦合测试,该谐振腔品质因数为2×106,理论上采用上述谐振腔研制的陀螺,其极限灵敏度可达6(°)/h。

关键词：大尺寸楔型腔集成光学陀螺灵敏度氧化硅腐蚀

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高灵敏度MEMS三维矢量风速计设计

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测试技术学报 2016年第5期30卷 427-431页

作者：王任鑫白冰刘源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测验室山西太原030051

本项目针对矿井通风监测问题,提出仿蟋蟀尾须纤毛的MEMS三维矢量风速计,实现三维风向和风速感知.传感器传感单元采用四梁支撑结构,信号接收区域采用"盘型"结构接收X,Y和Z方向的风速信号,在满足测量带宽前提下实现三维方向的... 详细信息

本项目针对矿井通风监测问题,提出仿蟋蟀尾须纤毛的MEMS三维矢量风速计,实现三维风向和风速感知.传感器传感单元采用四梁支撑结构,信号接收区域采用"盘型"结构接收X,Y和Z方向的风速信号,在满足测量带宽前提下实现三维方向的高灵敏度检测.分析了三维MEMS矢量风速计的敏感机理,根据三轴受力分析,合理排布悬臂梁上压阻的惠斯通电桥检测方式;通过ANSYS仿真分析了"盘型"直径对敏感梁应力和结构谐振频率的影响;在优化的结构参数下分析了X,Y,Z三轴灵敏度.仿真结果表明:盘型结构设计可以实现三维风速感知,相比于一维和二维风速计而言在探测维度上有所改进.

关键词： MEMS 三维矢量风速计仪器灵敏度矿井通风

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影响全天域光轴平行度检测精度因素分析

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红外与激光工程 2015年第11期44卷 3413-3417页

作者：周雷刚梁庭高利聪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

为提高红外甲烷传感器的精度,对气室结构、电路和数据处理进行了优化设计。通过实验和光学仿真对红外气体传感器气室结构进行了重新优化设计,确定了最佳尺寸;采用三级差动放大电路设计滤除噪声;在数据处理的算法上,选用二次插值查表法... 详细信息

为提高红外甲烷传感器的精度,对气室结构、电路和数据处理进行了优化设计。通过实验和光学仿真对红外气体传感器气室结构进行了重新优化设计,确定了最佳尺寸;采用三级差动放大电路设计滤除噪声;在数据处理的算法上,选用二次插值查表法来拟合方程处理数据等一系列举措设计出新的红外甲烷传感器。在甲烷浓度为0%~3%的体积分数段内对传感器进行随机测试,新传感器的反应时间能够控制在20 s以内,探测器灵敏度得到提高,测量误差控制在±0.04%。与国内外相似的产品相比,优化的传感器在高灵敏度、测量误差和反应时间上都达到了较高水平。

关键词：气体检测气室结构查表法检测误差

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基于非共烧技术的高温压力传感器设计

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传感器与微系统 2016年第2期35卷 94-96页

作者：戴萧嫣杨明亮中北大学仪器与电子学院山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 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

设计一种基于氧化锆(Zr O2)的高温非共烧陶瓷压力传感器。在已有的低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的基础上,经过改进采用了高温非共烧技术进行陶瓷传感器的制作。先进行传感器基底的制作,再制作传感器的金属电路部分。这样解决了高温共烧技术... 详细信息

设计一种基于氧化锆(Zr O2)的高温非共烧陶瓷压力传感器。在已有的低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的基础上,经过改进采用了高温非共烧技术进行陶瓷传感器的制作。先进行传感器基底的制作,再制作传感器的金属电路部分。这样解决了高温共烧技术中各材料高温烧结热膨胀系数不匹配的问题。传感器信号读取采用两个电感耦合的方式,实现了非接触压力测量。制作的传感器高温环境下力学特性稳定。测试结果显示:传感器的谐振频率随外加压力的增加而减小,其谐振频率变化对压力的响应灵敏度约为491.10 k Hz/bar。

关键词：氧化锆非共烧传感器电容器频率

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基于排序网络的大数逻辑门电路设计

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微电子学与计算机 2016年第6期33卷 123-125页

作者：孙宇郭靖朱磊工业和信息化部电子第五研究所广东广州510610 中北大学电子测试技术重点实验室和仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 齐齐哈尔大学通信与电子工程学院黑龙江齐齐哈尔160006

针对传统大数逻辑门(Majority Logic Gate,MLG)高开销的问题,构造了基于排序网络的MLG电路,并以8输入的排序网络为例,使用两个4输入排序网络、四个与门以及1个或门来实现大数逻辑值.采用VerilogHDL编写代码,使用ModelSim仿真工具进行了... 详细信息

针对传统大数逻辑门(Majority Logic Gate,MLG)高开销的问题,构造了基于排序网络的MLG电路,并以8输入的排序网络为例,使用两个4输入排序网络、四个与门以及1个或门来实现大数逻辑值.采用VerilogHDL编写代码,使用ModelSim仿真工具进行了功能验证.相比于传统的MLG,该电路可以有效地缩小45.11%的面积、降低60.43%的功耗和减小35.44%的延迟冗余.仿真结果表明,构造的电路可以完成正确的大数逻辑功能.

关键词：存储器大数逻辑门排序网络单粒子翻转

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基于空气耦合超声的导爆索断细药检测

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无损检测 2016年第7期38卷 44-46页

作者：李光亚王明泉郑景义中北大学山西省动态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 中北大学信息与通信工程学院太原030051 山西北方晋东化工有限公司阳泉045000

导爆索断细药的检测方法多为接触式,存在有安全隐患、检测效率较低的问题,提出了一种基于空气耦合超声的导爆索断细药检测方法。通过对药芯的非接触检测实现对断细药情况的快速测量。使用空气耦合超声检测法可有效提高导爆索断细药的检... 详细信息

导爆索断细药的检测方法多为接触式,存在有安全隐患、检测效率较低的问题,提出了一种基于空气耦合超声的导爆索断细药检测方法。通过对药芯的非接触检测实现对断细药情况的快速测量。使用空气耦合超声检测法可有效提高导爆索断细药的检测效率和检测精度。

关键词：导爆索断细药空气耦合超声非接触测量

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基于激光外差干涉的金属微振动检测

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光学与光电技术 2016年第6期14卷 22-25页

作者：朱祥张志伟张文静魏玉芸王甜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

激光超声振动是在纳米级的微振动,受环境噪声的影响比较大,且使用传统方法得到的探测信号强度太低,不利于检测。针对这个问题,使用组合双凸透镜对激光进行聚焦,提高探测信号的强度,并设计了具有较高灵敏度的双光路差分干涉系统,将参考... 详细信息

激光超声振动是在纳米级的微振动,受环境噪声的影响比较大,且使用传统方法得到的探测信号强度太低,不利于检测。针对这个问题,使用组合双凸透镜对激光进行聚焦,提高探测信号的强度,并设计了具有较高灵敏度的双光路差分干涉系统,将参考信号与探测信号的强度差控制在理想范围内。实验结果表明,探测信号的强度可达到648mV,与传统方法相比有10倍左右的提升,解调出的振动信号失真度较小,信噪比可达32.1dB,提升了近5倍。与传统方法相比,各项性能有了较大提升。

关键词：外差干涉双光路差分组合双凸透镜微振动

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基于近场光学理论光镊的研究进展

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红外与激光工程 2015年第3期44卷 1034-1041页

作者：闫树斌赵宇杨德超李明慧张安富张文栋薛晨阳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 中北大学仪器与电子学院山西太原030051 电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

近场光镊是基于近场光学理论建立起来的可以对微粒实现稳定捕获和操作的新技术,相较基于单光束梯度力的传统远场光镊,近场光镊克服了光学分辨率衍射极限和热效应等众多因素的限制,可以实现对纳米量级微小粒子的捕获和操控,在物理学、细... 详细信息

近场光镊是基于近场光学理论建立起来的可以对微粒实现稳定捕获和操作的新技术,相较基于单光束梯度力的传统远场光镊,近场光镊克服了光学分辨率衍射极限和热效应等众多因素的限制,可以实现对纳米量级微小粒子的捕获和操控,在物理学、细胞工程、生物医学等领域备受关注。首先阐述了基于倏逝场近场光镊的模型和捕获的基本原理,详述了棱镜全反射光镊、探针型光镊、纳米孔径光镊、聚焦倏逝场光镊、微纳光纤光镊、以及微谐振腔耦合结构型近场光镊的研究进展。最后,重点介绍了光镊在生物医学领域的应用。

关键词：近场捕获倏逝场近场光镊梯度力

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