检索结果-内蒙古大学图书馆

仪表技术与传感器 2021年第3期 1-3,8页

作者：梁庭贾传令李强王心心李永伟雷程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山西太原030051

针对现有的硅基高温压力传感器不满足更高温度环境(≥500℃)下测试需求的问题,设计并制备了一种基于碳化硅(SiC)材料的电容式高温压力传感器。利用ICP刻蚀工艺和直接键合工艺实现了气密性良好的敏感绝压腔结构,结合金属沉积、金属图形化... 详细信息

针对现有的硅基高温压力传感器不满足更高温度环境(≥500℃)下测试需求的问题,设计并制备了一种基于碳化硅(SiC)材料的电容式高温压力传感器。利用ICP刻蚀工艺和直接键合工艺实现了气密性良好的敏感绝压腔结构,结合金属沉积、金属图形化等MEMS工艺制备了感压敏感芯片。搭建了压力-温度复合测试平台,完成了传感器在0~600℃环境下压力-电容响应特性的测试。测试结果表明,在0~300 kPa内,该传感器灵敏度为4.51×10-3 pF/kPa,非线性误差为2.83%;同时测试结果也表明该传感器的温度漂移效应较低,0~600℃环境下电容变化量为8.50~8.65 pF。

关键词：微机电系统碳化硅电容式高温压力传感器直接键合

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基于OPNET的片上网络路由算法的建模与仿真

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计算机仿真 2021年第8期38卷 248-252,313页

作者：陈良昌刘召军张彦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

随着电路集成程度的快速发展,集成电路中传输的数据量也随之增加。传统的传输总线受带宽不足的影响,传输延时明显增大,片上网络很好的解决了这一问题。片上网络路由算法的设计决定了片上网络的性能,对一种自适应性片上网络路由算法进行... 详细信息

随着电路集成程度的快速发展,集成电路中传输的数据量也随之增加。传统的传输总线受带宽不足的影响,传输延时明显增大,片上网络很好的解决了这一问题。片上网络路由算法的设计决定了片上网络的性能,对一种自适应性片上网络路由算法进行建模及仿真,来分析其性能指标。首先介绍了片上网络的发展与优势;然后提出了一种高效的自适应路由算法并对其进行了详细阐述;之后结合最常用的网络拓扑结构,应用OPNET仿真软件建立三层仿真模型;最后对上述模型进行仿真,观察在大量数据包涌入网络时,所提算法处理数据包选择路径的能力。在延时性能上,所建立的路由模型远远优于传统的确定性路由算法。

关键词：片上网络路由算法模型建立仿真

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基于NFC的无源无线扭矩测量系统

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传感技术学报 2021年第7期34卷 989-994页

作者：赵永峰王玉赖富文王文廉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 中国人民解放军63853部队

为避免传统有线和无线扭矩测量系统因磨损导致精度变低以及电路庞杂、更换电池的不便,论证、设计和实验了一种无源无线扭矩测量系统。将箔式应变计栅丝方向与弾性轴圆柱面的母线呈45°或135°方向,每隔90°位置粘贴1片应变... 详细信息

为避免传统有线和无线扭矩测量系统因磨损导致精度变低以及电路庞杂、更换电池的不便,论证、设计和实验了一种无源无线扭矩测量系统。将箔式应变计栅丝方向与弾性轴圆柱面的母线呈45°或135°方向,每隔90°位置粘贴1片应变计,共粘贴4片组成全桥电路,联合NFC(近场通信)芯片和天线构成扭矩测量终端系统;利用读写控制端完成能量传输和数据交互,在PC端实时查看输出电压及扭矩的大小。对实验数据分析表明本系统具有良好的灵敏度、线性度、迟滞性、重复性以及很小的测量误差。本系统小巧简洁且不必安装电池,避免了传统扭矩测量方式的局限。

关键词：扭矩测量无源无线近场通信应变计

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基于Welch算法的SAW传感器测量系统

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电子器件 2021年第1期44卷 91-96页

作者：甘宇谭秋林韩磊王鑫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

声表面波(SAW)传感器性能卓越,能满足恶劣环境的测量需求。针对测量过程中干扰源淹没回波信号的问题,研究了Welch算法在复杂环境下对提升回波信号检测精度的估计方法,设计了基于SAW温度传感器的温度测量系统,验证了算法在功率谱估计中... 详细信息

声表面波(SAW)传感器性能卓越,能满足恶劣环境的测量需求。针对测量过程中干扰源淹没回波信号的问题,研究了Welch算法在复杂环境下对提升回波信号检测精度的估计方法,设计了基于SAW温度传感器的温度测量系统,验证了算法在功率谱估计中的性能。测量系统包括发射及接收链路,实现了激励源的发射、回波信号的接收与处理及温度解算等功能。搭建温升实验平台,在20℃~110℃的温度范围通过该系统对高精度数显加热台进行温度测试。测试结果表明,相较于加热台设定温度,实际温度测量误差控制在2.4%以下,系统可靠性高且具有较好的测量效果。

关键词：声表面波 Welch算法测量系统回波信号温度解算

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地磁旋转弹滚转角及角速率的估计方法

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中国测试 2021年第4期47卷 38-43页

作者：张莺莺张晓明薛羽阳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

针对高转速的旋转弹等制导弹药滚转角及滚转角速率实时获取的问题,提出一种基于地磁信息的滚转角及滚转角速率的实时快速估计方法。首先根据旋转弹的轴向滚转运动特性,利用卡尔曼滤波算法实时估计弹丸在轴向高速旋转的状态下的滚转角以... 详细信息

针对高转速的旋转弹等制导弹药滚转角及滚转角速率实时获取的问题,提出一种基于地磁信息的滚转角及滚转角速率的实时快速估计方法。首先根据旋转弹的轴向滚转运动特性,利用卡尔曼滤波算法实时估计弹丸在轴向高速旋转的状态下的滚转角以及角速率,考虑弹载实时应用需求,在卡尔曼滤波的基础上进一步采用α-β-γ滤波来提高估计算法的实时性。通过仿真数据以及半物理验证,结果表明,相比于直接用卡尔曼滤波估计,采用α-β-γ滤波估计的时间缩短一个数量级,明显提高算法的实时性和快速性。同时该方法估计的滚转角误差在3°以内,比系统直接解算的滚转角准确度提高1倍;滚转角速率的估计准确度在5°/s以内,比直接求导准确度提高6倍以上,满足常规旋转弹的需求。

关键词：滚转角及其角速率旋转弹三轴磁传感器 α-β-γ滤波

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基于改进小波阈值的数据采集系统降噪研究

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电子设计工程 2024年第19期32卷 124-128,134页

作者：刘玉玉李杰马喜宏孙宁王涛高屾林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 北京遥感设备研究所北京100080 淮海工业集团有限公司山西长治046000

在数据采集过程中,噪声和干扰的存在严重影响了数据的准确性。为了获得质量较高的数据,减少噪声的影响,该文提出一种基于遗传算法的小波阈值函数去噪方法,并设计以FPGA为主控的数据采集系统进行了多次实验。实验结果表明,经改进算法处... 详细信息

在数据采集过程中,噪声和干扰的存在严重影响了数据的准确性。为了获得质量较高的数据,减少噪声的影响,该文提出一种基于遗传算法的小波阈值函数去噪方法,并设计以FPGA为主控的数据采集系统进行了多次实验。实验结果表明,经改进算法处理过的数据信噪比达到了芯片手册中所规定的典型值大小。同时,相比传统的阈值函数去噪方法,将新算法应用于采集到的数据,其信噪比提高了7.0248 dB,均方根误差降低了0.1675,表现出了较好的去噪性能,具有较高的工程应用价值。

关键词：数据采集系统小波阈值去噪遗传算法信噪比

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基于1553B总线的FPGA在线升级

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电子设计工程 2022年第3期30卷 1-5页

作者：韩子舟任勇峰李辉景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山西太原030051

针对某些已经进行了特殊工艺处理或者已经交付的设备,无法通过USB-JTAG接口进行升级的问题,提出了基于1553B的程序升级方案,通过1553B接口接收总线下发的更新指令及配置文件,对SPI Flash进行分区擦除及写入,实现了对FPGA可编程资源的复... 详细信息

针对某些已经进行了特殊工艺处理或者已经交付的设备,无法通过USB-JTAG接口进行升级的问题,提出了基于1553B的程序升级方案,通过1553B接口接收总线下发的更新指令及配置文件,对SPI Flash进行分区擦除及写入,实现了对FPGA可编程资源的复用,提高了设备的灵活性,易于后期维护与升级。同时设置了Fallback模式,避免了设备掉电后无法再由1553B接口升级的问题,提高了设备的可靠性。通过加载不同的配置文件,由集成逻辑分析仪抓取已写入数据,对多重配置和Fallback配置进行了验证,证明了设计的正确性。

关键词：现场可编程门阵列重配置 SPI Flash 1553B

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一种频率自适应欠采样电路的设计及FPGA实现

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电子器件 2021年第1期44卷 81-85页

作者：裴永浩苏淑靖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

针对数字式锁相环前端A/D单元中,采样时钟在锁相环锁定前存在动态变化的问题,利用16位ADC器件AD7626的特点设计了一种基于FPGA的频率自适应欠采样电路,提出了频率自适应的时序控制策略,解决了FPGA时序控制驱动程序对输入采样信号频率变... 详细信息

针对数字式锁相环前端A/D单元中,采样时钟在锁相环锁定前存在动态变化的问题,利用16位ADC器件AD7626的特点设计了一种基于FPGA的频率自适应欠采样电路,提出了频率自适应的时序控制策略,解决了FPGA时序控制驱动程序对输入采样信号频率变化的自适应问题。动态欠采样频率下对时基信号进行采样的实验测试结果表明,采集信号频率与理论一致,设计采样电路具有频率自适应特性。

关键词：欠采样奈奎斯特定律频率自适应时序控制 FPGA

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基于电导率测量的水纯度检测系统设计

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仪表技术与传感器 2021年第4期 75-79,84页

作者：郭峰崔永俊韩一德中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051

针对生活及工业中对水质纯度的需求,设计了一种基于电导率测量的水纯度检测系统。传感探头采用四环电极结构,可防止因为电极的电容效应和极化效应所带来的影响,提高准确度。探测头后侧金属壁内置Pt100温度传感器,进行温度采集和补偿。... 详细信息

针对生活及工业中对水质纯度的需求,设计了一种基于电导率测量的水纯度检测系统。传感探头采用四环电极结构,可防止因为电极的电容效应和极化效应所带来的影响,提高准确度。探测头后侧金属壁内置Pt100温度传感器,进行温度采集和补偿。该系统用FPGA和AD9708实现波形频率可调输出,作为系统激励信号源。设计了差分电路接收传感器输出信号,并通过调理电路和滤波电路得到关键的幅值信息,通过A/D采集后传输给上位机,进行数据的分析处理。测试结果表明,该系统能够实时测量电导率,电导率测量的相对误差低于0.6%,具备较高的实用价值。

关键词：四环电极 Pt100 电导率调理电路

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近场通信技术下的无源心率检测方法

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中国测试 2021年第12期47卷 14-22页

作者：张帆王文廉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 电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

可穿戴的实时检测和诊断设备在生物医学领域的需求日益增加,而电源是可穿戴设备发展的薄弱环节。利用现有的近场通信(NFC)技术,设计一种无源无线柔性心率检测系统。测量端通过微型NFC天线从智能手机获得能量,利用光电容积脉搏波描记法(P... 详细信息

可穿戴的实时检测和诊断设备在生物医学领域的需求日益增加,而电源是可穿戴设备发展的薄弱环节。利用现有的近场通信(NFC)技术,设计一种无源无线柔性心率检测系统。测量端通过微型NFC天线从智能手机获得能量,利用光电容积脉搏波描记法(PPG)完成脉搏信号采集,并把信号处理结果发送到手机,进行记录和分析。对多名志愿者进行不同身体状态(运动状态、工作状态、休息状态)的心率测试,分析心率值和脉搏速率变异性(PRV)。实验结果表明,系统能够快速实时测量人体心率数据,实现无源无线生理信号监测,满足柔性可穿戴设备的设计需求。

关键词：心率测量近场通信可穿戴测量光电容积脉搏波描记法

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