检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2015年第6期42卷 71-79页

作者：徐美芳王浩全高文宏闫杰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 山西傲维光视光电科技有限公司山西太原030032

基于激光投影显示系统中散斑形成机理,从理论上分析了影响投影系统中散斑抑制的两个关键参数,即统计独立散斑图像数量N和探测器成像镜头在观测屏上一个分辨基元内投影镜头分辨基元的数量M。参数M或N值的增大,都将有效降低散斑图像的对比... 详细信息

基于激光投影显示系统中散斑形成机理,从理论上分析了影响投影系统中散斑抑制的两个关键参数,即统计独立散斑图像数量N和探测器成像镜头在观测屏上一个分辨基元内投影镜头分辨基元的数量M。参数M或N值的增大,都将有效降低散斑图像的对比度,但即使投射到屏幕上的独立散斑图像数目N实现巨大,即N→∞,也只能将散斑图像对比度降至1/M。在简化投影系统中,利用旋转小散射片产生统计独立散斑图像的方法,通过系统实验,比较了同一散斑抑制技术用于激光非投影和投影系统中散斑抑制的程度,以及投影镜头F数和探测器成像镜头F数的变化对参数M和散斑抑制的影响。结果表明:对于相同N值和检测条件,投影镜头的存在使散斑图像对比度从0.146提高到了0.427,呈现的散斑更严重,且投影镜头F数的增大还会进一步恶化散斑图像,这使得激光投影系统的小型化受到挑战。

关键词：统计光学激光散斑投影镜头分辨率散斑对比度

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常规弹药滚转角磁测算法中偏航角干扰分析

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测控技术 2016年第10期35卷 116-119页

作者：张晓明王天宇关洋王庆宾于天朋龚建玲陶瑞萍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 淮海工业集团有限公司山西长治046012

在常规弹药利用地磁场信息制导中根据其弹道特点通常将偏航角设为零进行弹体滚转角解算,这就会导致偏航角变化时滚转角解算精度受到影响。针对滚转角磁测算法中假设偏航角为零时偏航角变化会引起滚转角解算误差的特性,采用非线性系统小... 详细信息

在常规弹药利用地磁场信息制导中根据其弹道特点通常将偏航角设为零进行弹体滚转角解算,这就会导致偏航角变化时滚转角解算精度受到影响。针对滚转角磁测算法中假设偏航角为零时偏航角变化会引起滚转角解算误差的特性,采用非线性系统小扰动线性化的方法求出偏航角对滚转角解算精度的具体影响规律。首先分析了利用地磁场信息进行滚转角解算的原理并说明算法中偏航角引起滚转角解算误差的原因,然后推导了滚转角解算的系统误差方程并分析影响解算精度的因素,最后进行仿真和半物理实验验证。仿真和实验结果表明,此误差方程能够计算出偏航角变化对滚转角解算误差造成的具体影响,从而为后续常规弹药制导中弹体发射条件提供理论依据。

关键词：导航测量滚转角解算误差分析

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基于微梯形弹光晶体的大光程差PEM研究

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光谱学与光谱分析 2015年第7期35卷 1812-1816页

作者：张瑞王志斌王耀利陈友华陈媛媛电子测试技术重点实验室山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051

针对目前基于弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的傅里叶变换光谱测量技术(PEM-FTS)的光谱分辨率低,并且PEM调制光程差有限、多次反射对入射光斑大小要求高且光能利用率低等缺点。提出一种基于微梯形八角结构弹光晶体的大光程差PE... 详细信息

针对目前基于弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的傅里叶变换光谱测量技术(PEM-FTS)的光谱分辨率低,并且PEM调制光程差有限、多次反射对入射光斑大小要求高且光能利用率低等缺点。提出一种基于微梯形八角结构弹光晶体的大光程差PEM方法。通过改进弹光晶体结构,使其为微梯形八角结构,两个通光面略微成一定夹角,该结构PEM不仅可以有效提高PEM调制的最大光程差,而且对入射光斑要求较小。理论推导分析了该PEM的最大调制光程差,并推导得出任意角、任意位置入射时PEM的最大调制光程差公式;通过多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics 4.3a对PEM的振动模态和应力分布进行分析;结合PEM的最大调制光程差和光能利用率,分析了寻找最佳入射角的方法。设计加工该PEM,其中弹光晶体选用硒化锌晶体,压电晶体选用压电石英晶体。采用波长为632.8nm的氦氖激光进行实验分析,实验结果显示,在相同驱动电压下,该PEM的最大调制光程差是普通PEM的19.25倍,与理论仿真的相对误差为1.3%。

关键词：大光程差 PEM 微梯形弹光晶体最佳入射角光谱

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不同谐振状态下弹光调制器的品质因数分析

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中国激光 2015年第4期42卷 311-315页

作者：张敏娟王艳超王召巴王志斌王国梁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 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

为了提高弹光调制器在高压驱动下的工作效率,以提高傅里叶变换光谱仪的光谱分辨率,在建立弹光调制器的损耗模型和振动方程的基础上,描述了包含损耗因数的弹光调制器幅频特性,并推导了谐振和反谐振频率下弹光调制器的品质因数。结合压电... 详细信息

为了提高弹光调制器在高压驱动下的工作效率,以提高傅里叶变换光谱仪的光谱分辨率,在建立弹光调制器的损耗模型和振动方程的基础上,描述了包含损耗因数的弹光调制器幅频特性,并推导了谐振和反谐振频率下弹光调制器的品质因数。结合压电材料的电致伸缩效应及其损耗,分析了高压驱动下各损耗因数之间的关系,提出了一种较谐振驱动具有更高品质因数和调制深度的反谐振驱动方法。实验验证,当驱动电压在500~1200 VP-P范围内,反谐振驱动方法较传统的谐振驱动方式,品质因数和调制深度均提高了43%,有效地提高了弹光调制器的工作效率。

关键词：光学器件弹光调制器品质因数谐振反谐振调制深度

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压电/磁电复合式MEMS振动驱动微能源的研究

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传感技术学报 2015年第7期28卷 987-991页

作者：贺婷孔龄婕丑修建甄国涌张文栋中北大学电子测试技术国防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

为了满足无线传感网络节点对供电电源的自供电、低功耗、持续稳定供电的要求,研究了一种可以将环境中机械能转化为电能的MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源,结合压电转换与磁电转换把振动能转换为电能。建立数学模型,用有限分析软件Ans... 详细信息

为了满足无线传感网络节点对供电电源的自供电、低功耗、持续稳定供电的要求,研究了一种可以将环境中机械能转化为电能的MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源,结合压电转换与磁电转换把振动能转换为电能。建立数学模型,用有限分析软件Ansys12.0对不同尺寸的四悬臂梁-中心质量块结构进行力学特性分析,并对加工出的器件进行性能测试。测试结果表明,谐振频率为290Hz下,器件输出电压峰峰值随振动加速度的增加呈线性增加,1 m/s2和6 m/s2激励下有效输出电压分别为61m V和324m V,有望为无线网络传感节点提供性能高、寿命长、自供给的供电电源。

关键词：压电式磁电式振动能量采集微机电系统微能源

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仿生复眼结构的制作与测试研究

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传感技术学报 2015年第11期28卷 1591-1595页

作者：陈德沅石云波邹坤贺婷中北大学电子测试技术国防重点实验室太原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

为了更好地利用生物复眼的光学性能,介绍了一种新型仿生复眼结构。通过使用传统光刻胶热熔法和NOA73紫外曝光固化技术,得到了NOA73和PDMS材料的微透镜阵列,比较了它们的聚焦效果和光强分布,得到NOA73材料具有更好的光学性能;然后利用PDM... 详细信息

为了更好地利用生物复眼的光学性能,介绍了一种新型仿生复眼结构。通过使用传统光刻胶热熔法和NOA73紫外曝光固化技术,得到了NOA73和PDMS材料的微透镜阵列,比较了它们的聚焦效果和光强分布,得到NOA73材料具有更好的光学性能;然后利用PDMS的柔韧性进行了两次倒模,再通过紫外曝光把NOA73固化,得到了背靠背形式的仿生复眼结构;最后对结构进行了成像测试、光强分布测试,并对结果进行了仿真和理论分析,可知该结构具有良好的形貌,光损耗小,光学性能优异并且具有很好的重复性,制作简单,成本低,能够模仿生物复眼的部分光学特性。

关键词：光学仿生复眼光刻胶热熔法 PDMS NOA73

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一种热释电红外探测器的单目设计

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自动化仪表 2016年第4期37卷 97-99,102页

作者：崔永俊贾磊王希鹏赵秀梅薛志勇杜文略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 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030051

为解决普通热释电的红外探测技术误报率高、敏感度低且不能对入侵目标进行定位等问题,提出了一种基于热释电红外探测器的复眼结构的设计。结合热释电红外探测隐蔽性好、性能稳定、环境适应能力强、复眼视场角大、体积小且灵敏度高等优势... 详细信息

为解决普通热释电的红外探测技术误报率高、敏感度低且不能对入侵目标进行定位等问题,提出了一种基于热释电红外探测器的复眼结构的设计。结合热释电红外探测隐蔽性好、性能稳定、环境适应能力强、复眼视场角大、体积小且灵敏度高等优势,将热释材料上的电荷信号转换为电压信号,经滤波、放大后输出。通过实验表明,采用该热释电红外探测器的单目可以检测到15 m内的入侵目标,并输出脉冲电平作为报警信号。

关键词：红外探测器菲涅尔透镜敏感元件滤光片传感器信号处理滤波电路设计等效电路

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基于O_2吸收特性单站被动测距机理研究

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红外与激光工程 2015年第1期44卷 310-316页

作者：安永泉王志斌李晋华王召巴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 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051

大气中氧分子浓度分布相对稳定,随纬度位置和季节变化不大;吸收波段跨越762 nm,易于被非低温探测器探知;带内无叠加其他大气组分吸收谱。据此提出基于其吸收特性的比尔定律被动测距。通过基线拟合寻找762 nm和690 nm附近的吸收率来反演... 详细信息

大气中氧分子浓度分布相对稳定,随纬度位置和季节变化不大;吸收波段跨越762 nm,易于被非低温探测器探知;带内无叠加其他大气组分吸收谱。据此提出基于其吸收特性的比尔定律被动测距。通过基线拟合寻找762 nm和690 nm附近的吸收率来反演距离。朗伯-比尔定律应用中的一项固有误差项被发现,定义为非线性初值。其本质是仪器非理想特性的限制引起的不可消除的线间辐射强度。搭建距离测算实验平台,对东经113°,北纬38°地区,不同季节不同时段不同天气条件,建立大量的不同组约束条件下的氧吸收率与距离的关系样本数据库。统计拟合得到经验模型实时修正理论模型中的非线性初值项,距离反演精度小于2.7%。

关键词：氧吸收特性谐振频带被动测距统计实验

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思维进化蝙蝠算法及其在混合气体红外光谱特征选择中的应用

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红外与激光工程 2015年第3期44卷 845-851页

作者：陈媛媛王志斌王召巴中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 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

为了解决混合气体多组分间特征吸收峰相互重叠引起的特征选择困难问题,提出了新型红外光谱特征选择方法,并对该方法的性能进行了分析与评价。首先,充分结合思维进化计算的并行机制、异化操作与蝙蝠算法的局部搜索能力,设计了思维进化蝙... 详细信息

为了解决混合气体多组分间特征吸收峰相互重叠引起的特征选择困难问题,提出了新型红外光谱特征选择方法,并对该方法的性能进行了分析与评价。首先,充分结合思维进化计算的并行机制、异化操作与蝙蝠算法的局部搜索能力,设计了思维进化蝙蝠算法。接着,通过实验采集两个混合气体数据库,利用思维进化蝙蝠算法对其目标组分的特征峰进行筛选。然后,从算法的收敛速度和筛选出的特征峰两个方面,将思维进化蝙蝠算法与基本蝙蝠算法、遗传算法、粒子群优化算法及并行萤火虫群优化算法等进行比较。最后,讨论了思维进化蝙蝠算法与无信息变量消除法相结合对结果的影响。实验结果表明：CO的特征峰范围包括2 090-2 110 cm^-1和2 115-2 125 cm^-1,共包含32个波长点;N2O的特征峰范围为2 225-2 250 cm^-1,共包含26个波长点。利用筛选出的特征波长点建立的浓度反演模型,测试集均方根误差为0.155,决定系数可达0.908。实验结果表明：思维进化蝙蝠算法收敛速度快、全局搜索能力强,适用于存在重叠特征峰的混合气体的特征选择,对应的浓度反演模型的泛化性能也有显著提升。

关键词：特征选择思维进化计算蝙蝠算法混合气体红外光谱

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MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源的设计

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传感技术学报 2015年第3期28卷 342-346页

作者：贺婷杨杰孔龄婕陈晓勇陈东红燕乐丑修建中北大学电子测试技术国防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

在单一效应的MEMS振动驱动微能源的基础上,提出了一种MEMS压电-磁电复合振动驱动微能源器件。该微能源由八悬臂梁-中心质量块结构和永磁铁两部分组成,环境振动使中心质量块振动,PZT压电敏感单元由于压电效应产生电势差;同时中心质量块... 详细信息

在单一效应的MEMS振动驱动微能源的基础上,提出了一种MEMS压电-磁电复合振动驱动微能源器件。该微能源由八悬臂梁-中心质量块结构和永磁铁两部分组成,环境振动使中心质量块振动,PZT压电敏感单元由于压电效应产生电势差;同时中心质量块上集成的高密度线圈切割磁感线产生感应电动势,将压电转换与磁电转换相结合把振动能转换为电能。建立了该结构的数学模型并用有限分析软件Ansys12.0对该器件进行力学特性分析,最后对加工出的微能源进行性能测试。测试结果表明,该微能源谐振频率为8 Hz,易与环境发生共振;在共振条件下,施加1 gn的加速度,器件压电发电开路输出电压峰峰值达154 m V,磁电发电开路输出电压峰-峰值达8 m V,有望为无线传感网络节点提供稳定的能源。

关键词：振动能量采集压电/磁电效应微能源

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