检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2021年第3期34卷 413-419页

作者：王文廉牛博怀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 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

设计、测试和验证了一个基于智能手机的无线、无源和便携式的尿酸分析平台。该系统集成了近场通信(NFC)模块、数据处理电路和可拆卸的印刷电极,具有无线电能采集、现场信号处理和无线数据传输能力。对尿酸的定量检测具有一定的选择性和... 详细信息

设计、测试和验证了一个基于智能手机的无线、无源和便携式的尿酸分析平台。该系统集成了近场通信(NFC)模块、数据处理电路和可拆卸的印刷电极,具有无线电能采集、现场信号处理和无线数据传输能力。对尿酸的定量检测具有一定的选择性和良好稳定性,响应电流与尿酸的浓度在0~800μmol/L范围内具有良好的线性关系,结果与专用仪器最大相对误差为6.2%。并对实际样品血清进行了测量,加标回收率为106.8%~110.1%。该平台为应用于尿酸的即时检测(POCT)提供了一种新型的无电池、无需物理连接和灵活的解决方案,可依附于手机配件,在多种场合进行尿酸自测快速分析。

关键词：电化学传感尿酸 NFC POCT

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热电偶无线传感器节点低功耗优化设计

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计算机测量与控制 2023年第1期31卷 294-300页

作者：尚立信焦新泉陈建军中北大学电子测试技术国家重点实验室太原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

针对飞行器内部线缆复杂度高、布线困难的问题,提出采用无线通信模式来提高传感器部署的灵活性,减少线缆运输和安装成本;为了最大程度地延长无线传感器节点的使用寿命,对热电偶无线传感器进行了节点低功耗优化设计;硬件方面,基于DPM机... 详细信息

针对飞行器内部线缆复杂度高、布线困难的问题,提出采用无线通信模式来提高传感器部署的灵活性,减少线缆运输和安装成本;为了最大程度地延长无线传感器节点的使用寿命,对热电偶无线传感器进行了节点低功耗优化设计;硬件方面,基于DPM机制设计了能量分块管理模型,核心处理器采用国产低功耗芯片GD32E230C8T6;软件方面,提出了一种基于星型拓扑结构无线传感器网络的低功耗策略,并基于此策略给出节点剩余能量数学表达式;实验结果表明,此节点处于停机储运状态下的电流低于1μA,待机模式下的电流低于23 mA,证实了所设计的热电偶无线传感器具有低功耗、稳定的特点,能有效延长节点寿命。

关键词：热电偶传感器无线传感器节点低功耗 WSNs 休眠策略星型拓扑 GD32E230 Si24R1

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水下测量装置的高可靠性电源系统设计

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舰船电子工程 2023年第5期43卷 189-194,211页

作者：穆克强任勇峰贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室太原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

针对水下测量装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种可低功耗待机、延时启动,完成器地电源转换,同时具备智能充放电管理的电源系统,具有较高的可靠性。主要介绍了电源系统中基于STM32的控制模块实现电源转换、延时启动、状态反... 详细信息

针对水下测量装置特殊工作环境对电源系统的要求,提出了一种可低功耗待机、延时启动,完成器地电源转换,同时具备智能充放电管理的电源系统,具有较高的可靠性。主要介绍了电源系统中基于STM32的控制模块实现电源转换、延时启动、状态反馈等过程,BQ2057对锂电池的充电管理流程以及MIC29302线性稳压输出。同时也给出了电源系统热源器件的散热优化、锂电池保护工艺等可靠性方面的设计。经试验证明,该电源系统供电稳定、可靠性高,可满足在多种场景下的供电需求,输出电压纹波<10mV,满电状态下可为测量装置稳定供电不少于14h。

关键词：电源系统充电管理 BQ2057 散热设计电压纹波

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一种面向航空发动机的多通道力学参数存储测试系统设计

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电子器件 2024年第3期47卷 723-729页

作者：王峥岩洪应平张强张会新中北大学电子测试技术国家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

航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA... 详细信息

航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA内部程序并行处理的特点,将AD采集的前端多达63通道力学传感器数据存入大容量NAND Flash芯片,结合千兆以太网的高速运行,将采集到的数据发送到上位机进行实时处理和进一步分析。现场试验表明,该系统能实时有效地监控发动机状态,数据存储准确可靠性高,确保稳定运行。

关键词：航空发动机存储系统 FPGA 多通道力学参数

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一种多射频多信道的无线传感网络终端设计

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单片机与嵌入式系统应用 2023年第1期23卷 35-38页

作者：李凯如焦新泉中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

随着无线传感网络中节点数量的增加,传统的单路射频通信会出现同频干扰、数据丢失和接收速度慢等问题。为此本文设计了一种基于多射频多信道的无线传感网络终端设备。该设备采用国产微处理器与4路射频连接的分体式架构,对固定信道分配... 详细信息

随着无线传感网络中节点数量的增加,传统的单路射频通信会出现同频干扰、数据丢失和接收速度慢等问题。为此本文设计了一种基于多射频多信道的无线传感网络终端设备。该设备采用国产微处理器与4路射频连接的分体式架构,对固定信道分配算法进行优化,采用二级星型拓扑结构使得射频同时工作期间不产生干扰,基于频分多址和时分多址相结合的通信协议来解决数据冲突问题。通过对比实验,该终端设备信息处理速率为2008.5 kb/s,系统的丢包率为0.78%,在信道利用率、数据处理速率和系统稳定性方面优于传统单信道设备。

关键词：无线传感网路同频干扰多射频多信道

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基于ZYNQ的双目视觉处理系统设计

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单片机与嵌入式系统应用 2023年第6期23卷 52-56页

作者：张宏宇焦新泉贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对现代工业需求,设计了一种基于ZYNQ的图像采集、畸变矫正、代价计算、代价聚合的双目视觉系统。实验结果表明,该系统仅以1.649 W功耗完成图像的采集矫正并最终得出视差图,计算速度较传统PC有极大提升,计算结果误差仅为0.121个像素。

关键词：双目视觉 ZYNQ 图像处理 OV5640

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FPGA的数据链路通信模块与数据传输设计

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单片机与嵌入式系统应用 2023年第1期23卷 54-58页

作者：赵灵豆任勇峰贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对飞行器在发射前需要对传感器进行模拟单元测试来验证各功能的正常工作,设计了一种以FPGA为控制核心,HDLC通信协议与UART通信协议相结合的数据链路通信模块,模块包含2路基于HDLC通信协议的同步RS-422通信接口、2路基于UART通信协议... 详细信息

针对飞行器在发射前需要对传感器进行模拟单元测试来验证各功能的正常工作,设计了一种以FPGA为控制核心,HDLC通信协议与UART通信协议相结合的数据链路通信模块,模块包含2路基于HDLC通信协议的同步RS-422通信接口、2路基于UART通信协议的数据通信接口以及2路无源指令接口。实验结果表明,各通信接口功能均可以实现数字量数据的精准传输。

关键词： HDLC UART RS-422 数字量无源指令

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FPGA的毫米波雷达数据实时存储系统设计

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单片机与嵌入式系统应用 2023年第5期23卷 88-91页

作者：马游春陈韶康叶思楠宋壮壮中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对数据量大、传输速度快的无人机机载毫米波雷达数据实时存储需求,以FPGA和微型电脑为核心设计了一款基于FPGA的毫米波雷达数据实时存储系统。该系统通过接收10路LVDS雷达数据和1路串口GPS数据,经过FPGA处理和混合组帧后,将数据打包通... 详细信息

针对数据量大、传输速度快的无人机机载毫米波雷达数据实时存储需求,以FPGA和微型电脑为核心设计了一款基于FPGA的毫米波雷达数据实时存储系统。该系统通过接收10路LVDS雷达数据和1路串口GPS数据,经过FPGA处理和混合组帧后,将数据打包通过1路千兆网上传给微型电脑,微型电脑通过LabVIEW上位机程序将接收到的数据存储在移动固态硬盘内。实验结果表明,当数据传输速度为30 MB/s时,可准确无误地将数据存储在硬盘内。相比于其他实时存储系统,该系统具有存储速度快、适用范围广和操作简单等特点。

关键词： LVDS 毫米波雷达千兆网 FPGA

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基于AEKF的地磁/陀螺姿态解算融合算法

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计算机测量与控制 2025年第5期33卷 271-279页

作者：周杰张晓明杜江波邱江涛中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院太原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 淮海工业集团有限公司山西长治046012

针对磁传感器在一定特殊环境下可能出现俯仰角“二值性”问题,导致无法正确判断其俯仰角变化方向,提出了一种基于地磁/陀螺信息的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)数据融合算法,在分析弹体短期机动姿态运动特性的基础上,利用地磁信息无时间... 详细信息

针对磁传感器在一定特殊环境下可能出现俯仰角“二值性”问题,导致无法正确判断其俯仰角变化方向,提出了一种基于地磁/陀螺信息的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)数据融合算法,在分析弹体短期机动姿态运动特性的基础上,利用地磁信息无时间累计误差和MEMS陀螺短时精度高的优势,建立了卡尔曼状态系统方程和非线性量测方程,实现了姿态角的实时修正和参数的自适应更新;通过仿真和半物理试验分析验证了该融合算法的有效性,试验结果表明,该算法消除了单历元地磁解算姿态角出现的“二值性”问题和传统卡尔曼滤波发散的问题,显著提高了滚转角和俯仰角的解算精度,解算精度误差可保持在±1°以内;该算法有效减小了磁场干扰对精度解算带来的影响,在旋转弹药的姿态角测量及导航领域具有广泛的应用前景。

关键词：自适应扩展卡尔曼数据融合姿态测量旋转弹磁传感器 MEMS陀螺

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基于蓝牙通信的多路采集系统设计

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计算机测量与控制 2025年第1期33卷 204-210页

针对磁、惯性等传感器在转台标定及温箱试验过程中存在有线串口传输存在连接复杂、数据传输干扰严重以及受设备限制使得数据无法传输的问题进行了研究,设计了一套基于蓝牙通信技术的低功耗多路数据采集系统;该系统采用8路12位的模拟信... 详细信息

针对磁、惯性等传感器在转台标定及温箱试验过程中存在有线串口传输存在连接复杂、数据传输干扰严重以及受设备限制使得数据无法传输的问题进行了研究,设计了一套基于蓝牙通信技术的低功耗多路数据采集系统;该系统采用8路12位的模拟信号采集电路和3路数字信号采集电路,并通过混合编帧的设计将不同传输速率的传感器数据进行存储和传输,该系统采集通道可灵活配置和快速切换,可接收RS-232、RS-422和RS-485串口通信,实现了多路传感器数据的无线通信传输;试验结果表明,在转台试验和温箱试验环境下其数据有效传输距离能够达到6米左右,传输速率可达50 kbps,丢帧率低于0.1%,满足了在有线串口连接传输距离不够、受干扰严重情况下的应用,简化和改进了传统有线串口通信方式。

关键词：传感器蓝牙多路采集无线通信传输速率混合编帧

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