检索结果-内蒙古大学图书馆

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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四环电极电导率检测系统设计

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仪表技术与传感器 2021年第1期 53-57,62页

作者：韩一德崔永俊郭峰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

文中设计了一种四环电极电导率检测系统,可有效避免测量时因电极极化效应、电极污染带来的误差,提高检测精度。系统采用模块化设计,主要分为3个主要功能模块:激励模块、调理模块及采集传输模块。系统利用差分接收方式采集感应电极的输... 详细信息

文中设计了一种四环电极电导率检测系统,可有效避免测量时因电极极化效应、电极污染带来的误差,提高检测精度。系统采用模块化设计,主要分为3个主要功能模块:激励模块、调理模块及采集传输模块。系统利用差分接收方式采集感应电极的输出电压,通过同步解调得到具有幅值信息的直流信号,经滤波放大后进行A/D采集,最终通过串口将数据发送到上位机中进行计算并实时显示。同时采用Pt1000温度传感器进行温度采集与温度补偿,利用最小二乘法进一步减小误差。结果表明,该系统能够实时检测电导率,有效避免了电极极化效应,电导率测量的相对误差在0.5%以内,电导率测量可达40 mS/cm。

关键词：四环电极 DDS 电导率同步解调最小二乘法

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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IEEE1588协议的高精度时钟同步系统设计与实现

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仪表技术与传感器 2021年第12期 97-101页

作者：崔永俊韩一德郭峰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

纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别。为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度。设计了硬件与软... 详细信息

纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别。为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度。设计了硬件与软件结合的IEEE15888精密时间协议的高精度时钟同步系统。系统采用卫星时钟作为授时时钟源,STM32F407作为主控芯片,利用STM32F407中集成的MAC内核实现开源代码PTPd中IEEE1588最佳主时钟、本地时钟调节等算法的运行;采用支持硬件时间戳的DP83640物理层芯片实现RMII接口物理层标记时间戳,进一步降低了信号在网络传输过程中发生的随机性延迟,提高了时间同步的精度。经过同步信号输出测试,该系统时钟同步误差优于±200 ns,达到设计要求,应用性能良好。

关键词： IEEE1588协议 DP83640 PTPd 时钟同步

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耐高温HTCC无源振动传感器设计与仿真研究

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传感器与微系统 2021年第9期40卷 26-29,33页

作者：贾蔓谷熊继军李晨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

提出了一种高温共烧陶瓷(HTCC)无源振动传感器,传感器可在超高温环境下工作,通过无线非接触测量原理实现振动参数的在线测量。通过MATLAB软件对振动传感器的结构参数进行仿真,利用ANSYS Workbench仿真软件对敏感结构进行建模、静态分析... 详细信息

提出了一种高温共烧陶瓷(HTCC)无源振动传感器,传感器可在超高温环境下工作,通过无线非接触测量原理实现振动参数的在线测量。通过MATLAB软件对振动传感器的结构参数进行仿真,利用ANSYS Workbench仿真软件对敏感结构进行建模、静态分析、模态分析和热力学性能分析。结果表明:传感器敏感结构在0~30 g n内能够正常工作;模态仿真一阶频率为1991.4 Hz,与谐响应仿真基本一致;在25~1000℃内,传感器灵敏度随温度升高而增大,1000℃时的灵敏度为0.114 kHz/g n,传感器为超高温环境下振动参数的稳定测量提供了新思路。

关键词：无线非接触测量无源振动传感器 ANSYS Workbench仿真高温共烧陶瓷(HTCC) 超高温环境

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高过载MEMS环形陀螺制造与测试

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仪表技术与传感器 2020年第3期 9-14页

作者：张英杰康强曹慧亮石云波刘俊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 中国兵器工业试验测试研究院陕西华阴714200

提出了一种新型的抗高过载环形振动式陀螺,分析了其工作原理和振动特性。在ANSYS有限元分析软件中建立了该环形陀螺结构的模型,进行了振动特性分析,仿真分析结果显示该环形陀螺工作模态与干扰模态最小频差Δf 2=248 Hz,驱动和敏感模态... 详细信息

提出了一种新型的抗高过载环形振动式陀螺,分析了其工作原理和振动特性。在ANSYS有限元分析软件中建立了该环形陀螺结构的模型,进行了振动特性分析,仿真分析结果显示该环形陀螺工作模态与干扰模态最小频差Δf 2=248 Hz,驱动和敏感模态频率Δf 1=5 Hz。并且根据冲击动力学原理分析了此结构在半周期正弦加速度冲击载荷作用下的冲击响应,谐振结构最大位移为14.142μm,结构所受的最大的应力为68.396 MPa,可以正常稳定工作。通过基于SOG(Silicon on Glass)的微加工工艺制造了陀螺样机并完成了初步的测试,模态测试与有限元仿真结果中的模态频率最大误差是4.9%。实验室过载测试结果显示陀螺在15800 g过载下,陀螺工作频率和频差未发生大的变化。

关键词：高过载微机械系统环形陀螺有限元分析测试

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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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基于DDS+PLL的低相噪频率合成器设计

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电子器件 2019年第4期42卷 947-952页

作者：宋雪莹崔永俊张祥刘坤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防科技重点实验室仪器与电子学院

为了解决传统信号源输出信号种类单一、频率固定、实时调节能力差、噪声大等问题,设计了基于DDS和PLL的频率合成器。该频率合成器以FPGA为控制单元,选用DDS芯片AD9910,以及低噪声数字鉴相芯片ADF4108,用DDS直接激励PLL,能够稳定输出高达... 详细信息

为了解决传统信号源输出信号种类单一、频率固定、实时调节能力差、噪声大等问题,设计了基于DDS和PLL的频率合成器。该频率合成器以FPGA为控制单元,选用DDS芯片AD9910,以及低噪声数字鉴相芯片ADF4108,用DDS直接激励PLL,能够稳定输出高达2.85 GHz的信号。该频率合成器具有多种波形输出,频率、相位可变,可实时调频调相等功能。经测试,相位噪声优于-116 dBc/Hz@1 MHz,满足实际应用需求。

关键词： DDS PLL 频率合成器 FPGA AD9910 ADF4108

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基于FFT的高精度相位测量系统设计

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电子器件 2019年第5期42卷 1190-1194页

作者：崔永俊宋雪莹刘坤张祥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防科技重点实验室仪器与电子学院

针对模拟相位测量电路中存在的精度不高、测量系统体积较大等问题,设计了基于FFT的高精度相位测量系统。该系统以FPGA为控制与运算核心,用16位模数转换芯片AD7606对2路同频信号进行数据采集,采集的数据送至FPGA后,采用快速傅立叶变换法(... 详细信息

针对模拟相位测量电路中存在的精度不高、测量系统体积较大等问题,设计了基于FFT的高精度相位测量系统。该系统以FPGA为控制与运算核心,用16位模数转换芯片AD7606对2路同频信号进行数据采集,采集的数据送至FPGA后,采用快速傅立叶变换法(FFT)进行相位差计算,结果传输到上位机,采用3σ准则和均值滤波方法剔除粗大测量值后,显示出相位差。经测试,系统的相位测量精度能够达到±0.05°,分辨率达到0.001°,符合预期设计目标。与传统的模拟相位测量法相比,该相位测量系统实现了数字化,集成化,测量精度高,能够满足实际测试要求。

关键词：快速傅立叶变换,现场可编程门阵列高精度 AD7606 相位差测量

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多通道高速滑行数据记录设备的设计及实现

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电子器件 2019年第1期42卷 226-230页

作者：崔永俊刘坤张祥李康康杨卫鹏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防科技重点实验室仪器与电子学院太原030051

为了对导弹引信滑轨实验中各路信号进行高速记录、存储,设计了多通道高速滑行数据记录设备。该系统主要由记录设备、远程读数装置及数据分析软件组成,记录设备以FPGA为控制单元,分别对引信的遥测信号和信噪比信号进行实时并行接收,经FPG... 详细信息

为了对导弹引信滑轨实验中各路信号进行高速记录、存储,设计了多通道高速滑行数据记录设备。该系统主要由记录设备、远程读数装置及数据分析软件组成,记录设备以FPGA为控制单元,分别对引信的遥测信号和信噪比信号进行实时并行接收,经FPGA进行数据混合编帧后存储在FLASH芯片中,该存储过程采用2级片外流水线页编程技术提高存储速度。装置回收后,上位机采用多线程技术高速读取数据并进行分析。经过测试,该记录设备在复杂环境下能够准确接收各类数据,Flash存储速率达到15 Mbyte/s,上位机读取速率达到16.5 Mbyte/s,数据回放完整,已应用于某导弹引信滑轨实验中。

关键词：数据记录 FPGA NANDFLASH 片外流水线页编程多线程

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