检索结果-内蒙古大学图书馆

仪表技术与传感器 2021年第9期 29-32,37页

作者：冯晓艳胡彦君吴嘉伟张会新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 晋西工业集团防务装备研究院山西太原030024

论述了一种基于FPGA的高灵敏度的CCD光谱仪检测系统设计方案和实现方法。该设计方案采用平场凹面光栅为光学系统,以FPGA为主控芯片,由A/D芯片完成对CCD输出信号的模数转换。采用FPGA实现对CCD的时序和A/D转换时序的驱动,然后通过USB与... 详细信息

论述了一种基于FPGA的高灵敏度的CCD光谱仪检测系统设计方案和实现方法。该设计方案采用平场凹面光栅为光学系统,以FPGA为主控芯片,由A/D芯片完成对CCD输出信号的模数转换。采用FPGA实现对CCD的时序和A/D转换时序的驱动,然后通过USB与上位机进行通信,实现实时光谱数据的采集、传输与显示。实验结果表明,该系统具有较好的光谱采集效果,采集精度为16 bit,光谱采集范围为300~800 nm,并且该系统数据量较大,具有良好的重复性及可拓展性,能够广泛在光谱测量中获得较高的应用价值。

关键词： FPGA TCD1304DG 光谱仪 USB接口 AD7667,ZEMAX

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基于存储测试的冲击波特征参数快速评估技术

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现代电子技术 2023年第18期46卷 43-46页

作者：薛瑞华王代华李彤华宋斌刘彬杨晓辉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 中国人民解放军63867部队吉林白城137001 晋西工业集团有限责任公司山西太原030027

为了在毁伤测试试验中快速得到冲击波特征参数,为后续试验提供数据支撑,文中提出一种基于存储测试的冲击波特征参数快速评估技术。快速评估需满足两个条件:硬件数据处理与远程系统监测。硬件数据处理通过FPGA算法实现,监测ADC采样数据,... 详细信息

为了在毁伤测试试验中快速得到冲击波特征参数,为后续试验提供数据支撑,文中提出一种基于存储测试的冲击波特征参数快速评估技术。快速评估需满足两个条件:硬件数据处理与远程系统监测。硬件数据处理通过FPGA算法实现,监测ADC采样数据,实时快速地分析数据特征,满足冲击波特征后及时提取特征参数。远程系统监测使用WiFi通信技术,通过架设网桥与AP实现远距离通信。将所提出的冲击波特征参数快速评估技术应用于冲击波存储测试系统,现场试验结果表明,该技术能够实现对冲击波特征参数的远程快速评估,并提高毁伤试验的测试效率,可为冲击波存储测试系统的推广应用提供新的思路。

关键词：冲击波特征参数快速评估毁伤试验存储测试 FPGA WiFi通信

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基于USB3.0的高速数据回读系统设计

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中北大学学报（自然科学版） 2021年第2期42卷 187-192页

作者：赵计贺李杰张德彪李金强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 山东航天电子技术研究所山东烟台264000

在导弹试飞试验中需要精确监测多种物理参数,故弹体飞行过程中多通道高速数据记录仪中会存储大量数据.针对存储器中数据回读速度慢、耗时较长的问题,采用超高速USB3.0控制器CYUSB3014实现在FPGA与上位机之间的高速数据传输系统设计.FPG... 详细信息

在导弹试飞试验中需要精确监测多种物理参数,故弹体飞行过程中多通道高速数据记录仪中会存储大量数据.针对存储器中数据回读速度慢、耗时较长的问题,采用超高速USB3.0控制器CYUSB3014实现在FPGA与上位机之间的高速数据传输系统设计.FPGA收到上位机通过CYUSB3014发送的读取数据命令后,将存储器中的数据读出发送至上位机.上位机将收到的数据以二进制文件的形式存储在固态硬盘,方便后期处理数据.根据系统上传数据量大、下传数据量小的特性,配置CYUSB3014内部P2U通道缓冲区数量为8,U2P通道缓冲区数据量为4,增强上传高吞吐量性能.经测试,在无错帧、丢帧情况下,CYUSB3014数据传输速度为346.23 MB/s,上位机接收数据并写进硬盘的速度为116.56 MB/s.

关键词： FPGA USB3.0 上位机高速数据传输系统

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基于改进微分器设计的TIADC增益误差校准算法

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电子器件 2021年第2期44卷 380-385页

作者：赵晓龙李博贾芃黎泽清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 上海航天电子技术研究所上海201109

针对传统微分器在处理TIADC系统中存在的增益误差时设计复杂、硬件资源消耗大而且校准算法校准频率范围比较局限,提出了一种利用Hilbert滤波器对传统微分器进行改进并构建校准算法,算法的MATLAB仿真分析表明,在输入信号归一化频率为0.85... 详细信息

针对传统微分器在处理TIADC系统中存在的增益误差时设计复杂、硬件资源消耗大而且校准算法校准频率范围比较局限,提出了一种利用Hilbert滤波器对传统微分器进行改进并构建校准算法,算法的MATLAB仿真分析表明,在输入信号归一化频率为0.854 6(fin/fs)时,由误差引起的杂散被有效滤除,通过对SNR参数指标进行比较,由18.3 dB提高到了68.5 dB。相比传统结构算法,该算法可将校准带宽拓展至第一奈奎斯特频带以外,实现宽频带范围信号的校准,在实际应用过程中很大参考价值。

关键词：时间交替采样增益误差矫正校准算法信号调制宽带宽输入

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基于MEMS侧面输出的压力传感器设计

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河北工业科技 2021年第2期38卷 91-96页

作者：冯飞续睿玲秦丽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

为了解决应用正面压力传感器测量光纤打弯导致光损耗增加的问题,提出了一种应用侧面输出的压力传感器设计方案。对45°的斜面光纤和法珀压力传感器中MEMS工艺键合的敏感单元进行激光焊接,制成了基于MEMS侧面输出的压力传感器。搭建... 详细信息

为了解决应用正面压力传感器测量光纤打弯导致光损耗增加的问题,提出了一种应用侧面输出的压力传感器设计方案。对45°的斜面光纤和法珀压力传感器中MEMS工艺键合的敏感单元进行激光焊接,制成了基于MEMS侧面输出的压力传感器。搭建了侧面输出的MEMS压力传感器的测试装置,通过光谱仪对检测信号进行了解调,并对所得数据进行了分析计算。结果表明,传感器的腔长与所加的压力呈现线性关系,其灵敏度为3.048μm/MPa。应用侧面输出压力传感器更有利于管道壁面压力的测量,光信号更容易转换成电信号,减少了光的模式之间的干扰,有助于减少光的损耗。所得结果对狭窄空间和恶劣环境下的管道测量工作提供了更多选择,对实现管道内壁压力的精确测量具有一定的借鉴价值。

关键词：传感器技术侧面输出光纤法珀 MEMS 光损耗

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压阻式高温压力传感器温度补偿与信号调理设计与测试

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计算机测量与控制 2021年第2期29卷 256-261,266页

作者：薛胜方梁庭雷程李志强单存良中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 动态测试技术山西省重点实验室太原030051

设计制作了一种集成信号调理电路的高温压阻式压力传感器,包含倒装式的压敏敏片、无源电阻温度补偿电路和信号调理电路组成;压敏芯片的制作采用SOI材料和MEMS标准工艺,温度补偿和信号调理电路采用高温电子元件;试验表明,无源电阻温度补... 详细信息

设计制作了一种集成信号调理电路的高温压阻式压力传感器,包含倒装式的压敏敏片、无源电阻温度补偿电路和信号调理电路组成;压敏芯片的制作采用SOI材料和MEMS标准工艺,温度补偿和信号调理电路采用高温电子元件;试验表明,无源电阻温度补偿具有显著的效果;此外,采用了高温信号调理电路来提高传感器的输出灵敏度,通过温度补偿来降低输出灵敏度;与传统的经验算法相比,所提出的无源电阻温度补偿技术具有更小的温度漂移,在220℃条件下传感器输出灵敏度为4.93 mV/100 kPa,传感器灵敏度为总体测量精度为±2%FS;此外,由于柔性传感器的输出电压可调,因此不需要使用一般的电压转换器随动压力变送器,这大大降低了测试系统的成本,有望在恶劣环境下的压力测量中得到高度应用。

关键词：高温压阻式压力传感器无源电阻温度补偿信号调理

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一种应用FPGA的灰度投影法断纱检测平台设计

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现代电子技术 2020年第4期43卷 4-7页

作者：孟立凡高文学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

为解决纺织过程中断纱难以及时发现的问题,设计一种基于FPGA的灰度投影算法检测平台。系统中数字CCD相机采集纺纱图像后,FPGA进行灰度投影计算、局部极值法、极值点校正等处理,得到特征值,然后通过与FPGA内部已存储的特征值阈值进行比较... 详细信息

为解决纺织过程中断纱难以及时发现的问题,设计一种基于FPGA的灰度投影算法检测平台。系统中数字CCD相机采集纺纱图像后,FPGA进行灰度投影计算、局部极值法、极值点校正等处理,得到特征值,然后通过与FPGA内部已存储的特征值阈值进行比较,判断出纱线的断纱情况。在20S,30S和40S三种典型纱线生产过程中进行实测,结果表明,所设计平台满足断纱检测的准确性和实时性需求。

关键词：断纱检测灰度投影 FPGA 特征值提取检测平台搭建系统测试

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基于Solidworks的负载器热设计与分析

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电子器件 2020年第2期43卷 396-401页

作者：焦新泉翟菲刘东海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

不同功率大小的电子设备集成化机箱在工作时,元器件工作温度上升最高可达130℃,器件根本无法工作。基于此问题,提出了一种叠加散热方案,设计了负载器功率器件的散热结构,详述了仿真模型的边界条件设定等操作。结果表明,在结合改进结构... 详细信息

不同功率大小的电子设备集成化机箱在工作时,元器件工作温度上升最高可达130℃,器件根本无法工作。基于此问题,提出了一种叠加散热方案,设计了负载器功率器件的散热结构,详述了仿真模型的边界条件设定等操作。结果表明,在结合改进结构与风机的散热方式下,能保证功率元器件的最高温度处于规定的温度范围内,满足了其对可靠工作的温度要求。增加散热条件以后,元器件工作温度能稳定在55°左右,保证了设计的可靠性与可行性。

关键词：散热高功耗负载器 Solidworks 热分析热设计

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基于尺度自适应的背景感知目标跟踪算法

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电光与控制 2020年第9期27卷 19-23页

作者：刘珊杨卫邵星灵中北大学电子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

针对目标跟踪过程中出现的尺度变化、光照变化、运动模糊及背景杂乱等现象,提出一种基于背景感知相关滤波跟踪器(BACF)的多特征融合与尺度自适应相结合的目标跟踪算法。提取目标和背景信息的多种特征信息,根据响应图对特征分配权重进行... 详细信息

针对目标跟踪过程中出现的尺度变化、光照变化、运动模糊及背景杂乱等现象,提出一种基于背景感知相关滤波跟踪器(BACF)的多特征融合与尺度自适应相结合的目标跟踪算法。提取目标和背景信息的多种特征信息,根据响应图对特征分配权重进行加权融合完成目标位置预测;利用方向梯度直方图(HOG)特征和颜色名称(CN)两种互补特征替换判别尺度空间跟踪算法中单一的HOG特征,对目标进行尺度估计;选用自适应变化的阈值更新滤波器模型。仿真对比结果表明所提方法具有较高成功率和精确度。

关键词：机器视觉目标跟踪相关滤波特征融合尺度估计背景感知相关滤波跟踪器(BACF)

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有限元瞬态传热分析热电偶时间常数

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中国科技论文 2020年第1期15卷 31-37页

作者：闫庆丰郝晓剑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

针对目前热电偶时间常数测试方法不统一,缺乏热电偶时间常数测试理论指导的问题,基于有限元传热分析方法研究热电偶时间常数。热电偶结点的热传导问题是导致热电偶时间常数产生的重要原因之一,因此以某普通K型铠装热电偶为例进行热结点... 详细信息

针对目前热电偶时间常数测试方法不统一,缺乏热电偶时间常数测试理论指导的问题,基于有限元传热分析方法研究热电偶时间常数。热电偶结点的热传导问题是导致热电偶时间常数产生的重要原因之一,因此以某普通K型铠装热电偶为例进行热结点有限元传热分析。通过模型建立、网格划分、施加载荷与边界条件、求解与后处理等一系列有限元分析步骤,得到热电偶结点热传导温度-时间曲线,并选取初始温度为273 K,目标温度为973 K条件下所得的温度-时间曲线进行分析,得到该条件下此K型热电偶的时间常数τ=1.54 s。通过搭建热电偶动态性能测试系统,对有限元仿真结果进行实验验证。结果表明:在误差允许范围内,仿真结果与实验结果吻合,符合该K型热电偶的时间常数惰性级别。

关键词：有限元瞬态热传导热电偶结点时间常数

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