检索结果-内蒙古大学图书馆

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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耐高温压力—振动复合传感器设计与仿真

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传感器与微系统 2022年第9期41卷 16-19,24页

作者：孙博山熊继军李晨电子测试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

针对高温环境受限空间内压力及振动参数测量的实际需求,设计了一种基于陶瓷共烧工艺的压力—振动复合传感器,将压力、加速度参数转换为电容值实现测量。通过MATLAB软件对复合敏感结构参数进行仿真分析并确定结构尺寸,利用Ansys Workbenc... 详细信息

针对高温环境受限空间内压力及振动参数测量的实际需求,设计了一种基于陶瓷共烧工艺的压力—振动复合传感器,将压力、加速度参数转换为电容值实现测量。通过MATLAB软件对复合敏感结构参数进行仿真分析并确定结构尺寸,利用Ansys Workbench对复合敏感结构的静态力学、模态、谐响应及热力学参数进行仿真分析。结果表明:设计的传感器在0~0.5 MPa压力和0~25 g加速度载荷下能够正常工作;结构的模态分析一阶频率为701.44 Hz,且与谐响应分析结果基本一致;1200℃下压力灵敏度为2.3 pF/MPa,振动灵敏度为1.188 pF/g。

关键词：共烧陶瓷耐高温压力—振动复合传感器 Ansys Workbench分析

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基于交流电桥的陶瓷基高温压力传感器设计与仿真

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传感器与微系统 2022年第4期41卷 19-23页

作者：贾鹏宇熊继军李晨电子测试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

为解决高温环境下压力精准测量的难题,提出一种基于交流电桥的陶瓷基高温压力传感器。通过厚膜技术在陶瓷基底上集成交流电桥,敏感电容作为桥路元件随外界压力的变化而变化,而电桥将这种电容信号变化转变为电压信号变化输出,这种方法避... 详细信息

为解决高温环境下压力精准测量的难题,提出一种基于交流电桥的陶瓷基高温压力传感器。通过厚膜技术在陶瓷基底上集成交流电桥,敏感电容作为桥路元件随外界压力的变化而变化,而电桥将这种电容信号变化转变为电压信号变化输出,这种方法避免了高温环境可能导致的敏感单元失效以及电容式传感器因寄生电容引起的测量不准确问题。仿真结果表明了该传感器在高温环境中具有很高的输出线性度以及灵敏度,800℃时,传感器输出的最大非线性误差仅为1.8%,灵敏度达到了6.0×10^(-4)pF/kPa,20~800℃内传感器总的温漂约为0.48 pF,温度漂移约为6×10^(-4)pF/℃。上述结果验证了该敏感单元在高温环境下原位测量压力的有效性,该测试方法为实现更高耐受温度、更高精度的超高温压传感器的设计与研究提供了方法借鉴。

关键词：高温压力传感器敏感电容交流电桥 Comsol分析陶瓷膜片

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基于M-Z干涉仪的光纤法-珀传感器解调方法

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压电与声光 2021年第4期43卷 484-489页

作者：刘浩刘佳任乾钰贾平岗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

该文研究了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构的光纤法-珀(F-P)传感器扫描式互相关解调方法。解调系统中的光源采用C+L波段放大自发辐射(ASE)宽带光源,用于匹配F-P腔的MZI采用可调光纤延时线与压电陶瓷(PZT)式光纤相位调制器等集成光... 详细信息

该文研究了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构的光纤法-珀(F-P)传感器扫描式互相关解调方法。解调系统中的光源采用C+L波段放大自发辐射(ASE)宽带光源,用于匹配F-P腔的MZI采用可调光纤延时线与压电陶瓷(PZT)式光纤相位调制器等集成光学器件构成,解调系统整体实现相对简便。实验中搭建的MZI,其臂长差在16.8 cm范围内连续可调,并可在15μm范围实现重复扫描,扫描速度达到50 Hz。理论仿真分析及实验验证表明,该套解调系统可以实现对F-P传感器的信号解调。

关键词：光纤法-珀传感器马赫-曾德尔干涉仪解调压电陶瓷

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基于LVDS的高速远距离传输优化设计

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单片机与嵌入式系统应用 2023年第11期23卷 41-44,53页

作者：郭红伟文丰李辉景杨志文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太原030051

针对远距离高速LVDS信号在传输时存在抗干扰能力差、失锁、误码以及丢数等问题,在硬件和软件两方面都做出相应优化设计。在硬件设计上,发送端采用驱动器实现预加重技术,增大电压输出摆幅,增加磁隔离器,增强抗干扰能力,接收端使用均衡器... 详细信息

针对远距离高速LVDS信号在传输时存在抗干扰能力差、失锁、误码以及丢数等问题,在硬件和软件两方面都做出相应优化设计。在硬件设计上,发送端采用驱动器实现预加重技术,增大电压输出摆幅,增加磁隔离器,增强抗干扰能力,接收端使用均衡器补偿信号在传输中的损耗;在软件逻辑上,设计了一种新型具有自纠错的6B/10B编码方式,对有效数据增加监督码元,不仅可以均衡频谱来减少串扰,且保障了数据的正确性,满足高速传输的可靠需求。多次试验结果表明,该设计可以实现在100 m双绞线屏蔽电缆下400 Mb/s的无误码可靠传输。

关键词：低压差分信号 FPGA 6B/10B编码

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基于FPGA的高精度电量信号输出卡设计

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电子设计工程 2023年第3期31卷 6-10,15页

作者：焦新泉胡晓捷贾兴中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

针对遥测系统中电量信号输出精度低、质量差等问题,该文在电量信号日益高精度、高可靠性的趋势下设计了更高精度的电量信号输出卡。该设计通过以FPGA为核心器件控制电路工作、16位高精度的数模转换器LTC2642实现了DA的高精度转换,输出... 详细信息

针对遥测系统中电量信号输出精度低、质量差等问题,该文在电量信号日益高精度、高可靠性的趋势下设计了更高精度的电量信号输出卡。该设计通过以FPGA为核心器件控制电路工作、16位高精度的数模转换器LTC2642实现了DA的高精度转换,输出的电压信号通过松下的光电耦合器AQW210EHAZ将输出信号进行自检,保证输出信号快速、无失真地传输。测试电量信号板卡得出,输出电压信号精度达到任务书要求的±0.16%,自检电压信号精度达到任务书要求的±0.14%,结果表明输出电压信号精度高、可靠性好。

关键词：电量信号 FPGA LTC2642 高精度多通道

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基于两点磁梯度张量不变量的目标定位法

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电子设计工程 2023年第12期31卷 6-10,15页

作者：张仑张晓明马喜宏陶威杨晓蕾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

针对传统基于单点磁梯度张量的目标定位方法无法消除背景地磁场及其他干扰磁场影响的问题,通过分析磁梯度张量矩阵特征值和特征向量之间的关系,构造出与磁偶极子位置矢量与磁矩矢量夹角无关的不变量,给出位置矢量和磁矩矢量关于特征值... 详细信息

针对传统基于单点磁梯度张量的目标定位方法无法消除背景地磁场及其他干扰磁场影响的问题,通过分析磁梯度张量矩阵特征值和特征向量之间的关系,构造出与磁偶极子位置矢量与磁矩矢量夹角无关的不变量,给出位置矢量和磁矩矢量关于特征值及特征向量的数学关系表达式。建立线性方程组,解算线性方程组实现磁目标定位。实验表明,与传统Nara法相比可以有效避免干扰磁场的影响,定位精度更高,相对定位误差在10%以内,磁传感器精度和系统基线距离是影响定位误差的重要因素。

关键词：磁梯度张量张量不变量磁偶极子磁目标定位

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基于VB的泄漏在线监测系统设计

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太赫兹科学与电子信息学报 2023年第8期21卷 1043-1048页

作者：刘胜侯钰龙张会新郭小烨康丁未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

由于不规则复杂狭小空间微小渗漏难以测量,急需一种便于安装、痕量级测量、快速应答、精准定位的在线监测系统。本文设计了一种基于Visual Basic(VB)的泄漏在线监测系统,总节点以XC6SLX16-3CSG324I为主控芯片,子节点以STM32F103C8T6为... 详细信息

由于不规则复杂狭小空间微小渗漏难以测量,急需一种便于安装、痕量级测量、快速应答、精准定位的在线监测系统。本文设计了一种基于Visual Basic(VB)的泄漏在线监测系统,总节点以XC6SLX16-3CSG324I为主控芯片,子节点以STM32F103C8T6为硬件电路的主控芯片,微系统(MEMS)金属氧化物传感器Ccs811、Bmp180、Si7021构成数据采集电路。采集电路采用柔性电路技术,以适应狭小空间贴装,便于监测;被测泄露工质可以是纯粹的气体或含有某些挥发性物质的液态。实验结果表明,该系统可实现非接触式测量、快速传感、精确定位,并可测量到挥发性有机化合物(VOC)气体浓度为ppb量级,实现痕量级渗漏测量。

关键词：传感器现场可编程门阵列挥发性有机化合物气体泄漏监测

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单目视觉定位算法的落点测量技术研究

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舰船电子工程 2023年第2期43卷 139-142页

作者：杨晓蕾张晓明韩滨澧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

针对目前市场上的测距系统主要有压力传感器、红外传感器测距,其所需传感器数量繁多且价格昂贵,且在测量过程中对仪器进行移动十分不便的问题,提出了一种基于视觉和图像处理结合的自动测距方法。通过照相机完成落点数据的采集,建立相机... 详细信息

针对目前市场上的测距系统主要有压力传感器、红外传感器测距,其所需传感器数量繁多且价格昂贵,且在测量过程中对仪器进行移动十分不便的问题,提出了一种基于视觉和图像处理结合的自动测距方法。通过照相机完成落点数据的采集,建立相机的空间坐标系,利用图像处理技术实现边角点像素检测,完成落地区域分割实现落点定位,通过单位矩阵和落点坐标计算跳远距离。仿真结果误差预测精度均高于99.5%;实测结果表明:所提的方法在跳远测试中,测距误差小于1cm,比传统测量方法更加快速准确,能够实现对用户立定跳远成绩的准确测量。

关键词：落点定位单目视觉图像处理自动测距

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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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