检索结果-内蒙古大学图书馆

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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高精度放大隔离电路的研究与设计

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舰船电子工程 2023年第3期43卷 219-223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太原030051

针对现有的放大电路输出功率小、输出电压幅值较低的问题,设计了一种高精度放大隔离电路,该电路包括供电模块、三角波驱动模块和信号调理模块三部分,将的三角波信号经高压放大器放大,后经信号调理电路可实现大功率的三角波电压信号输出... 详细信息

针对现有的放大电路输出功率小、输出电压幅值较低的问题,设计了一种高精度放大隔离电路,该电路包括供电模块、三角波驱动模块和信号调理模块三部分,将的三角波信号经高压放大器放大,后经信号调理电路可实现大功率的三角波电压信号输出和双量程电流的隔离输出,并通过上位机进行采集,输出信号测试结果精度均在0.2%以内。

关键词： MAX038 HCNR201 三角波高压放大隔离

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一种便携式多通道时间同步应变采样系统的设计

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舰船电子工程 2023年第4期43卷 158-162页

作者：文聪楠张晓明赵文科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

针对多点应力应变测量需求中实现多路同步采集所需芯片较多、电路复杂、采样结果同步性差的问题,论文设计了一种基于STM32H743高性能单片机的多通道应变同步采集系统。使用应变片结合仪表放大器完成应变量到电信号的转换,通过STM32H743... 详细信息

针对多点应力应变测量需求中实现多路同步采集所需芯片较多、电路复杂、采样结果同步性差的问题,论文设计了一种基于STM32H743高性能单片机的多通道应变同步采集系统。使用应变片结合仪表放大器完成应变量到电信号的转换,通过STM32H743单片机内置高精度定时器启动采样以准确设置采样率,结合FATFS文件系统完成采存同步,采用插值法对采样结果进行补偿,达到多路同步采样的目的。实测结果表明:所设计系统在16位分辨率模式下将内置的3个ADC均设置为2通道模式,共计6通道,在32MHz的ADC时钟下,将采样率设置为200kHz,此时采样平均误差约为2mV,补偿后同一ADC前后两通道采样时间差平均约为2.977ns。

关键词：多通道采样应变采集嵌入式开发时间同步补偿

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基于Brown指数平滑模型的自适应R峰探测算法

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舰船电子工程 2023年第1期43卷 160-164页

作者：郝子浩张晓明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

心电图是心脏疾病诊断最有效的医学检查手段之一。R峰探测是心电图解读中的第一步。对于可穿戴心电信号而言,R峰探测的难点主要在于动态强噪声的干扰,并且有限的硬件计算资源限制了一些复杂算法的使用。因此,论文提出了一种基于Brown指... 详细信息

心电图是心脏疾病诊断最有效的医学检查手段之一。R峰探测是心电图解读中的第一步。对于可穿戴心电信号而言,R峰探测的难点主要在于动态强噪声的干扰,并且有限的硬件计算资源限制了一些复杂算法的使用。因此,论文提出了一种基于Brown指数平滑模型的自适应阈值R峰探测算法。该算法基于R峰的形态特点和出现规律选取特征,利用Brown指数平滑模型更新阈值参数,采用相对误差最小二乘法优化其中的平滑系数,修正对观测误差的平滑能力和对观测量变化的反应速度,使得更新后的阈值能够更加符合R峰探测情况。最后该算法在自建的心电图数据集上,精度、召回率和F1分数分别达到了99.6%、99.7%和99.65%,并与其他R峰探测算法进行比较,确定了所提出算法在一些性能指标上的优越性。通过实验证明,该算法能够良好地适应强噪声环境,获得满意的R峰检测精度。

关键词：可穿戴心电信号 R峰探测 Brown指数平滑模型

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弹载磁测系统可视化标定软件设计

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舰船电子工程 2023年第2期43卷 101-104页

作者：王清源张晓明李惠杰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

由于传感器制造误差、弹体磁场等干扰,弹载磁测系统需要在弹体发射前进行标定以提高磁传感器的测量精度。当前磁测系统的标定存在两个问题:一是流程繁琐,数据处理复杂;二是数据缺乏可视化处理,导致标定准确率难以保证。基于上述问题,论... 详细信息

由于传感器制造误差、弹体磁场等干扰,弹载磁测系统需要在弹体发射前进行标定以提高磁传感器的测量精度。当前磁测系统的标定存在两个问题:一是流程繁琐,数据处理复杂;二是数据缺乏可视化处理,导致标定准确率难以保证。基于上述问题,论文设计了一种弹载磁测系统可视化自动标定软件。软件将之前复杂的数据处理等问题简化为单击按钮的操作,同时,软件实现了全流程的数据可视化。通过测试证明,该软件能够有效提升磁测系统标定的工作效率。

关键词：地磁测姿磁测系统可视化椭球拟合

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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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基于基线偏移的加速度积分速度与位移的方法

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电测与仪表 2021年第9期58卷 142-146页

作者：郑高铭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 仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对航天试验过程中,箱体动态振动位移及永久位移测量的问题,通过对比传统的频域二次积分、时域二次积分、频域—时域混合积分和wang-zhou法,提出了基于时域积分的数据分段法,将数据分为三段,根据每一段物体振动情况对数据进行不同的处... 详细信息

针对航天试验过程中,箱体动态振动位移及永久位移测量的问题,通过对比传统的频域二次积分、时域二次积分、频域—时域混合积分和wang-zhou法,提出了基于时域积分的数据分段法,将数据分为三段,根据每一段物体振动情况对数据进行不同的处理,最终利用时域积分得到位移曲线。通过对两组数据的处理与标准位移计实测数据对比,位移曲线最大峰值误差低于20%,永久位移误差低于8%,实验结果表明利用数据分段法能较好地反映箱体真实振动位移趋势。

关键词：计量学振动位移永久位移分段法时域积分频域积分频时域混合积分基线偏移

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