检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2025年第2期46卷 135-142页

作者：郭鑫马永强鲍爱达邓蕊秦丽张文琦徐厚敦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 武警工程大学密码工程学院西安710086

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑... 详细信息

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑制了光生载流子的复合.通过施加不同的双轴应变和垂直应变,可以对异质结的电子结构进行一定范围内的精确调控.GaP/SiH异质结构在可见光和紫外光区也表现出优异的光吸收性能,吸收率可达2.34×10^(6)cm^(−1).GaP/SiH异质结构表现出的优异性能为光电子器件的设计提供了参考.

关键词：第一性原理 GaP/SiH范德华异质结构光吸收

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基于纹理奇异值分解的全参考图像质量评价

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光学精密工程 2025年第1期33卷 107-122页

作者：李佳欣段发阶傅骁牛广越天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

对于工业领域的视觉系统,主观评价成本高,无参考图像质量评价预训练耗时长,需要高准确度的全参考图像质量评价模型。为此,提出了一种基于纹理信息加权的奇异值分解全参考图像质量评价模型。对参考图像块进行奇异值分解,利用参考图像块... 详细信息

对于工业领域的视觉系统,主观评价成本高,无参考图像质量评价预训练耗时长,需要高准确度的全参考图像质量评价模型。为此,提出了一种基于纹理信息加权的奇异值分解全参考图像质量评价模型。对参考图像块进行奇异值分解,利用参考图像块的奇异向量与失真图像块估计失真块的奇异值,据此得到亮度相似度分量;利用估计的失真图像块的奇异值评价平均偏移失真与对比度变化失真,得到对比度性相似度分量;通过失真图像块与参考图像块的奇异向量对单位矩阵的偏移量估计图像的结构相似度;最后,利用图像的纹理信息进行对亮度、对比度、结果相似度进行加权,得到全参考图像质量评价模型。依据4项评价标准,在6个常用的图像质量评价数据库上进行测试。实验结果表明,本模型在上述数据集中的加权Spearman秩序相关系数为0.8963;对于对比度变化失真,本模型Spearman秩序相关系数为0.8595,比第二名提高了85%。与多种全参考图像质量评价模型相比,本模型在预测精度、泛化性与计算复杂度方面具有明显的优势。

关键词：图像质量评价全参考奇异值分解纹理信息图像对比度

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一种适用于微型胶囊机器人的新型接收线圈设计

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传感器与微系统 2025年第05期 71-76+81页

作者：马子毓高晋阳马欣瑜钱瑞琛卢晨智中北大学动态测试技术国家重点实验室

为解决微型胶囊机器人供能难题，对其接收线圈的结构进行了分析，提出了一种新型磁共振结构的无线能量传输(WPT)系统。针对传统胶囊机器人接收线圈存在体积大和退磁场影响等问题，新型系统通过改进接收线圈中铁氧体磁芯结构来优化性能... 详细信息

为解决微型胶囊机器人供能难题，对其接收线圈的结构进行了分析，提出了一种新型磁共振结构的无线能量传输(WPT)系统。针对传统胶囊机器人接收线圈存在体积大和退磁场影响等问题，新型系统通过改进接收线圈中铁氧体磁芯结构来优化性能。通过对圆柱形铁氧体磁芯和新型铁氧体铁磁芯的退磁场进行分析，以及对其互感进行解析计算、分析、仿真和实验。结果表明：与圆柱形铁氧体磁芯相比，所提出的新型铁氧体磁芯具有更小的退磁系数和更高的互感。搭建了实验平台以验证不同类型接收结构的无线功率传输系统的性能。实验结果表明：新型铁氧体磁芯系统在功率传输能力方面优于空心圆柱形铁氧体磁芯系统，与仿真分析结果吻合较好。

关键词：无线能量传输退磁场胶囊机器人铁氧体磁芯互感

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基于STM32的数字源表系统设计

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仪表技术与传感器 2025年第1期 39-44,78页

作者：孟皓森苏淑靖亢叶飞杜子桥中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流... 详细信息

为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流,采用闭环反馈控制将设定的电压电流与反馈模块的电压电流进行比较,实现电压电流的高精度输出并通过模数转换芯片AD7175实现对电压电流的测量。测试结果表明:其输出电流范围为-100~+100 mA,分为10μA~100 mA,5档量程,每档量程的电流分辨率为0.01%,误差在0.01%~0.1%之间;电压范围-5~+5 V,电压分辨率为0.01%,误差小于0.1%。

关键词：数字源表高精度多档位闭环控制

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基于RISC-V单片机的图像采集存储系统设计

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仪表技术与传感器 2025年第2期 40-44页

作者：刘峰孟令军刘昕昊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

针对当前嵌入式图像抓拍存储系统体积大、功耗高,提出了一种体积小、功耗低、基于RISC-V单片机的图像采集存储系统。系统采用RISC-V架构的单片机CH565W作为系统主控,使用CMOS传感器作为图像采集前端,使用eMMC芯片作为图像存储介质。系... 详细信息

针对当前嵌入式图像抓拍存储系统体积大、功耗高,提出了一种体积小、功耗低、基于RISC-V单片机的图像采集存储系统。系统采用RISC-V架构的单片机CH565W作为系统主控,使用CMOS传感器作为图像采集前端,使用eMMC芯片作为图像存储介质。系统测试结果表明:上位机可以实时显示分辨率为1 600 pixel×1 200 pixel、帧率为15 fps的视频,系统在低功耗模式下功耗为6.5 mW,系统正常工作时,整机功耗为750 mW,图像数据的平均存储速率为3.43 MB/s。

关键词： RISC-V CH565W 嵌入式低功耗

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基于LoRa的煤矿顶板监测系统电路设计

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仪表技术与传感器 2025年第1期 68-72页

作者：蔡磊苏淑靖余欣如亢叶飞文若铭中北大学、省部共建动态测试技术国家重点实验室

为了实现对煤矿顶板支护设备进行高精度、远距离、低功耗稳定监测,设计了一种基于LoRa技术的煤矿顶板监测系统,系统主要由井下分站、井下主站和井上上位机组成。井下分站根据外接的锚杆测力传感器设计了信号调理电路、ADC采集电路,采用L... 详细信息

为了实现对煤矿顶板支护设备进行高精度、远距离、低功耗稳定监测,设计了一种基于LoRa技术的煤矿顶板监测系统,系统主要由井下分站、井下主站和井上上位机组成。井下分站根据外接的锚杆测力传感器设计了信号调理电路、ADC采集电路,采用LoRa无线传输技术将数据上传到井下主站。主站将各个分站的数据进行汇集并暂存入Flash,通过RS485有线传输的方式将数据上传到井上上位机。建立了数据库并设计了上位机用户界面,可以处理、存储及显示采集的数据。测试结果表明:该系统电压采集精度高、无线传输丢包率低,可以稳定地监测煤矿顶板状态。

关键词： LoRa 顶板监测无线通信 RS485 低功耗

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基于DOB与扰动前馈的惯性参考单元位置控制技术研究

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控制与决策 2025年第4期40卷 1331-1338页

作者：王天宇拓卫晓李醒飞何梦洁天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 深海技术科学太湖实验室江苏无锡214000

惯性参考单元(IRU)是抑制运动载体光电跟瞄系统载体振动干扰的有效手段. IRU系统指向精度受机械谐振、传感噪声、驱动器输出纹波、基座角振动等内外部扰动影响,不同扰动的来源、特征均有所不同.对IRU系统的多源异质扰动抑制方法展开研究... 详细信息

惯性参考单元(IRU)是抑制运动载体光电跟瞄系统载体振动干扰的有效手段. IRU系统指向精度受机械谐振、传感噪声、驱动器输出纹波、基座角振动等内外部扰动影响,不同扰动的来源、特征均有所不同.对IRU系统的多源异质扰动抑制方法展开研究,在分析系统内外部扰动来源、特征的基础上,提出改进型扰动观测器(RDOB)结构,实现系统窄带大幅值扰动的抑制,结合扰动前馈结构,进一步提升系统对外部扰动的抑制能力,并通过仿真和实验验证控制方法的有效性.结果表明:基于RDOB与扰动前馈技术的控制结构能够实现100 Hz的位置控制带宽,多源异质扰动作用下的闭环指向精度为1μrad,对20 Hz外部扰动的抑制能力可达-32.03 dB,在0.1 mrad、20 Hz外部扰动作用下, IRU系统对0.2 mrad、1 Hz正弦信号的跟踪精度为6.1μrad.

关键词：惯性参考单元扰动观测器多源异质扰动扰动前馈位置控制

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扰动观测器在惯性参考单元位置校准中的应用

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光学精密工程 2025年第4期33卷 542-556页

作者：拓卫晓何梦洁李醒飞王天宇天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 深海技术科学太湖实验室江苏无锡214000

基于惯性参考单元(Inertial Reference Unit,IRU)的视轴稳定技术是克服运动载体角振动干扰,实现高精密跟瞄的主要技术手段。IRU系统面临机械谐振、传感噪声、驱动器扰动、基座扰动等多源异质扰动,不同扰动间通过加性、乘性或隐性的方式... 详细信息

基于惯性参考单元(Inertial Reference Unit,IRU)的视轴稳定技术是克服运动载体角振动干扰,实现高精密跟瞄的主要技术手段。IRU系统面临机械谐振、传感噪声、驱动器扰动、基座扰动等多源异质扰动,不同扰动间通过加性、乘性或隐性的方式影响系统稳定性能。扰动观测器(Disturbance observer,DOB)能够在不影响系统稳定性的前提下,提升系统的鲁棒性。本文在分析IRU系统内外部扰动来源及特征的基础上,对比分析了经典DOB、噪声观测器(Noise Observer,NOB)和降噪扰动观测器(Noise Reduction Disturbance Observer,NRDOB)三种结构对IRU系统中多源异质扰动的抑制效果,推导了经典DOB、NOB和NRDOB对输入指令信号和系统多源异质扰动的传递特性,得出了扰动估计器的设计需求,设计了仿真和实验平台,对比分析了三种结构的正弦跟踪能力和对多源异质扰动的抑制能力。结果表明:DOB和NRDOB两种结构的扰动抑制能力和跟踪精度均优于NOB结构,20 Hz,0.2 mrad基座扰动作用下,两种结构对15 Hz,0.1 mrad正弦输入信号的跟踪误差为19.2μrad,相较NOB结构降低了39.43%。

关键词：光电跟瞄系统惯性参考单元扰动观测器扰动抑制

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基于复合标矢量一体水听器的微型声呐浮标设计

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传感器与微系统 2025年第1期44卷 88-91页

作者：张宇辉张国军张文庆张亚博王江江张文栋中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

本文设计了一种基于复合标矢量一体水听器技术的微型声呐浮标,主要针对海洋水声监测与采集以及水下目标探测。该浮标以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,具有小型化、大容量采集存储、可远程无线控制、较高的可用性和易于部署等特点。... 详细信息

本文设计了一种基于复合标矢量一体水听器技术的微型声呐浮标,主要针对海洋水声监测与采集以及水下目标探测。该浮标以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,具有小型化、大容量采集存储、可远程无线控制、较高的可用性和易于部署等特点。利用水听器捕获多路数据,并结合惯性导航模块采集到的位置和姿态数据,实现了多元数据的综合记录。系统内置电源与无线传输模块可保证在复杂的海洋环境中值守80h以上,并克服传统浮标的线缆干扰和限制,使其不受距离和环境条件束缚。通过水库实验证明:该浮标性能稳定且可靠,依托其采集并利用无线回传的数据,对声源目标进行方位角估计,与GPS实际数据对比,其误差小于5°。

关键词：复合标矢量一体水听器多功能模块集成现场可编程门阵列远程无线控制小型化目标声源方位角估计

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基于复合域特征的3D打印网格结构差异测量

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中国测试 2025年第04期 66-73+127页

作者：杨国政吴泱序陈平中北大学信息与通信工程学院动态测试技术国家重点实验室

金属3D打印技术在制造复杂几何结构中展现出极高的自由度和设计灵活性，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。打印过程中容易出现缺陷和尺寸误差，影响结构性能和完整性，为解决此问题提出一种基于三维点云配准和自动提取重复结... 详细信息

金属3D打印技术在制造复杂几何结构中展现出极高的自由度和设计灵活性，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。打印过程中容易出现缺陷和尺寸误差，影响结构性能和完整性，为解决此问题提出一种基于三维点云配准和自动提取重复结构遍历对比的模型差异检测方法。首先通过CT扫描获取三维数据，结合体素直方图和阈值分割提取模型；其次提出复合域特征分析法，结合标准差表征空间域特征变化，并引入傅立叶变换进行频域特征分析，实现模型基本单元的自动提取；最后改进传统点云配准算法，使用FPFH特征和ICP算法进行全局和精细配准，计算模型误差，进行差异分析与可视化。实验结果表明，该方法能高效准确地检测出模型差异和缺陷，显著提升三维网格结构的检测精度和效率。

关键词：金属3D打印镂空网格模型差异检测复合域特征点云配准三维可视化

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