检索结果-内蒙古大学图书馆

机械科学与技术 2023年第7期42卷 1158-1164页

作者：吴军冯成斌宋丰成袁少博于之靖中国民航大学航空工程学院天津300300 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

航空发动机叶尖间隙是监控其运行状态的有效参数,现有间隙测量方法很难满足超高转速下间隙距离的奈奎斯特采样率,因此无法有效提取精确的叶尖间隙值。本文基于压缩感知原理,针对间隙距离数据特征提出一种采用K-SVD(K-singular value dec... 详细信息

航空发动机叶尖间隙是监控其运行状态的有效参数,现有间隙测量方法很难满足超高转速下间隙距离的奈奎斯特采样率,因此无法有效提取精确的叶尖间隙值。本文基于压缩感知原理,针对间隙距离数据特征提出一种采用K-SVD(K-singular value decomposition)字典训练稀疏基的数据重构方法,该方法首先构建出K-SVD字典稀疏基对数据进行稀疏化表示,然后使用m序列高斯随机矩阵对数据进行压缩观测,最后基于压缩欠采样观测值使用正交匹配追踪算法对数据进行重构,进而精确提取叶尖间隙值。实验结果表明,在欠采样条件下间隙距离数据可精确恢复重构,与高采样率下的间隙数据相比,重构误差不超过0.02 mm。

关键词：叶尖间隙欠采样压缩感知 K-SVD字典稀疏基正交匹配追踪算法

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金属基底上光学偶极纳米天线的自发辐射宽带增强:表面等离激元直观模型

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物理学报 2022年第11期71卷 341-355页

作者：张炼王化雨王宁陶灿翟学琳马平准钟莹刘海涛南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 南开大学天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 郑州师范学院物理与电子工程学院郑州450044 天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

本文提出一种具有宽波段自发辐射增强性能的金属基底上光学偶极纳米天线,实现的总辐射速率与远场辐射速率增强因子分别达到5454和1041,在近红外波段,自发辐射增强(Purcell因子超过1000)波长范围达到260 nm,并且能够实现远场定向辐射.为... 详细信息

本文提出一种具有宽波段自发辐射增强性能的金属基底上光学偶极纳米天线,实现的总辐射速率与远场辐射速率增强因子分别达到5454和1041,在近红外波段,自发辐射增强(Purcell因子超过1000)波长范围达到260 nm,并且能够实现远场定向辐射.为了阐明天线性能背后的物理机制,本文考虑天线臂上表面等离激元激发和多重散射的直观物理过程,基于Maxwell方程组第一性原理,建立了一个半解析模型,能够全面复现天线的辐射特性,包括总辐射速率、远场辐射速率、远场辐射方向图等.该模型提供了一个直观的物理图像,即在模型导出的两个相位匹配条件下,表面等离激元在天线臂上形成了一对Fabry-Perot共振获得增强,然后传播到纳米间隙内点辐射源位置和散射到自由空间,由此分别提高了总辐射速率和远场辐射速率.并且,这一对Fabry-Perot共振产生了一对相互靠近的谐振峰,由此形成了宽波段自发辐射增强.本文提出的偶极纳米天线可以应用于荧光增强、拉曼散射增强及高速、高亮度纳米光源等领域,所提出的模型可用于光学天线的物理理解和直观设计.

关键词：光学纳米天线 /自发辐射增强 /表面等离激元 /半解析模型

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一种面向航空发动机的多通道力学参数存储测试系统设计

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电子器件 2024年第3期47卷 723-729页

作者：王峥岩洪应平张强张会新中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA... 详细信息

航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA内部程序并行处理的特点,将AD采集的前端多达63通道力学传感器数据存入大容量NAND Flash芯片,结合千兆以太网的高速运行,将采集到的数据发送到上位机进行实时处理和进一步分析。现场试验表明,该系统能实时有效地监控发动机状态,数据存储准确可靠性高,确保稳定运行。

关键词：航空发动机存储系统 FPGA 多通道力学参数

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基于最佳偏振角的线性位姿测量方法研究

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红外与激光工程 2022年第3期51卷 329-338页

作者：王志武张子淼许凯张福民刘斌天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津大学天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津理工大学电气电子工程学院天津300384

在基于视觉图像的位姿测量中,非线性位姿测量算法的全局收敛存在不确定性,测量结果取决于初值的选取,不能保证位姿测量的鲁棒性。线性位姿测量算法对图像处理的要求比较高,如果定位特征点图像坐标提取不够精确,会导致位姿测量精度降低... 详细信息

在基于视觉图像的位姿测量中,非线性位姿测量算法的全局收敛存在不确定性,测量结果取决于初值的选取,不能保证位姿测量的鲁棒性。线性位姿测量算法对图像处理的要求比较高,如果定位特征点图像坐标提取不够精确,会导致位姿测量精度降低。在自然光条件下,相机采集定位特征点图像,图像中高亮度区域的存在对定位特征点提取精度产生影响,进而使有效定位特征点数量减少,影响位姿测量精度。针对上述问题,文中提出了一种基于最佳偏振角的线性位姿测量方法:在相机镜头前加装线偏振片,根据Stokes矢量建立偏振片最佳偏振角度求解模型,在使用最佳偏振角度的前提下采集定位特征点图像,提取图像坐标;建立线性位姿求解模型,计算被测物体位姿。实验结果表明,该方法能够有效减少图像中的高亮度区域,改善成像质量,提高线性位姿测量精度,在-60°~+60°的测量范围内,角度测量误差小于±0.16°,在0~20 mm的测量范围内,位移测量误差小于±0.05 mm。

关键词：位姿测量最佳偏振角线性算法 Stokes矢量

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基于金刚石NV色心集成振动检测模块的设计

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量子电子学报 2023年第4期40卷 500-509页

作者：陈骊颖黄堃王琪闫仕农中北大学动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学半导体和物理学院山西太原030051

原子对磁场的高敏感特性使得金刚石氮空位(NV)色心在量子传感领域的使用越来越广泛。为研究金刚石在振动测磁方面的优越性,使用集成振动模块把传统的共聚焦系统集成在PCB板上以测试振动结果。以圆柱形永磁体作为振动测磁的质量块,由于... 详细信息

原子对磁场的高敏感特性使得金刚石氮空位(NV)色心在量子传感领域的使用越来越广泛。为研究金刚石在振动测磁方面的优越性,使用集成振动模块把传统的共聚焦系统集成在PCB板上以测试振动结果。以圆柱形永磁体作为振动测磁的质量块,由于外界振动的影响使永磁体与金刚石NV色心的距离产生变化,因此金刚石NV色心上的磁场强度也会产生变化。对振动效应的检测通过金刚石NV色心上光探测磁共振(ODMR)荧光信号的分析来获得。集成振动实验在距离永磁体15 mm范围内对振动效应进行验证,测试得到基于金刚石氮空位色心振动传感的位移噪声灵敏度为11 nm/Hz1/2。

关键词：量子光学振动检测光学检测磁共振磁感应

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双光梳非线性异步光学采样测距中关键参数的数值分析

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物理学报 2021年第18期70卷 47-56页

作者：夏文泽刘洋赫明钊曹士英杨伟雷张福民缪东晶李建双天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中国计量科学研究院北京100029 浙江理工大学纳米测量技术实验室杭州310018

双光梳异步光学采样的绝对测距方法具有量程大、测速快和精度高等特点,在几何量精密测量领域具有广泛的应用前景.特别地,结合异步光学采样和非线性强度互相关的倍频信号时域探测方法,可以有效避免测量过程中载波包络偏移频率对测距精度... 详细信息

双光梳异步光学采样的绝对测距方法具有量程大、测速快和精度高等特点,在几何量精密测量领域具有广泛的应用前景.特别地,结合异步光学采样和非线性强度互相关的倍频信号时域探测方法,可以有效避免测量过程中载波包络偏移频率对测距精度的影响.本文针对双光梳非线性异步光学采样绝对测距系统,对影响其测距精度的理论模型和关键参数进行数值模拟研究.对双光梳异步光学采样的理论模型进行分析后,分别研究了双光梳光源参数(重复频率和重复频率差)、倍频信号精细拟合及脉冲时间抖动对测距精度的影响.数值分析结果表明:选择合理的重复频率和重复频率差有利于提升测距精度,此外适当提高测量速度可以有效降低脉冲时间抖动对测距误差的影响.

关键词：绝对测距光学频率梳异步光学采样数值分析

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非侵入式负荷识别边缘计算颜色编码研究

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仪器仪表学报 2020年第9期41卷 12-19页

作者：陈军锋王雪张效天清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

非侵入式负荷监测是负荷监测领域的发展趋势,随着用电负荷数量和类型的迅速增加,提取可辨识的负荷特征并建立可靠的分类模型是提升负荷识别效果的重要途径。而将原始电能数据上传至云端集中计算会占用大量网络带宽和服务器计算资源。本... 详细信息

非侵入式负荷监测是负荷监测领域的发展趋势,随着用电负荷数量和类型的迅速增加,提取可辨识的负荷特征并建立可靠的分类模型是提升负荷识别效果的重要途径。而将原始电能数据上传至云端集中计算会占用大量网络带宽和服务器计算资源。本文提出一种颜色编码负荷标识构建方法,并依托边缘计算架构合理分配计算任务,根据边缘端和云端计算资源分别部署合适的深度学习模型进行负荷识别,实现边缘端和云端计算资源的充分利用,并降低网络带宽需求。针对公共数据集的实验结果表明,本文边缘-云协作负荷识别正确率超过当前最优方法,边缘端独立负荷识别方法在资源受限的条件下正确率超过91%,对提高居民家庭用电的能效性和减少能源浪费具有重要意义。

关键词：非侵入式负荷监测边缘计算负荷识别颜色编码负荷标识

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非线性超构表面:谐波产生与超快调控

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红外与激光工程 2020年第9期49卷 122-135页

作者：赵云杨原牧清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

超构表面是指由亚波长结构构成的纳米光学天线阵列。在合适的激发条件下,纳米天线可以产生共振,实现近场增强,进而增强非线性光学效应。相较于传统非线性光学晶体,超构表面集成度较高,有利于实现小型化的高效非线性光源。由于光只传播... 详细信息

超构表面是指由亚波长结构构成的纳米光学天线阵列。在合适的激发条件下,纳米天线可以产生共振,实现近场增强,进而增强非线性光学效应。相较于传统非线性光学晶体,超构表面集成度较高,有利于实现小型化的高效非线性光源。由于光只传播亚波长的距离,针对非线性谐波产生等应用,超构表面具有无需考虑相位匹配的优势。此外,超构表面具有亚波长的空间分辨率,通过对结构单元的设计和排列,可以实现对非线性谐波的相位、偏振和振幅的灵活调控。该综述针对超构表面在光学频率转换、非线性波前调控以及超快全光调控等领域的国内外近期工作进行了总结,并对非线性超构表面在走向实际应用中面临的挑战和进一步的发展方向进行了展望。

关键词：超构表面频率转换非线性波前调控超快调控

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小型质谱双线形离子阱间离子传输

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质谱学报 2020年第2期41卷 142-146,I0005页

作者：王南刘新玮欧阳证清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

多级质谱串联在各个领域都有广泛应用。双线形离子阱的小型质谱可以实现类似传统三重四极杆质谱仪的串联质谱分析功能,而在此过程中,双阱间的离子传输为重要的仪器功能。在已发表的双线形离子阱工作中,对阱间离子传输,尤其是质量选择性... 详细信息

多级质谱串联在各个领域都有广泛应用。双线形离子阱的小型质谱可以实现类似传统三重四极杆质谱仪的串联质谱分析功能,而在此过程中,双阱间的离子传输为重要的仪器功能。在已发表的双线形离子阱工作中,对阱间离子传输,尤其是质量选择性传输鲜有系统的研究。本工作研究了离子阱q值、阱内气压、辅助性交流电(AC)的强度、辅助性AC的作用时长等因素对传输的目标离子强度的影响,优化了离子传输条件,如q1=q2=0.3,阱内气压为0.37 Pa,AC强度为350 mV,离子传输时长大于10 ms等。该结果对小型质谱双线形离子阱的自主研发和提升阱间离子传输效率具有指导作用。

关键词：小型质谱双线形离子阱离子传输阱间

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基于温度闭环反馈的He-Ne激光器热稳频系统

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激光技术 2022年第6期46卷 755-759页

作者：缪鑫王琦邓勇张书练南通大学机械工程学院南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为了提升激光回馈测量系统中He-Ne激光器的性能,解决激光回馈镜不断移动时频率无法使用传统方法稳定的技术问题,采用基于温度反馈控制激光器管体温度的闭环被动稳频的方法,进行了理论分析和实验验证,研究了不同管体温度与环境温度差值... 详细信息

为了提升激光回馈测量系统中He-Ne激光器的性能,解决激光回馈镜不断移动时频率无法使用传统方法稳定的技术问题,采用基于温度反馈控制激光器管体温度的闭环被动稳频的方法,进行了理论分析和实验验证,研究了不同管体温度与环境温度差值下频率稳定性。结果表明,系统最佳温差为25.6℃;在此温差条件下稳频后,He-Ne激光器波长波动范围达10^(-4),即频率稳定性达到1.61×10^(-7),功率漂移量低于3.20%。该系统可以根据环境温度的变化调节稳频温度点,并且稳频结构简单,满足激光回馈一般应用系统稳定性的要求。

关键词：激光技术稳定性温度闭环控制频率

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