检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2024年

作者：林晨啸谈宜东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

调频连续波（Frequency-modulated Continuous-wave,FMCW）激光雷达具有非接触式测量、抗环境光干扰、高分辨率、能够同时获取速度和距离信息等优势，近年来被广泛应用于航空航天、精密制造、无人驾驶等领域。FMCW激光雷达的测距能力很... 详细信息

调频连续波（Frequency-modulated Continuous-wave,FMCW）激光雷达具有非接触式测量、抗环境光干扰、高分辨率、能够同时获取速度和距离信息等优势，近年来被广泛应用于航空航天、精密制造、无人驾驶等领域。FMCW激光雷达的测距能力很大程度依赖于其光源的扫频线性度。在实际应用中，扫频光源会受到诸如应力拉伸不均匀、腔内温度变化、电路噪声等因素的影响，导致扫频非线性的产生，使得测距分辨率和精度下降。针对这一问题，本文从原理出发，分析了FMCW激光雷达中光源扫频非线性的影响，系统介绍了不同类型扫频非线性校正技术的原理和国内外研究进展，并对这些方法的适用场景、特性和优缺点进行总结，为后续相关研究提供启发。

关键词：调频连续波激光雷达绝对测距扫频光源非线性校正

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PCB参数对特高频局放低噪放大电路性能影响的研究

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仪表技术与传感器 2024年第11期 40-46页

作者：陈泽奇张一锋陈非凡清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室

在变电设备特高频局部放电监测系统设计中,测量转换电路的设计难点在于低噪放大电路PCB传输线上会发生信号损耗,导致电路实际性能无法达到预期。文中分析了PCB各主要电路参数与金属底板共面波导传输线特征阻抗之间的理论关系,通过对可... 详细信息

在变电设备特高频局部放电监测系统设计中,测量转换电路的设计难点在于低噪放大电路PCB传输线上会发生信号损耗,导致电路实际性能无法达到预期。文中分析了PCB各主要电路参数与金属底板共面波导传输线特征阻抗之间的理论关系,通过对可能影响信号传输质量的电路PCB参数进行建模和仿真测试得到了对应的影响特性,形成了针对特高频局部放电信号低噪放大电路的设计规则,并依此实现了在300~1 500 MHz的信号频段内具有稳定高增益的双通道低噪放大电路优化设计。实验结果表明:优化后的电路各通道在整个信号频段内的实测增益特性均能够保持在17.4~18.3 dB,理论误差小于0.7 dB。

关键词：变电设备局部放电特高频低噪放大 PCB参数

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变电设备高频局部放电信号滤波电路优化设计方法

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仪表技术与传感器 2024年第7期 122-126页

作者：陈泽奇张一锋陈非凡清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室

在变电设备高频局部放电监测系统设计中,信号处理电路的设计难点在于滤波电路中的电感和电容器件在高频条件下会存在寄生参数,导致电路实际性能无法达到预期。文中提出了一种基于LC器件实测特性的高性能无源滤波电路优化设计方法,通过... 详细信息

在变电设备高频局部放电监测系统设计中,信号处理电路的设计难点在于滤波电路中的电感和电容器件在高频条件下会存在寄生参数,导致电路实际性能无法达到预期。文中提出了一种基于LC器件实测特性的高性能无源滤波电路优化设计方法,通过对各厂家器件实测特性的优选和拟合实现了与滤波电路实测特性相符的7阶切比雪夫型带通滤波器仿真设计,能够从频率100 MHz的宽频段原始信号中提取出符合高频局部放电信号规范要求的3~30 MHz信号。实验结果表明,优化后滤波电路通带内的仿真与实测幅频特性之间的差异低于0.4 dB,滤波电路的实测通带衰减低于1.7 dB,由同型号器件中个体不同所导致的电路通带特性差异低于0.3 dB。

关键词：变电设备局部放电高频滤波无源寄生参数

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非正交轴系激光经纬仪反向运动学线性模型

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光学学报 2024年第2期44卷 204-212页

作者：孙泽峰康杰虎梁健张振冯橹源吴斌天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072

为满足大尺寸测量仪器性能与制造水平提升的需求,基于非正交轴系架构理念对激光经纬仪进行设计。针对非正交轴系经纬仪在无参考末端情况下计算反向运动旋转角度的难题,提出反向运动线性模型,以实现旋转角度的快速、高精度计算。首先,基... 详细信息

为满足大尺寸测量仪器性能与制造水平提升的需求,基于非正交轴系架构理念对激光经纬仪进行设计。针对非正交轴系经纬仪在无参考末端情况下计算反向运动旋转角度的难题,提出反向运动线性模型,以实现旋转角度的快速、高精度计算。首先,基于李群李代数基本理论构建非正交轴系经纬仪正向运动学模型。其次,构建空间目标点与视准轴位姿参数间的约束关系,并结合旋转角度误差传递模型,确立用于求解旋转角度误差修正值的线性方程组。最终通过旋转角度初始估计值与误差修正值线性相加,获取高精度的反向旋转角度值。仿真结果表明,该方法所计算的旋转角度误差趋近于0,真实实验的旋转角度误差均小于0.02 mrad,验证了所提反向运动学线性模型的可行性与实用性。

关键词：光学仪器非正交轴系反向运动线性模型误差传递

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基于光学频率梳的表面形貌测量方法

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激光与光电子学进展 2023年

作者：施立恒李尔格吴冠豪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

表面形貌检测是工业生产和科学研究所需的关键技术之一，高精度和高效率是该领域一直以来的发展方向。光学频率梳有着独特的宽光谱、窄线宽和稳定的频率特性，展现了优越的计量潜力，在表面形貌测量领域也有重要的应用并取得了重要的进... 详细信息

表面形貌检测是工业生产和科学研究所需的关键技术之一，高精度和高效率是该领域一直以来的发展方向。光学频率梳有着独特的宽光谱、窄线宽和稳定的频率特性，展现了优越的计量潜力，在表面形貌测量领域也有重要的应用并取得了重要的进展。本文首先介绍了光学频率梳的定义；根据不同的技术路线，分类回顾了光学频率梳在形貌测量中的研究现状及特点；最后，对基于光频梳的形貌测量技术进行了展望。

关键词：光学频率梳形貌检测干涉显微轮廓术

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光场调控技术在超快激光加工中的应用

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光学学报 2024年

作者：柴源闫跃潇方红华孙洪波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吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室

超快激光加工具有加工精度高、材料适用性广和三维非接触加工等特点，在电子工业、医疗器械和科学研究等领域有着重要的应用前景。传统的单点聚焦加工具有亚波长级的加工分辨率，然而受光学系统和高斯模场的限制，激光焦点的形貌和尺寸... 详细信息

超快激光加工具有加工精度高、材料适用性广和三维非接触加工等特点，在电子工业、医疗器械和科学研究等领域有着重要的应用前景。传统的单点聚焦加工具有亚波长级的加工分辨率，然而受光学系统和高斯模场的限制，激光焦点的形貌和尺寸难以满足特定场景下的加工需求。光场调控技术通过改变激光波前振幅、相位、偏振等信息，可以改变焦平面光场分布，实现特种加工。本文简要介绍了光场调控的原理，以及光场调控技术在无衍射光束加工、多焦点并行加工、图案化光场加工、矢量光场加工以及光斑形貌校正等方面的研究进展和应用现状，并对光场调控的问题挑战和未来前景进行展望。

关键词：光场调控超快激光加工无衍射光束图案化光场矢量光场光斑形貌校正

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柔性支承特性对惯性参考单元性能影响的分析

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北京航空航天大学学报 2023年

作者：李醒飞韩佳欣拓卫晓刘雅琪王天宇天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室深海技术科学太湖实验室

复合轴跟瞄与惯性参考单元（IRU）相结合的方式是当前抑制运动平台振动干扰，提升跟瞄精度的主要技术手段。IRU通常采用柔性支承结构，以规避框架式结构转动惯量大的缺陷，柔性支承结构特性是决定IRU扰动抑制带宽的关键因素。针对柔性... 详细信息

复合轴跟瞄与惯性参考单元（IRU）相结合的方式是当前抑制运动平台振动干扰，提升跟瞄精度的主要技术手段。IRU通常采用柔性支承结构，以规避框架式结构转动惯量大的缺陷，柔性支承结构特性是决定IRU扰动抑制带宽的关键因素。针对柔性支承特性对IRU性能的影响进行量化分析。基于质量-刚度-阻尼模型，建立了IRU系统的传递函数模型，并验证了其准确性；利用参数分析方法研究柔性支承扰动传递特性和物理参数对IRU系统扰动抑制能力的影响；搭建IRU“速度内环-位置外环”双环控制系统的Simulink仿真模型，通过仿真分析了给定振动环境下柔性支承刚度特性对IRU扰动抑制能力、稳定精度的影响。结果表明：柔性支承的扰动传递特性决定了系统对高频扰动的抑制能力，降低柔性支承的转动刚度能够有效提升IRU系统的扰动抑制能力，但会加剧传感器噪声、驱动器纹波对IRU系统稳定精度的负面影响。

关键词：惯性参考单元柔性支承扰动抑制能力转动刚度参数化分析

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注射器内空气辅助萃取-小型便携式质谱法现场快速检测纺织品中的12种有害染料

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分析化学 2022年第5期50卷 757-763页

作者：华韵晨倪章郭项雨陈萌白桦马潇潇李晓旭马强苏州大学机电工程学院中国检验检疫科学研究院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

采用注射器内空气辅助萃取技术，结合自主研发的小型化线形离子阱质谱仪，建立了纺织品中12种有害染料的现场快速检测方法。通过具有微小内径的金属中空针尖，可使空气以较高速率进入注射器内，扰动萃取溶剂形成湍流漩涡，从而高效萃取... 详细信息

采用注射器内空气辅助萃取技术，结合自主研发的小型化线形离子阱质谱仪，建立了纺织品中12种有害染料的现场快速检测方法。通过具有微小内径的金属中空针尖，可使空气以较高速率进入注射器内，扰动萃取溶剂形成湍流漩涡，从而高效萃取注射器内的纺织品样品。对注射器内空气辅助萃取的流体动力学进行模拟分析，并对萃取溶剂、萃取次数及喷雾电压等条件进行了优化。萃取完成后，萃取溶剂可在注射器针尖处形成电喷雾，采用小型便携式质谱仪进行检测。本方法对12种染料的检出限为0.15～2.50 mg/kg,定量限为0.40～6.00 mg/kg,回收率在80.1%～106.4%之间，相对标准偏差为7.5%～15.6%。本方法简便高效，可用于纺织品样品的现场快速检测。

关键词：注射器内空气辅助萃取小型便携式质谱现场快速检测纺织品染料

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人工智能+全息技术

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知识就是力量 2023年第9期 16-17页

作者：曹良才刘珂瑄清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室

随着科技的迅猛发展,人工智能和全息技术正逐渐从科幻影视作品中的想象变为现实。二者相辅相成,不断打破现实世界与虚拟世界的边界,影响着生活的方方面面,赋能智慧城市的高速发展。“人工智能+全息”打破现实边界相信大家对于人工智能... 详细信息

随着科技的迅猛发展,人工智能和全息技术正逐渐从科幻影视作品中的想象变为现实。二者相辅相成,不断打破现实世界与虚拟世界的边界,影响着生活的方方面面,赋能智慧城市的高速发展。“人工智能+全息”打破现实边界相信大家对于人工智能和全息技术的概念都不陌生,近年来时常能在新闻报道中看到它们的最新进展。

关键词：人工智能虚拟世界全息技术新闻报道智慧城市相辅相成影视作品边界

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三光路结构的调频连续波重采样测距方法

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光谱学与光谱分析 2020年第4期40卷 1007-1011页

作者：张桐曲兴华张福民天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

调频重采样是一种绝对测距技术。这种方法采用的光源波长随时间变化,形成一束宽光谱激光。激光在各时刻的波长通过辅助干涉装置进行测量,并对其中频率间隔相同的部分进行重采样,使调频测距系统具有较大的线性光谱带宽,较高的分辨率及精... 详细信息

调频重采样是一种绝对测距技术。这种方法采用的光源波长随时间变化,形成一束宽光谱激光。激光在各时刻的波长通过辅助干涉装置进行测量,并对其中频率间隔相同的部分进行重采样,使调频测距系统具有较大的线性光谱带宽,较高的分辨率及精度。在实际测量过程中,测量装置本身及待测物都容易受到振动的影响,导致待测距离及辅助光纤长度发生变化,引入测距误差。针对这个问题,分析了振动对重采样测量结果产生的误差:(1)待测物的移动引入一个多普勒频移分量;(2)辅助光纤的振动使重采样频率也发生变化。为了弥补这两种误差,提出了一种三光路结构的补偿方法,在辅助光路中,使用一种光路结构简单小巧,且测量速度更快的全光纤马赫泽德干涉仪等效代替光谱仪,实时的监测信号光的瞬时频率。在测量光部分,在测量光路中引入两个部分反射镜产生两路补偿光信号,并通过FFT算法产生频谱。频谱的三个峰值分别与三路信号相对应。通过测量信号与其中一路补偿信号的峰值相减即可补偿多普勒误差,通过两路补偿信号的频率差与相对距离的比值即可得出实际的辅助光纤长度。实验证明,传统的重采样测距方法精度为23.6μm,三光路测距方法的精度可达到11μm,可见这种方法能够对系统的振动误差进行有效补偿。

关键词：调频连续波测距激光雷达激光干涉测距

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