高精度便携式超声测厚仪

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作者 崔永俊 赵宇航 +2 位作者 王红亮 全贺 曹铎 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第10期42-46,52,共6页

针对当前石化行业金属运输管道壁厚的精确测量需求以及现有测厚仪存在操作复杂、精度低、携带不方便等问题,设计了一种高精度便携式超声波测厚仪。该测厚仪采用分离式FPGA+ARM架构,并配备HMI触摸显示屏,用于设备监测、指令下达和结果显... 针对当前石化行业金属运输管道壁厚的精确测量需求以及现有测厚仪存在操作复杂、精度低、携带不方便等问题,设计了一种高精度便携式超声波测厚仪。该测厚仪采用分离式FPGA+ARM架构,并配备HMI触摸显示屏,用于设备监测、指令下达和结果显示。通过FPGA控制超声波发射模块和回波调理转换模块,实现对数字回波信号的获取。这些数字回波信号经过ARM中的数据算法处理,得到精准的渡越时间,再结合声速校准,从而实现对金属管壁厚度的高精度测量。实验测试结果表明:该测厚仪操作简便,稳定可靠,可测量的石化钢材管道壁厚范围为2~50 mm,测量分辨率为0.001 mm,测量精度达到0.02 mm。 展开更多

关键词 超声波 高精度 FPGA ARM 测厚仪

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128°YX-LN SAW低温温度传感器的原位封装技术

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作者 张玮莉 崔永俊 +2 位作者 王红亮 张峰 郝焰莹 《压电与声光》 北大核心 2025年第5期828-833,共6页

为满足低温环境下对温度的测试需求,提出了一种针对声表面波(SAW)低温温度传感器的原位封装技术。采用微加工工艺将传感器元件与封装结构相结合,利用粘合剂在传感器衬底上直接进行封装,有效简化了传统封装的制备流程,缩小了SAW低温温度... 为满足低温环境下对温度的测试需求,提出了一种针对声表面波(SAW)低温温度传感器的原位封装技术。采用微加工工艺将传感器元件与封装结构相结合,利用粘合剂在传感器衬底上直接进行封装,有效简化了传统封装的制备流程,缩小了SAW低温温度传感器的封装尺寸,研制的传感器尺寸仅为11.5 mm×8 mm×0.9mm。拉伸测试表明,封装后传感器的键合强度达到7.49 MPa,抗压强度≥10 MPa。在液氮环境中进行低温测试,结果表明,在-196~25℃时传感器的性能依旧保持良好,封装未对传感器产生干扰,保证了传感器在极端条件下应用的可靠性和稳定性。 展开更多

关键词 声表面波 温度传感器 低温 封装 微机电系统

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基于FPGA和ARM架构的超声波流量测量系统

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作者 赵宇航 崔永俊 +2 位作者 王红亮 全贺 高春林 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期67-71,共5页

针对当下国内超声流量测量系统的发展现状,提出了一套超声波流量测量系统的国产化设计。该系统依据时差法测量原理分别制定了软硬件设计方案,采用自上向下的方式进行硬件系统功能模块设计,选用型号为EG4S20BG256的国产FPGA和型号为GD32F... 针对当下国内超声流量测量系统的发展现状,提出了一套超声波流量测量系统的国产化设计。该系统依据时差法测量原理分别制定了软硬件设计方案,采用自上向下的方式进行硬件系统功能模块设计,选用型号为EG4S20BG256的国产FPGA和型号为GD32F407VGT6的国产ARM处理器,将FPGA和嵌入式微处理器优势相结合,制定数据处理方案和系统操作方案,全国产化设计,技术自主可控。测试结果表明:该系统可测量管道口径范围为20~2 000 mm,流速测量范围能覆盖至0.1~8.0 m/s,流速测量相对误差不超过±1%,满足设计需求。 展开更多

关键词 超声波流量 国产化 FPGA ARM 互相关 融合滤波

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基于BQ系列芯片的锂电池智能充电系统设计

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作者 陈明扬 崔永俊 +1 位作者 王红亮 邵猛 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期74-78,共5页

为解决锂电池充电参数显示不准确、用户不能自定义充电参数、充电模块难以集成到硬件电路的问题,设计了一套锂电池智能充电系统。系统选用BQ系列的BQ25892、BQ27426及BQ29737分别设计锂电池充电模块、锂电池监测模块及锂电池保护模块,... 为解决锂电池充电参数显示不准确、用户不能自定义充电参数、充电模块难以集成到硬件电路的问题,设计了一套锂电池智能充电系统。系统选用BQ系列的BQ25892、BQ27426及BQ29737分别设计锂电池充电模块、锂电池监测模块及锂电池保护模块,并选用STM32F030K6T6作为系统主控,用户可通过充电系统的RS485接口读取和配置锂电池充电过程中的相关参数。选用型号为NCR18650B、额定容量为3 350 mAh的二次锂电池作为充电测试对象。实验结果表明:当锂电池以0.5C电流充电时,电池最高温度为50℃,充电效率达90%以上,系统工作较为稳定,可以满足实际使用需求。 展开更多

关键词 锂电池智能充电 锂电池监测 充电参数自定义 锂电池保护 多模式充电

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MIMO雷达正交线性调频信号源系统的设计 被引量：4

5

作者 崔永俊 杨卫鹏 +1 位作者 刘阳 李康康 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第7期107-110,共4页

MIMO雷达需要正交线性调频连续波(LFMCW)信号源。针对传统方案无法产生严格正交信号、实现线性调频信号困难、系统干扰较多的问题,设计了基于DDS技术的MIMO雷达正交线性调频信号源。系统以FPGA为主控单元,采用AD9854为核心搭建控制模块... MIMO雷达需要正交线性调频连续波(LFMCW)信号源。针对传统方案无法产生严格正交信号、实现线性调频信号困难、系统干扰较多的问题,设计了基于DDS技术的MIMO雷达正交线性调频信号源。系统以FPGA为主控单元,采用AD9854为核心搭建控制模块,经差分放大电路进行信号调理,结合上位机最终实现输出1~40 MHz的频率可实时程控双路正交单频正弦信号、三角线性扫频信号。通过实验测试,输出频率达40 MHz,峰峰值达5 V,信号稳定度达10-4,信号模式灵活可调,满足正交LFMCW信号源的要求。 展开更多

关键词 线性调频连续波 直接数字频率合成 正交信号源 AD9854

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分布式远程模拟量信号采集系统设计 被引量：16

6

作者 崔永俊 张祥 +3 位作者 刘坤 李康康 杨卫鹏 乔帅雅 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第2期60-65,共6页

为有效解决大面积环境模拟参数采集难、采样精度不足、长距离传输信号不稳定的难题,设计了分布式远程模拟量数据采集系统,系统由上位机、背板、总节点和分节点4部分组成,基于RS485总线建立有线数据采集网络,FPGA为主控芯片,高精度采集芯... 为有效解决大面积环境模拟参数采集难、采样精度不足、长距离传输信号不稳定的难题,设计了分布式远程模拟量数据采集系统,系统由上位机、背板、总节点和分节点4部分组成,基于RS485总线建立有线数据采集网络,FPGA为主控芯片,高精度采集芯片ADS1258为模数转换模块。文中设计适用于采集范围分散,精度要求高,传输距离较远的应用场合,结果表明,采集系统能够在大范围,多点处采集得到精确的环境模拟量,并具备远距离传输抗干扰能力,符合设计要求,已成功应用于某测试场。 展开更多

关键词 分布式 远程 RS485 模拟量 FPGA ADS1258

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基于FPGA的高精度液体密度测量仪设计 被引量：5

7

作者 崔永俊 李康康 杨卫鹏 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第1期80-84,共5页

针对传统液体密度测量仪测量精度低、维护不易、不能实时测量的问题,设计一种高精度超声波液体密度测量仪。系统采用现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器,采用超声波传播时间测量方法——整零分测技术,通过精确测量超声波在待测液体... 针对传统液体密度测量仪测量精度低、维护不易、不能实时测量的问题,设计一种高精度超声波液体密度测量仪。系统采用现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器,采用超声波传播时间测量方法——整零分测技术,通过精确测量超声波在待测液体中一定距离下的传播时间,再结合超声波在液体介质中传播时传播速度受液体介质密度影响的特性,来间接实现该待测液体密度的精确测量。实验测试结果表明:系统测量绝对误差小于0.000 4 g/cm3,相对误差小于0.04%,满足工业生产使用标准,具有较强的推广价值。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 超声波 高精度 密度测量

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基于自适应枪弹的微弱激光信号探测电路研究 被引量：1

8

作者 崔永俊 林小波 杨林森 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第7期389-391,共3页

介绍了一种基于激光制导技术的微型自适应枪弹,该自适应枪弹的目标探测和识别原理,并详细描述了该自适应枪弹的探测电路和CPLD控制模块的工作过程。该自适应枪弹技术可移植应用于火炮、火箭弹等其他小口径弹药系统,大幅度提高武器系统... 介绍了一种基于激光制导技术的微型自适应枪弹,该自适应枪弹的目标探测和识别原理,并详细描述了该自适应枪弹的探测电路和CPLD控制模块的工作过程。该自适应枪弹技术可移植应用于火炮、火箭弹等其他小口径弹药系统,大幅度提高武器系统打击目标的命中率,进而提高我军的整体战斗力。 展开更多

关键词 激光 探测 自适应枪弹

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透射电镜真空系统的自动应急处理方法及其实现 被引量：1

9

作者 崔永俊 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第18期5287-5293,共7页

透射电镜的某些故障可能会影响真空系统的正常运行,甚至导致某些真空部件的损坏。基于实际应用需求研究了真空系统的自动应急处理方法。通过分析透射电镜及其真空系统的故障种类和模式,将故障按其危害严重程度进行分级。针对不同等级的... 透射电镜的某些故障可能会影响真空系统的正常运行,甚至导致某些真空部件的损坏。基于实际应用需求研究了真空系统的自动应急处理方法。通过分析透射电镜及其真空系统的故障种类和模式,将故障按其危害严重程度进行分级。针对不同等级的故障采取不同的应对措施,并确定应急操作方法,以及故障处理完毕后重新启动真空系统的流程。采用自动触发方法实现真空控制系统的自动报警、自动应急处理响应,以确保透射电镜正常运行。通过实际应用表明,真空控制系统的自动应急处理措施是有效的,基于自动触发的故障处理方法能够满足系统对故障的应急处理要求。 展开更多

关键词 透射电镜真空系统 自动应急处理 自动触发 PLC控制

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基于FPGA的多通道可变采样率采集卡设计

10

作者 崔永俊 梁永刚 +1 位作者 雷建胜 张会新 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第35期10663-10668,10673,共7页

介绍了一种以FPGA为控制核心的多通道可变采样率采集存储卡。通过采用两片多通道ADC独立采样、缓存和转化的方法,实现了对飞行器内部多样化参数的混合采集及存储。着重从系统各模块硬件电路和逻辑时序两方面进行研究设计,并对各模块进... 介绍了一种以FPGA为控制核心的多通道可变采样率采集存储卡。通过采用两片多通道ADC独立采样、缓存和转化的方法,实现了对飞行器内部多样化参数的混合采集及存储。着重从系统各模块硬件电路和逻辑时序两方面进行研究设计,并对各模块进行了实际的分析和测试。结果表明该采集存储系统性能稳定,满足设计要求。 展开更多

关键词 可编程序阵列(FPGA) ADC 可变采样率

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基于加速度计的数字显示倾角测量仪 被引量：8

11

作者 林小波 崔永俊 +2 位作者 甄国涌 石云波 刘俊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第1期64-66,共3页

介绍了基于加速度计MXA2050A的数字显示倾角测量系统,简要介绍了系统的组成和工作原理;阐述了MXA2050A的外围电路、运放电路、显示电路的组成和工作原理;介绍了对测得数据的处理方法。

关键词 加速度计 倾角 数据处理

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高精度模拟分频电路的设计与实现 被引量：6

12

作者 王晋伟 崔永俊 +1 位作者 贾磊 杨兵 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第15期44-49,60,共7页

针对精密授时系统中,铷原子钟只提供单一的10 MHz高精度信号,而用FPGA等数字分频设计精度达不到要求的问题,设计了采用电阻、电容、电感与运算放大器等简单器件构成的高精度模拟分频电路。对高精度分频电路中各个模块的设计进行了详细... 针对精密授时系统中,铷原子钟只提供单一的10 MHz高精度信号,而用FPGA等数字分频设计精度达不到要求的问题,设计了采用电阻、电容、电感与运算放大器等简单器件构成的高精度模拟分频电路。对高精度分频电路中各个模块的设计进行了详细的描述。通过测试,设计的一分频与二分频电路都能够使精度达到±5×10-11,这比一般的数字分频器要高几个数量级。 展开更多

关键词 铷原子钟 高精度分频 模拟电路

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基于NAND型FLASH的双备份固态存储系统 被引量：6

13

作者 梁永刚 崔永俊 郇弢 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第26期7675-7682,共8页

设计了一种以NAND型FLASH为存储核心的高速、大容量数据双备份存储系统,实现了对高速遥测数据的采集及实时可靠存储。采用模块化的设计思想,以现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,将采集的遥测数据进行高频消抖后,送入双FLASH并行存储... 设计了一种以NAND型FLASH为存储核心的高速、大容量数据双备份存储系统,实现了对高速遥测数据的采集及实时可靠存储。采用模块化的设计思想,以现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,将采集的遥测数据进行高频消抖后,送入双FLASH并行存储;同时实现对FLASH的自断电保护。针对高速、高压、高冲击等各种高过载环境,对存储模块采用双筒灌封防护技术,有效保护了实验结果。从硬件电路及逻辑时序两个方面介绍了此存储系统,并给出了试验结果。 展开更多

关键词 FLASH 双备份 FPGA 高频消抖 灌封防护

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基于USB2.0的数据记录器地面综合测试台设计 被引量：4

14

作者 梁永刚 张会新 崔永俊 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第30期9036-9040,9046,共6页

提出了一种基于USB2.0的数据记录器地面综合测试台的设计方法,选用现场可编程门阵列(FPGA)作为逻辑控制器件,实现了对箭载数据记录器的闭环自检;同时配合记录器完成对火箭内部参数的测试。着重从系统硬件电路和逻辑时序两方面进行研究设... 提出了一种基于USB2.0的数据记录器地面综合测试台的设计方法,选用现场可编程门阵列(FPGA)作为逻辑控制器件,实现了对箭载数据记录器的闭环自检;同时配合记录器完成对火箭内部参数的测试。着重从系统硬件电路和逻辑时序两方面进行研究设计,讨论了系统各功能模块的实现方法;并对各模块进行了实际的分析和测试。经大量测试表明该装置性能稳定,可以满足设计要求。 展开更多

关键词 USB2 0 FPGA 闭环自检

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基于USB接口的等效器的设计与实现 被引量：2

15

作者 张雪莲 崔永俊 +2 位作者 沈三民 叶勇 武晋波 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第12期3460-3465,共6页

为配合测量系统对飞行设备进行试飞前各种性能参数的检测,提出了一种基于USB接口的等效器的设计与实现。该等效器是地面模拟设备,用于等效飞行器控制系统与测量系统的接口,产生适合测试的各种模拟与数字信号。系统与上位机的通信采用US... 为配合测量系统对飞行设备进行试飞前各种性能参数的检测,提出了一种基于USB接口的等效器的设计与实现。该等效器是地面模拟设备,用于等效飞行器控制系统与测量系统的接口,产生适合测试的各种模拟与数字信号。系统与上位机的通信采用USB协议芯片FT245RL实现接口设计,同时通过FPGA控制、VHDL的灵活使用及超强的硬件设计,实现各模拟信号与RS422异步串行数字量的高可靠性传输功能。 展开更多

关键词 等效器 上位机 FT245RL VHDL RS422

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微型双气体红外传感器的设计与实现 被引量：1

16

作者 张昊 崔永俊 刘玮 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第7期103-105,共3页

基于朗伯—比尔吸收定律,利用非分光探测技术设计了双气体红外传感器。设计的红外传感器可以检测CH4和CO2。重点介绍了稳定性好、灵敏度高的反射式气室的设计。该气室对红外光源和红外探测器的位置进行了合理的布局,实现了传感器的微型... 基于朗伯—比尔吸收定律,利用非分光探测技术设计了双气体红外传感器。设计的红外传感器可以检测CH4和CO2。重点介绍了稳定性好、灵敏度高的反射式气室的设计。该气室对红外光源和红外探测器的位置进行了合理的布局,实现了传感器的微型化设计。经过测试,在CH4和CO2气体体积分数较低的范围内,反射式气室红外传感器的最大测量误差仅为±0.05%。 展开更多

关键词 朗伯—比尔吸收定律 双气体 反射式气室 红外传感器

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基于USB接口的外系统等效器的设计

17

作者 张雪莲 崔永俊 +2 位作者 沈三民 叶勇 武晋波 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第7期99-102,共4页

针对导弹等飞行器在研发与测试时需要模拟各种控制和测量参数,提出基于USB接口的外系统等效器的设计与实现,本设计采用USB接口FT245RL实现等效器与上位机的通信,FPGA作为系统的总线控制器和主控单元协议等效器各个模块完成模拟测试等任... 针对导弹等飞行器在研发与测试时需要模拟各种控制和测量参数,提出基于USB接口的外系统等效器的设计与实现,本设计采用USB接口FT245RL实现等效器与上位机的通信,FPGA作为系统的总线控制器和主控单元协议等效器各个模块完成模拟测试等任务。从主控模块分别与上位机和各功能子模块通信的硬件电路设计及软件设计等方面对该等效器的设计进行系统化描述,结果表明,设计实时性好,可靠性高,具有广泛的实用性与通用性,已成功运用于某型号等效器测试系统中。 展开更多

关键词 等效器 上位机 USB FT245RL FPGA

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基于PCI Express总线和NiosⅡ的高速数据传输卡设计

18

作者 梁永刚 张会新 崔永俊 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第25期7526-7532,共7页

通过对PCI Express(简称PCIE)总线特点的研究,提出了一种基于PCIE总线和NiosⅡ处理器的高速数据采集传输卡的设计方法。采用NiosⅡ处理器作为整个系统的核心控制器,实现了信号处理机与计算机之间的高速数据稳定可靠的传输。详细讨论了... 通过对PCI Express(简称PCIE)总线特点的研究,提出了一种基于PCIE总线和NiosⅡ处理器的高速数据采集传输卡的设计方法。采用NiosⅡ处理器作为整个系统的核心控制器,实现了信号处理机与计算机之间的高速数据稳定可靠的传输。详细讨论了系统各功能模块的实现方法,并对各模块进行了实际的分析和测试。结果表明该板卡工作状态稳定,能够实时无误地传输数据。 展开更多

关键词 PCI EXPRESS总线 NIOS Ⅱ处理器 高速数据传输

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基于LVDS的高速数字图像存储采集系统 被引量：3

19

作者 刘玮 崔永俊 张昊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第12期75-77,98,共4页

弹载设备采集的大量数字图像信息需要快速传输和存储,针对这一需求,设计了基于LVDS(低压差分信号)总线和NAND型FLASH进行交叉双平面编程的存储系统,实现了数字图像的高速传输存储。在系统硬件设计部分,介绍了系统各部分接口电路的设计;... 弹载设备采集的大量数字图像信息需要快速传输和存储,针对这一需求,设计了基于LVDS(低压差分信号)总线和NAND型FLASH进行交叉双平面编程的存储系统,实现了数字图像的高速传输存储。在系统硬件设计部分,介绍了系统各部分接口电路的设计;在软件部分,重点分析了交叉双平面页编程这一关键技术。通过调试,证明该系统可以以30 MB/s的速度将数据信息存储到FLASH中,达到了数据的快速存储和准确回读的目的。 展开更多

关键词 低压差分信号 传输 存储 闪存 交叉双平面

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时间数字转换技术在超声波热量表设计中的应用 被引量：5

20

作者 张秀艳 崔永俊 张彬彬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第10期31-34,共4页

为了解决小管径、低流速流量条件下热量计量不精确的问题,设计了一种高精度、高分辨率的超声波热量测量系统。采用时间-数字转换芯片TDC-GP2,结合时差法和电容充放电法进行流量和温度测量,系统实现的时间间隔测量精度不超过0. 001 5%... 为了解决小管径、低流速流量条件下热量计量不精确的问题,设计了一种高精度、高分辨率的超声波热量测量系统。采用时间-数字转换芯片TDC-GP2,结合时差法和电容充放电法进行流量和温度测量,系统实现的时间间隔测量精度不超过0. 001 5%×设置值,分辨率能够达到100 ps。 展开更多

关键词 时间数字转换 热量表 时差法 高精度 高分辨率

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