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光纤振动传感系统相位调制模块的嵌入式设计 被引量：17
1
作者 吴瑞东 王宇 +3 位作者 王东 谭晋隆 刘昕 靳宝全 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期200-205,共6页
针对光纤振动传感系统测试与标定环节缺乏便携式振动信号驱动装置的问题,设计了一款基于FreeRTOS和STem Win嵌入式系统的压电陶瓷相位调制模块。该模块使用STM32嵌入式微控制器,结合H桥功率驱动对信号进行功率放大。利用FreeRTOS嵌入式... 针对光纤振动传感系统测试与标定环节缺乏便携式振动信号驱动装置的问题,设计了一款基于FreeRTOS和STem Win嵌入式系统的压电陶瓷相位调制模块。该模块使用STM32嵌入式微控制器,结合H桥功率驱动对信号进行功率放大。利用FreeRTOS嵌入式操作系统进行多任务功能部件开发,并设计了STem Win人机交互界面。随后搭建分布式光纤振动传感系统对嵌入式相位调制模块进行测试,结果表明该模块可实现驱动信号频率、占空比、输出极性和电压的调节,并可在总长为11.769 km的传感光纤上对冲击信号进行实时采集,且振动信号定位误差在41 m以内,从而可满足各类光纤振动传感系统在长距离不同位置处进行振动测试与标定的需求。 展开更多
关键词 光纤传感 振动检测 嵌入式系统 相位调制
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基于线性光耦HCNR200的DSP采集电路设计与实现 被引量：36
2
作者 谭颖琦 范大鹏 陶溢 《电测与仪表》 北大核心 2006年第6期46-48,共3页
介绍了Agilent公司的高线性度模拟光耦H CNR200的基本结构及工作原理。利用该器件设计了一种模拟信号与DSP隔离与检测的硬件电路,较好地解决了将AGC信号采集到DSP过程中测量范围小、线性度低的问题。最后用最小二乘法对实验数据进行分析... 介绍了Agilent公司的高线性度模拟光耦H CNR200的基本结构及工作原理。利用该器件设计了一种模拟信号与DSP隔离与检测的硬件电路,较好地解决了将AGC信号采集到DSP过程中测量范围小、线性度低的问题。最后用最小二乘法对实验数据进行分析,结果表明该电路具有较高的电压检测精度和线性度,在高稳定性、高线性度的模拟信号隔离的场合具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 线性光耦 HCNR200 模拟隔离 电压检测
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基于微扫描镜的激光投影(英文) 被引量：7
3
作者 李昭 苑伟政 +3 位作者 吴蒙 燕斌 乔大勇 刘耀波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1625-1629,共5页
利用微机械加工技术制造出一种新型微扫描镜,结合半导体激光器,可用于投影显示.激光器发出的光束被两个分别沿着X轴、Y轴扭转的镜面相继反射,扫描出二维图形.实验测得扫描镜在15V电压,频率为扫描镜谐振频率2倍的方波信号驱动下,镜子的... 利用微机械加工技术制造出一种新型微扫描镜,结合半导体激光器,可用于投影显示.激光器发出的光束被两个分别沿着X轴、Y轴扭转的镜面相继反射,扫描出二维图形.实验测得扫描镜在15V电压,频率为扫描镜谐振频率2倍的方波信号驱动下,镜子的光学扫描角度达±12°.由于每个镜子都沿各自轴以简谐规律扭转,扫描所得投影为李萨如图形.通过分析图形的形成原理并用Matlab仿真,选出了适用用于任意图案显示的扫描镜谐振频率组合(X轴2 400Hz,Y轴2 425Hz).该组合可以形成194×192个像素点,刷新频率为25Hz.在此基础上提出了一种通过调制激光开关来进行投影显示的方法. 展开更多
关键词 微扫描镜 李萨如图 振动频率组合 激光投影
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瞬时频率估计算法研究进展综述 被引量：31
4
作者 陈平 李庆民 赵彤 《电测与仪表》 北大核心 2006年第7期1-7,共7页
首先介绍了瞬时频率的物理概念、经典定义及其适用范围。结合瞬时频率估计算法的最新研究进展,根据相似性将估计算法进行了系统分类,其中将单分量信号估计算法分为相位法、谱峰检测法、过零点法与Teager能量算子法以及求根估计法;将多... 首先介绍了瞬时频率的物理概念、经典定义及其适用范围。结合瞬时频率估计算法的最新研究进展,根据相似性将估计算法进行了系统分类,其中将单分量信号估计算法分为相位法、谱峰检测法、过零点法与Teager能量算子法以及求根估计法;将多分量信号估计算法分为相位法、谱峰检测法、求根估计法和希尔伯特-黄变换(HHT)法。特别地,对近年来出现的各种多分量信号估计算法的估计原理、适用范围及优缺点进行了详细的分析和比较。最后展望了瞬时频率估计算法研究的主要发展方向。 展开更多
关键词 瞬时频率 估计算法 综述 希尔伯特-黄变换
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采用四象限探测器的智能跟踪定位算法 被引量：13
5
作者 司栋森 李增智 王晓旭 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期13-17,99,共6页
为了提高跟踪定位系统的跟踪精度与响应速度,提出了一种增益可调的快速跟踪定位(GAFT)算法,以实现对目标的快速定位及在信号较弱时的精确定位.该算法首先根据目标在四象限探测器上光斑成像的大小、位置与输出信号间的关系,确定光斑在探... 为了提高跟踪定位系统的跟踪精度与响应速度,提出了一种增益可调的快速跟踪定位(GAFT)算法,以实现对目标的快速定位及在信号较弱时的精确定位.该算法首先根据目标在四象限探测器上光斑成像的大小、位置与输出信号间的关系,确定光斑在探测器上的线性变化区间,并在此区间上得到光斑移动与信号变化的对应关系,再实时采集光斑在4个象限上的信号之和,作为目标光斑信号强度,然后计算光斑信号强度的变化率,采用自适应学习的方法得到信号强度的变化趋势,根据该趋势对信号增益进行动态调整,从而提高信号的分辨率和跟踪精度.实验数据表明,GAFT算法在线性工作区间中通过改变光斑半径及调整光斑的信号强度等措施,可以将跟踪精度提高到0.049 7mm. 展开更多
关键词 智能 跟踪 四象限探测器 定位
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一种差动压磁式扭矩传感器的研究与设计 被引量：15
6
作者 石延平 刘成文 张永忠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期508-511,519,共5页
为提高压磁式扭矩传感器的测试精度和灵敏度,设计了一种三磁极差动式压磁扭矩传感器,论述了这种传感器的工作原理并导出了其感应电压输出方程和电流灵敏度计算式。通过试验,分析了传感器励磁电流强度、频率以及测试磁隙等对其输出特性... 为提高压磁式扭矩传感器的测试精度和灵敏度,设计了一种三磁极差动式压磁扭矩传感器,论述了这种传感器的工作原理并导出了其感应电压输出方程和电流灵敏度计算式。通过试验,分析了传感器励磁电流强度、频率以及测试磁隙等对其输出特性的影响,也证明了这种传感器比传统交叉铁心压磁式扭矩传感器有更高的测试精度和灵敏度。 展开更多
关键词 扭矩传感器 压磁效应 检测
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基于最大梯度和阈值的自动聚焦算法 被引量：11
7
作者 高赞 姜威 朱孔凤 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第5期49-54,共6页
目前,国内外有很多基于梯度的自动聚焦算法,但是它们都是用指定的方向去求梯度,但真实梯度方向可能不是它们的指定的方向;另外,当图像受到噪声污染的时候,算法的稳定性也不好。为了解决以上问题,提出了一种基于最大梯度的自动聚焦算法... 目前,国内外有很多基于梯度的自动聚焦算法,但是它们都是用指定的方向去求梯度,但真实梯度方向可能不是它们的指定的方向;另外,当图像受到噪声污染的时候,算法的稳定性也不好。为了解决以上问题,提出了一种基于最大梯度的自动聚焦算法。首先,对任意可能的梯度方向都求出它的梯度,比较后得到最大的梯度,利用最大的梯度作为最后的结果。同时,考虑到算法的精确度和稳定性,再引入了阈值参数。经过实验表明,该算法具有单峰性强、无偏性好、灵敏度高、稳定性好等特点。 展开更多
关键词 自动聚焦 评价函数 梯度 噪声 阈值
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一种新型液晶透镜的光学成像特性研究 被引量：6
8
作者 李晖 张新宇 +1 位作者 张天序 沈绪榜 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期428-431,共4页
在前人的单圆孔电极液晶透镜的基础上进行了改进,使用聚酰亚胺取代玻璃作为绝缘层,得到了通光孔径为2mm、工作电压最低为1.1Vrms的新型液晶透镜.结合几何光学和液晶理论提出了不同于前人解释液晶透镜原理的模型,推导出该液晶透镜的焦距... 在前人的单圆孔电极液晶透镜的基础上进行了改进,使用聚酰亚胺取代玻璃作为绝缘层,得到了通光孔径为2mm、工作电压最低为1.1Vrms的新型液晶透镜.结合几何光学和液晶理论提出了不同于前人解释液晶透镜原理的模型,推导出该液晶透镜的焦距公式以及相位延迟公式.在1.1～20Vrms电压范围下测试,得到与公式计算值基本一致的该液晶透镜的焦距范围20～480mm.重点研究了该液晶透镜的调制传递函数（MTF）,发现该液晶透镜的光学成像能力与控制电压成正比关系,随着电压的增大该液晶透镜的成像性能逐渐增强. 展开更多
关键词 液晶透镜 自适应光学 调制传递函数(MTF)
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一种MEMS周期可调光栅衍射特性的实验研究 被引量：4
9
作者 李太平 李晓莹 +3 位作者 虞益挺 燕斌 孙瑞康 乔大勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期618-621,共4页
介绍了一种周期连续可调的微型可编程光栅.光栅采用静电梳齿驱动,不同驱动电压对应不同周期变化,从而引起特定级次衍射角发生变化.为了测得不同驱动电压下的衍射角变化,搭建了实验测量光学系统,利用激光三角法测量原理及图像处理的方法... 介绍了一种周期连续可调的微型可编程光栅.光栅采用静电梳齿驱动,不同驱动电压对应不同周期变化,从而引起特定级次衍射角发生变化.为了测得不同驱动电压下的衍射角变化,搭建了实验测量光学系统,利用激光三角法测量原理及图像处理的方法得出实验结果.测量结果与光栅测量参量计算角度变化基本一致,不同电压下的衍射角变化与不同的周期变化对应良好. 展开更多
关键词 微机电系统 周期可调光栅 激光三角法 图像处理
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超声探伤仪收发电路的改进研究 被引量：7
10
作者 李勇峰 杨录 张艳花 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第7期38-41,共4页
针对现有超声探伤系统电路复杂、设计成本高的缺点,提出了一种以12 V电源供电的超声谐振发射电路,设计实现了以谐振接收、差分可变增益放大以及峰值保持的回波处理硬件电路设计。系统采用2.5 M超声探伤传感器。实验表明,系统性能稳定,... 针对现有超声探伤系统电路复杂、设计成本高的缺点,提出了一种以12 V电源供电的超声谐振发射电路,设计实现了以谐振接收、差分可变增益放大以及峰值保持的回波处理硬件电路设计。系统采用2.5 M超声探伤传感器。实验表明,系统性能稳定,精度高,成本低,有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 超声探伤 低压谐振发射接收 差动可变增益放大 单电源峰值保持
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双四象限探测器位置自适应测量新模型 被引量：3
11
作者 党丽萍 刘君华 +2 位作者 唐树刚 汤晓君 林继鹏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期142-146,共5页
为了得到最佳的动态跟踪性能,提出了最小二乘向量机与矩阵光学相结合的建模方法,建立了双四象限探测器在激光跟踪光路中的全新测量模型,该模型可实现对探测器参数的自适应测量.相对于以往的数学模型和测量方法,该模型具有清晰的物理含义... 为了得到最佳的动态跟踪性能,提出了最小二乘向量机与矩阵光学相结合的建模方法,建立了双四象限探测器在激光跟踪光路中的全新测量模型,该模型可实现对探测器参数的自适应测量.相对于以往的数学模型和测量方法,该模型具有清晰的物理含义,更符合研究对象的工作机理.使用该模型可获得更完整的测量样本,消除了测量中的“死点”和“坏点”,对位移量测量的不确定度为1μm,最大误差在原研究基础上减小了3μm,系统也省去了多维高精度的测量和机械调整系统.这一模型同时为三维小角度测量提供了一个快捷的技术途径. 展开更多
关键词 激光跟踪 双四象限探测器 测量模型 矩阵光学
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法拉第镜旋转角的偏振分束测量法 被引量：3
12
作者 郝蕴琦 李海宁 +4 位作者 杨坤 孔鹏 苏磊 李俊丰 陈镇平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期626-630,共5页
提出了基于偏振分束法的法拉第镜偏振旋转角的测量方法。利用非偏振分束器改变法拉第镜出射光的方向,偏振分束器将该出射光分为p光和s光,分别测量其光强,应用后续"差除和"信号处理方案消除光源波动的影响,推导出法拉第镜偏振... 提出了基于偏振分束法的法拉第镜偏振旋转角的测量方法。利用非偏振分束器改变法拉第镜出射光的方向,偏振分束器将该出射光分为p光和s光,分别测量其光强,应用后续"差除和"信号处理方案消除光源波动的影响,推导出法拉第镜偏振旋转角的理论表达式。分析了起偏器的消光比非0及起偏角误差对输出结果的影响,分别是0.05729°和-0.1000°。实验验证了该方法的可行性,重复测量结果为89.68°,均方值为0.01493。 展开更多
关键词 法拉第镜 偏振旋转角 偏振分束法
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PLZT 陶瓷双压电晶体型光执行器件动特性研究 被引量：3
13
作者 张显奎 徐本州 许耀铭 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期349-353,共5页
本文介绍一种新型光控系统，系统中应用ＰＬＺＴ陶瓷片作为光执行器件实现光机转换，将两片极化后的ＰＬＺＴ陶瓷片按极化方向相反粘贴，形成双压电晶体型光执行器件，根据光信号来控制ＰＬＺＴ陶瓷双晶片的机械变形。
关键词 光控伺服系统 光执行器件 PLZT陶瓷 动特性
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不同几何结构电光偏转器比较研究 被引量：2
14
作者 卢智勇 万玲玉 +1 位作者 马雪梅 王戎丞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期667-671,共5页
为了发展性能优良的电光偏转器,采用傍轴近似分析了级联棱镜电光偏转器的折射率梯度等效表达式,总结出了不同几何结构电光偏转器的偏转角和偏转轨迹公式,在此基础上比较研究了4种不同几何结构电光偏转器的偏转特性和偏转轨迹,比较分析... 为了发展性能优良的电光偏转器,采用傍轴近似分析了级联棱镜电光偏转器的折射率梯度等效表达式,总结出了不同几何结构电光偏转器的偏转角和偏转轨迹公式,在此基础上比较研究了4种不同几何结构电光偏转器的偏转特性和偏转轨迹,比较分析了梯形、喇叭形和抛物线形几何结构电光偏转器的偏转灵敏度,为较大角度电光偏转系统的设计提供了有意义的参考。 展开更多
关键词 光学器件 电光偏转器 偏转特性 光线轨迹 偏转灵敏度
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基于虚拟仪器技术的巨磁阻抗测量系统 被引量：4
15
作者 郭成锐 江建军 邸永江 《电测与仪表》 北大核心 2006年第7期12-13,54,共3页
Co基非晶和Fe基纳米微晶材料中观察到巨磁阻抗效应G(MI),在传感器技和磁记录技术中具有巨大的应用潜能熏受国内外专家的广泛关注。为了对该效应的应用和开发作进一步研究,我们自行设计和制作了一套基于虚拟仪器技术的GMI测量系统。测试... Co基非晶和Fe基纳米微晶材料中观察到巨磁阻抗效应G(MI),在传感器技和磁记录技术中具有巨大的应用潜能熏受国内外专家的广泛关注。为了对该效应的应用和开发作进一步研究,我们自行设计和制作了一套基于虚拟仪器技术的GMI测量系统。测试结果表明,该系统能够满足各类材料测定巨磁阻抗的要求。 展开更多
关键词 Fe基纳米非晶 巨磁阻抗 虚拟仪器 测量
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基于TINI平台的嵌入式网络接入技术研究及应用 被引量：4
16
作者 包宇 王连明 邢雪峰 《电测与仪表》 北大核心 2006年第7期60-62,11,共4页
为将各种非网络设备接入网络,利用网络实现远程数据传输与远程网络监控,通过对基于DS80C400芯片的TINI系统进行开发,实现了嵌入式互联网接入,并在此基础上设计了网络温度监测系统。本接入方法开发成本低、效率高且具有较小的功耗,具有... 为将各种非网络设备接入网络,利用网络实现远程数据传输与远程网络监控,通过对基于DS80C400芯片的TINI系统进行开发,实现了嵌入式互联网接入,并在此基础上设计了网络温度监测系统。本接入方法开发成本低、效率高且具有较小的功耗,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 TINI DS80C400 嵌入式技术 I^2C
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基于液晶自适应透镜的设计与制作 被引量：2
17
作者 李晖 张新宇 +1 位作者 张天序 沈绪榜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期877-881,共5页
详细论述了液晶透镜的设计理论,并在前人已有的工作基础之上改进制作工艺,得到新型单圆孔电极的液晶透镜。与现在已有的单圆孔电极液晶透镜制作工艺相比,改进体现在：使用光刻和盐酸腐蚀的方法,刻蚀ITO基板得到了具有直径为2mm的圆孔图... 详细论述了液晶透镜的设计理论,并在前人已有的工作基础之上改进制作工艺,得到新型单圆孔电极的液晶透镜。与现在已有的单圆孔电极液晶透镜制作工艺相比,改进体现在：使用光刻和盐酸腐蚀的方法,刻蚀ITO基板得到了具有直径为2mm的圆孔图案的上电极;使用聚酰亚胺取代玻璃作为绝缘层。新型透镜的特性是,工作电压可以低至1.1Vrms,焦距范围为20~480mm,响应时间可达到亚毫秒量级,而在500~1100nm范围内透过率稳定在80%以上。通过实验进一步表明：该液晶透镜的点扩展函数（PSF）与理论值接近,且焦距与工作电压成反比例关系。 展开更多
关键词 自适应光学 液晶 透镜制作
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DMD微镜非线性特性数值模拟 被引量：2
18
作者 赵建平 陈花玲 陈天宁 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第8期1166-1168,共3页
DMD微镜系统的动态特性分析是非常复杂的,这是因为在系统中存在静电和机械两个非线性耦合的物理场。文中首先分析了无阻尼微镜系统的固有频率;然后采用直接积分法详细分析了系统的相轨迹曲线以及系统的正弦激励响应,通过数值模拟发现系... DMD微镜系统的动态特性分析是非常复杂的,这是因为在系统中存在静电和机械两个非线性耦合的物理场。文中首先分析了无阻尼微镜系统的固有频率;然后采用直接积分法详细分析了系统的相轨迹曲线以及系统的正弦激励响应,通过数值模拟发现系统的相轨迹存在一个稳定点和一个非稳定平衡点;在正弦激励下,系统的共振频率随施加电压增大而减小、振动平衡位置随电压增大发生偏移等现象。 展开更多
关键词 DMD微镜 MEMS 非线性特性 固有频率
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畴反转晶体棱镜级联矩形电光偏转器的数值分析 被引量：1
19
作者 卢智勇 万玲玉 +3 位作者 超亮芳 陈举 翟浩 汤江政 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期850-855,共6页
为了研究级联棱镜电光偏转器中常用的傍轴近似公式的实际适用条件,采用光线追踪方法,数值分析了两种不同模型矩形偏转器的偏转特性,比较分析了近似公式和数值计算之间的偏差。研究表明:采用傍轴近似,其偏转特性和数值计算值有偏差,具体... 为了研究级联棱镜电光偏转器中常用的傍轴近似公式的实际适用条件,采用光线追踪方法,数值分析了两种不同模型矩形偏转器的偏转特性,比较分析了近似公式和数值计算之间的偏差。研究表明:采用傍轴近似,其偏转特性和数值计算值有偏差,具体偏差不仅与施加电场、长宽比有关,还与棱镜的数目、形状有关。棱镜数目越多,误差越小,每个棱镜棱角大小越接近,误差越小。当级联的棱镜数目取偶数且大于20后,偏差可减小到0.2%以下。研究结果可为高精度要求的电光偏转器的设计和优化提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 电光偏转器 级联棱镜 光线跟踪 数值计算 偏转特性
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基于非晶态合金压磁效应的磁电感应式非接触动态转矩测量法 被引量：4
20
作者 石延平 周庆贵 陈季萍 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期522-527,共6页
对一种基于非晶态合金压磁效应及磁电感应的非接触测量转矩的方法进行研究。首先,介绍这种转矩测量法的原理。然后,分析传感器的输出特性、灵敏度及非线性误差。最后,在转矩试验机上进行试验,分析这种测量方法的精度以及气隙、线圈匝数... 对一种基于非晶态合金压磁效应及磁电感应的非接触测量转矩的方法进行研究。首先,介绍这种转矩测量法的原理。然后,分析传感器的输出特性、灵敏度及非线性误差。最后,在转矩试验机上进行试验,分析这种测量方法的精度以及气隙、线圈匝数、激磁电流强度、频率对测量灵敏度的影响。此外,还进行了动态在线测量试验。试验结果表明,文中设计的转矩测量方法具有输出信号强,测量精度和灵敏度高,传感器结构简单,便于安装,应用于非接触测量转矩是可行的。 展开更多
关键词 非晶态合金 压磁效应 转矩传感器 磁电感应 测量
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