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基于国产DSP和FPGA的高速信号处理板硬件电路设计 被引量：2
1
作者 孙艳萍 边晨通 +1 位作者 屈文涛 宋淑军 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期33-38,共6页
针对目前高速信号处理板多选用国外芯片,国产化程度较低的问题,文中基于DSP和FPGA芯片完成了高速信号处理板国产化设计。首先考虑高速信号处理板应用于人工智能、图像处理等领域,是一种高精度和复杂运算的场景,因此选择DSP芯片FTDOC35BB... 针对目前高速信号处理板多选用国外芯片,国产化程度较低的问题,文中基于DSP和FPGA芯片完成了高速信号处理板国产化设计。首先考虑高速信号处理板应用于人工智能、图像处理等领域,是一种高精度和复杂运算的场景,因此选择DSP芯片FTDOC35BB_FT_M6678为主设计信号处理模块,选择FPGA芯片FMQL45T900为主设计控制单元模块;然后在CANDENCE软件中进一步采用分布式设计硬件电路,完成了高速信号接口模块、DDR3存储模块、EMIF模块的电路设计;最后使用CCS5.5集成开发环境对高速信号处理板各个接口及外设进行了测试。测试指标均达到要求,证明该高速信号处理板国产化设计切实可行,加速了高速信号处理板的国产化进程。 展开更多
关键词 国产化 FPGA DSP 高速信号
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基于硅酸镓镧结构的SAW温度传感器设计及无线集成研究 被引量：1
2
作者 刘强 陈驰 +2 位作者 杨文龙 李鸿源 徐鸿 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期120-126,共7页
为实现恶劣环境下温度的准确测量,以硅酸镓镧结构(LGS)为压电基底,Pt为电极,Al_(2)O_(3)为保护层制备了一种单端口谐振型SAW温度传感器。通过实验探究了结构参数对传感器性能的影响,设计并开发了螺旋偶极子天线和陶瓷封装。结果表明:综... 为实现恶劣环境下温度的准确测量,以硅酸镓镧结构(LGS)为压电基底,Pt为电极,Al_(2)O_(3)为保护层制备了一种单端口谐振型SAW温度传感器。通过实验探究了结构参数对传感器性能的影响,设计并开发了螺旋偶极子天线和陶瓷封装。结果表明:综合考虑叉指换能器和反射栅之间的距离L_(g)对温度信号识别和SAW传感器性能的影响,L_(g)选择λ/8或者5λ/8;温度敏感性随着电极宽度增加而降低;通过对SAW传感器芯片、天线和陶瓷封装集成,在室温到600℃下实现了温度的无线稳定测量。 展开更多
关键词 SAW传感器 无线测量 结构参数 螺旋偶极子天线 陶瓷封装
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静电MEMS微镜垂直梳齿驱动器的设计
3
作者 吴云 彭安杰 +6 位作者 郑岩 张建祥 王雅昕 贺盈波 陈真 华宝成 乔大勇 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第9期41-46,共6页
垂直梳齿驱动的静电MEMS微镜在实现对光束的准静态和矢量偏转中具有显著优势,受到包括激光雷达、光通信、激光显示以及生物断层检测等应用领域的广泛关注。为了对垂直梳齿驱动器的性能进行优化,文中通过建立交错垂直梳齿(SVC)驱动的静电... 垂直梳齿驱动的静电MEMS微镜在实现对光束的准静态和矢量偏转中具有显著优势,受到包括激光雷达、光通信、激光显示以及生物断层检测等应用领域的广泛关注。为了对垂直梳齿驱动器的性能进行优化,文中通过建立交错垂直梳齿(SVC)驱动的静电MEMS微镜的理论模型,研究了可动梳齿和固定梳齿的交叠高度对静电MEMS微镜的静态偏转角度与两驱动电极压差的关系及其线性度的影响。理论结果表明:相同驱动压差下,SVC驱动的静电MEMS微镜静态偏转角度随着梳齿交叠高度的增大而减小,而静态偏转角度与两驱动电极压差的线性度随着梳齿交叠高度的增大先增大后减小,因此可以通过调节梳齿的交叠高度来优化静电MEMS微镜的最大静态偏转角度以及偏转角度与驱动压差的线性度,为静电MEMS微镜垂直梳齿驱动器的设计和参数优化提供参考。 展开更多
关键词 静电MEMS微镜 垂直梳齿 交叠高度 偏转角度 参数优化
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基于改进点云配准算法的堆叠工件位姿估计
4
作者 钟佩思 李洪琦 +2 位作者 毕研治 王晓 刘梅 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第9期101-107,共7页
在工业生产线上,堆叠工件的空间位置对分拣效率和精度具有重要影响。为此,文中提出了一种改进的点云配准算法,用于准确估计堆叠工件的位姿。首先,针对Super-4PCS算法进行粗配准时存在配准时间长和计算量大的问题,提出了一种采用3DSIFT... 在工业生产线上,堆叠工件的空间位置对分拣效率和精度具有重要影响。为此,文中提出了一种改进的点云配准算法,用于准确估计堆叠工件的位姿。首先,针对Super-4PCS算法进行粗配准时存在配准时间长和计算量大的问题,提出了一种采用3DSIFT提取特征点并结合FPFH描述的SS-4PCS算法。其次,在粗配准的基础上,针对GICP算法进行精配准时存在配准精度不够高和耗时长的问题,提出了一种通过增加配对点阈值条件的T-GICP算法。最后,通过在公开数据集和自采数据集上进行算法验证,结果表明,所提算法均方根误差最低,算法配准所用时间最少。 展开更多
关键词 堆叠工件 点云配准 位姿估计 SS-4PCS算法 T-GICP算法
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奇异谱分析与小波变换改进的弱磁检测方法研究
5
作者 刘伟 常青 王耀力 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期81-87,共7页
为满足日益增长的地下弱磁信号检测需求,文中提出了一种交叉验证增强的时间延迟嵌入奇异值分解(CV-TE-SVD)算法和小波变换改进的标准正交基(WT-OBF)磁异常检测方法。CV-TE-SVD算法通过时间延迟嵌入将实测磁场数据形成相应的轨迹矩阵,并... 为满足日益增长的地下弱磁信号检测需求,文中提出了一种交叉验证增强的时间延迟嵌入奇异值分解(CV-TE-SVD)算法和小波变换改进的标准正交基(WT-OBF)磁异常检测方法。CV-TE-SVD算法通过时间延迟嵌入将实测磁场数据形成相应的轨迹矩阵,并结合交叉验证优化奇异值选择,使得重构结果既保留目标信号的主体特征,又对噪声做了滤波处理,提高了信号重构的精度。WT-OBF方法利用小波变换的多分辨率分析能力,在不同尺度上分析信号,捕捉到不同频率成分,从而提升了磁异常信号的检测精度和鲁棒性。实验结果表明:CV-TE-SVD算法在不同距离下均表现出优异的性能,平均重构误差约为0.08,改进的WT-OBF算法信噪比(SNR)平均提升4.85 dB,在3倍物径距下的SNR最大提升了7.20 dB,其检测性能显著高于OBF算法和实测数据,为地下弱磁信号检测提供了技术支持。 展开更多
关键词 地下弱磁检测 奇异谱分析 正交基函数 小波变换 交叉验证
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面向非高斯噪声的随钻核磁共振测井仪实时滤波算法
6
作者 于会媛 王光伟 +3 位作者 赵迪 鲍忠利 范晨光 喻婷 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第8期90-95,共6页
核磁共振测井接收到的回波信号信噪比较低,且存在非高斯噪声的影响,对后续的核磁共振数据处理和解释工作造成干扰。文中提出了一种可用于随钻核磁共振测井仪的实时滤波算法。该算法利用全变分原理对目标函数进行优化,通过自适应优化算... 核磁共振测井接收到的回波信号信噪比较低,且存在非高斯噪声的影响,对后续的核磁共振数据处理和解释工作造成干扰。文中提出了一种可用于随钻核磁共振测井仪的实时滤波算法。该算法利用全变分原理对目标函数进行优化,通过自适应优化算法滤除噪声,通过选择正则化参数及其权重,有效保持解的平滑性和稀疏性,能够有效处理高斯及非高斯噪声的影响。实验结果表明,该算法对高斯和非高斯噪声回波信号去噪效果显著,在井下实测数据上也表现出良好的去噪效果,此外,该算法适用于实时数字信号处理,展现了在核磁共振测井领域的应用潜力。 展开更多
关键词 非高斯噪声 自适应滤波算法 实时性 随钻核磁共振测井
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基于深度学习的指针式仪表自动读数与读数校正方法
7
作者 朱均超 张明惠 +2 位作者 韩芳芳 王玉军 宋思源 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期50-56,共7页
为了实现不同量程指针式仪表的自动精准读数,文中提出了一种基于深度学习的指针式仪表自动读数与读数校正的方法。针对不同量程指针式仪表的自动读数,首先,采用YOLOv5模型和U-Net模型进行仪表的检测及指针与刻度线信息的分割;随后利用PP... 为了实现不同量程指针式仪表的自动精准读数,文中提出了一种基于深度学习的指针式仪表自动读数与读数校正的方法。针对不同量程指针式仪表的自动读数,首先,采用YOLOv5模型和U-Net模型进行仪表的检测及指针与刻度线信息的分割;随后利用PP-OCRv3模型读取量程信息,实现对不同量程的仪表信息提取;最后将读取的量程信息代入夹角占比公式计算出仪表读数。针对倾斜仪表读数不准确的问题,构建BP神经网络拟合出检测读数与实际读数的非线性映射关系,实现对不同倾斜角度的指针式仪表检测读数的校正。实验表明:该方法能够得出不同量程的精准读数,平均绝对百分比误差MAPE为2.6845%。 展开更多
关键词 指针式仪表 深度学习 BP神经网络 读数校正 自动读数 OCR模型
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多类型工业过程信号采集系统的设计
8
作者 吴传平 陈春华 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期72-76,共5页
在工业生产过程中,需要通过多种传感器采集不同的过程信号,针对不同类型的传感器通常需要设计多种信号采集系统,导致项目产生冗余设计,生产成本增加,不利于统一监测管理。为了解决上述问题,设计了一种多类型工业过程信号采集系统。该系... 在工业生产过程中,需要通过多种传感器采集不同的过程信号,针对不同类型的传感器通常需要设计多种信号采集系统,导致项目产生冗余设计,生产成本增加,不利于统一监测管理。为了解决上述问题,设计了一种多类型工业过程信号采集系统。该系统可以外接多种传感器,既可以采集电压信号和电流信号,也可以实现温度测量。系统采集的信号既可以远程传输到控制中心,也可以存储到本地U盘中。实验结果表明:该系统稳定可靠、成本低、测量精度高,电压测量精度为0.22‰,电流测量精度为0.07‰,温度测量精度为5‰,系统满足工业监测信号多元化的需求,具有较强的实用性和通用性。 展开更多
关键词 工业过程信号 采集系统 电压信号 电流信号 温度 U盘存储
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基于磁悬浮系统的电磁-摩擦电混合振动能量收集器研究
9
作者 刘保国 梁佳园 +2 位作者 张坤 赵毫杰 冯伟 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期16-21,27,共7页
为了解决传统化学电池无法为无线传感网络持久供能的问题,设计了一种高效转换低频振动能的磁悬浮基电磁-摩擦电混合能量收集器,利用磁悬浮系统感应低频环境振动,通过电磁-摩擦电复合能量转换机制高效提取振动能量。研究了平面弹簧刚度... 为了解决传统化学电池无法为无线传感网络持久供能的问题,设计了一种高效转换低频振动能的磁悬浮基电磁-摩擦电混合能量收集器,利用磁悬浮系统感应低频环境振动,通过电磁-摩擦电复合能量转换机制高效提取振动能量。研究了平面弹簧刚度和激励加速度对混合能量收集器输出性能的影响,实验结果表明,输出电压随平面弹簧刚度的增大而降低,随激励加速度的增大而增大,当平面弹簧刚度为562 N/m、激励加速度为1.2g时,电磁能量收集单元(EMG)、摩擦电能量收集单元Ⅰ(TENGⅠ)和摩擦电能量收集单元Ⅱ(TENGⅡ)的最大输出峰峰值电压分别为1.15、53、167 V。 展开更多
关键词 低频 电磁-摩擦电 磁悬浮 振动能量收集器 平面弹簧
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基于EMD与IHHO-LSTM的神经网络时延预测方法
10
作者 游达章 袁野 张业鹏 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期108-115,共8页
基于Ether CAT控制多轴系统存在的同步误差问题,时延预测对于提高Ether CAT网络中主从同步精度十分重要。Ether CAT总线传输时延具有不确定性和非线性等特性,针对该问题,提出了基于经验模态分解(EMD)与多策略哈里斯鹰(IHHO)的长短期记... 基于Ether CAT控制多轴系统存在的同步误差问题,时延预测对于提高Ether CAT网络中主从同步精度十分重要。Ether CAT总线传输时延具有不确定性和非线性等特性,针对该问题,提出了基于经验模态分解(EMD)与多策略哈里斯鹰(IHHO)的长短期记忆神经网络(LSTM)时延预测方法。首先,将时延序列利用EMD算法处理,以降低时延序列的非平稳性;其次,针对哈里斯鹰种群初始分布不均匀的问题,增加改进的ICMIC混沌映射来提高种群分布多样性,并引入反S型能量控制因子,平衡算法的全局搜索和局部开发能力,修正寻优模型;由于随机向量的不确定性,采用衰减机制更新随机向量,得到规则的向量变化;最后,利用IHHO-LSTM模型对分解的固有模态函数建模,并将各分量的预测值叠加得到最终的预测值。实验结果表明:文中提出的EMD-IHHO-LSTM时延预测模型相较于传统HHO-LSTM模型在MAE,RMSE,MAPE分别提高了58.39%,69.85%,69.66%,可有效预测网络时延,验证了所提模型的有效性和优越性。 展开更多
关键词 Ether CAT控制系统 时延预测 改进ICMIC混沌映射 能量控制因子 衰减机制
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基于平面定向靶标的近景工业摄影测量系统
11
作者 李云雷 蒋灵搏 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第9期91-95,112,共6页
为了满足小型工业产品表面关键点的高精度三维坐标测量需求,并克服粘贴式定向装置不适用于小尺寸工业产品表面的问题,设计了一种基于平面定向靶标的近景工业摄影测量系统。首先,给出了基于平面定向靶标共面点的绝对定向算法,该算法用于... 为了满足小型工业产品表面关键点的高精度三维坐标测量需求,并克服粘贴式定向装置不适用于小尺寸工业产品表面的问题,设计了一种基于平面定向靶标的近景工业摄影测量系统。首先,给出了基于平面定向靶标共面点的绝对定向算法,该算法用于确立相机坐标系与靶标坐标系之间的转换关系;其次,利用椭圆拟合算法,精确提取反光人工标志点中心的像素坐标;最后,搭建测量系统用于小尺寸飞机模型表面标志点中心的三维坐标测量,并通过测量光栅尺的精确位移量评价其测量精度。实验结果表明:测量系统能够实现飞机模型的三维重建,测量精度约为0.02‰。 展开更多
关键词 近景工业摄影测量 平面定向靶标 椭圆拟合算法 飞机模型 光栅尺
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基于DDS技术带自检的飞机精航向角度信号发生器
12
作者 王选择 陈思远 +3 位作者 罗珺哲 石乾 李雪莲 翟中生 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期26-32,共7页
飞机精航向角检测仪的定期检测很重要,传统的检测方法存在测量点位少、操作复杂、效率低或采用模拟式航向角发生器体积大、操作不方便等问题,为此,文中利用STM32单片机的嵌入式系统,设计了基于DDS与信号自解调技术,产生满足精航向角度... 飞机精航向角检测仪的定期检测很重要,传统的检测方法存在测量点位少、操作复杂、效率低或采用模拟式航向角发生器体积大、操作不方便等问题,为此,文中利用STM32单片机的嵌入式系统,设计了基于DDS与信号自解调技术,产生满足精航向角度测量的多路模拟放大信号的同时,完成多路信号的同步采集并解调输出的角度信息。解决了飞机航向角信号模拟量多、信号电压大、同步性要求高的问题。对比飞机航向角检测仪的检测结果,实现了0°~360°全角度范围内信号的实时输出,误差控制在±3′以内;对比系统的解调反馈角度信息,解调误差不超过±3′,满足高效、准确的测试需求。 展开更多
关键词 信号发生器 DDS 飞机航向角 陀螺仪
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考虑标定力源偏斜误差的压电力传感器真实性能获取
13
作者 张军 金雅明 +2 位作者 钱致光 王宇航 任宗金 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期10-14,共5页
针对压电力传感器标定时加载力源偏斜引起误差的问题,提出了一种获得传感器真实性能的多工位标定法。分析了标定主向时侧向输出存在差异性的原因,研究了不理想标定力源对传感器输出作用规律,建立变角度下输入输出关系模型并进行求解,通... 针对压电力传感器标定时加载力源偏斜引起误差的问题,提出了一种获得传感器真实性能的多工位标定法。分析了标定主向时侧向输出存在差异性的原因,研究了不理想标定力源对传感器输出作用规律,建立变角度下输入输出关系模型并进行求解,通过实验验证了可行性。结果表明,在标定过程中能有效剥离力源误差的同时,获得压电力传感器真实性能。 展开更多
关键词 向间干扰 压电力传感器 静态标定 标定力源
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基于频率合成技术的时栅增量式测量方法研究
14
作者 高忠华 张倩倩 +2 位作者 周进 杨鑫龙 付敏 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期17-22,共6页
针对时栅无法直接实现增量式测量并输出按位置等分的增量信号的问题,提出了一种基于频率合成技术的时栅增量式测量方法。该方法通过分析微小时间段的角度增量,采用直接频率合成技术(DDS)将角度增量转化为对应频率的增量信号并实现输出,... 针对时栅无法直接实现增量式测量并输出按位置等分的增量信号的问题,提出了一种基于频率合成技术的时栅增量式测量方法。该方法通过分析微小时间段的角度增量,采用直接频率合成技术(DDS)将角度增量转化为对应频率的增量信号并实现输出,从而实现增量式测量。通过理论推导和仿真实验,分析了增量式测量方法的输出信号频率和分辨率等关键特性,完成了算法推导并搭建了实验平台。实验结果表明:时栅增量式测量方法引入的误差在±1.5″以内,通过在电机上实测,电机转速分别为5 r/min和250 r/min,时栅增量式测量的角度动态误差在±10.5″以内,该精度满足了工业现场的应用要求。 展开更多
关键词 绝对式时栅 增量式时栅 增量式测量方法 直接频率合成技术
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基于WOA-BP神经网络的热式流量测量技术研究
15
作者 刘升虎 刘太逸 +3 位作者 冉建立 郭会强 邢亚敏 梁钊睿 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期50-54,共5页
针对热式流量测量方法易受环境因素影响的问题,构建了一种WOA-BP神经网络流量预测模型,以热式传感器采样电压值及含水率测量信号作为模型输入量,以预测流量值作为输出值,进行温度补偿,利用鲸鱼群算法进行网络初值参数优化,得到优化后的... 针对热式流量测量方法易受环境因素影响的问题,构建了一种WOA-BP神经网络流量预测模型,以热式传感器采样电压值及含水率测量信号作为模型输入量,以预测流量值作为输出值,进行温度补偿,利用鲸鱼群算法进行网络初值参数优化,得到优化后的补偿模型,提高了算法的收敛速度。实验结果表明:优化后的神经网络模型在热式流量测量方法中具有较好的流量预测效果,WOA-BP网络模型R~2达到0.989,比传统BP模型的预测精确性和鲁棒性更高,在对油井产液量预测方面具有实用价值。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法(WOA) BP神经网络 热式流量测量方法 温度补偿
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基于二次分数低阶协方差的双阵元接收阵列超声波风矢量测量
16
作者 刘小松 任玮 +2 位作者 单泽彪 张旭 柳鹏 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期107-111,共5页
针对强脉冲噪声背景下超声波风速风向测量性能下降、抗噪声能力不足等问题,提出了一种基于二次分数低阶协方差的双阵元接收阵列超声波风矢量测量方法。所提方法采用一种双阵元接收阵列结构,该结构由单个发射传感器搭配2个接收传感器组成... 针对强脉冲噪声背景下超声波风速风向测量性能下降、抗噪声能力不足等问题,提出了一种基于二次分数低阶协方差的双阵元接收阵列超声波风矢量测量方法。所提方法采用一种双阵元接收阵列结构,该结构由单个发射传感器搭配2个接收传感器组成,在此结构基础上应用二次分数低阶协方差算法对超声波传播时间进行估测,并计算得出实际的风速风向。通过模拟仿真实验对所提方法进行了有效性验证,实验结果表明:所提方法对脉冲噪声具有显著的抑制效果,风速测量误差为0.27 m/s,风向角测量误差为2.7°,达到了超声波测风方法的测量标准。 展开更多
关键词 风速风向测量 脉冲噪声 二次分数低阶协方差 双阵元阵列结构
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基于高频偏置磁场的多通道磨粒检测传感技术研究
17
作者 刘勇 方胜勇 +2 位作者 张晓峰 李志飞 孙光新 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期30-36,共7页
电磁式磨粒检测传感器已逐渐应用于机械装备磨损状态监测与评估领域,但检测灵敏度与大流量间的矛盾仍是阻碍该类传感器在大型机械装备中应用的主要原因。为同时保障传感器具有较大的允许流量以及较高的检测灵敏度,提出了基于高频偏置磁... 电磁式磨粒检测传感器已逐渐应用于机械装备磨损状态监测与评估领域,但检测灵敏度与大流量间的矛盾仍是阻碍该类传感器在大型机械装备中应用的主要原因。为同时保障传感器具有较大的允许流量以及较高的检测灵敏度,提出了基于高频偏置磁场的多通道磨粒检测传感器结构原理,并建立了传感器磁特性模型,研究了不同结构参数、不同电流和频率对传感器性能的影响特性,探究了高频偏置磁场对磨损颗粒的影响。仿真和实验表明:传感器在磁铁厚度为8 mm、外径为40 mm、磁铁间距趋于0时检测灵敏度最高,此时,传感器最高可有效检测到直径最小为60μm的磨粒,且多通道传感器结构的设计明显提高了传感器的最大允许流量。 展开更多
关键词 传感器 磨粒检测 多通道 高频偏置磁场
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基于云端数据管理的润滑油净化设备状态监测技术
18
作者 常涛 徐志伟 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期86-91,120,共7页
为解决润滑油净化设备无法有效监测净化后油液中含有的杂质数量问题,设计了一个基于STM32的数据采集与云端数据管理的设备状态监测系统。该系统采用STM32F407ZGT6为核心,AD7606采集润滑油净化设备运行过程的振动状态数据,使用python语... 为解决润滑油净化设备无法有效监测净化后油液中含有的杂质数量问题,设计了一个基于STM32的数据采集与云端数据管理的设备状态监测系统。该系统采用STM32F407ZGT6为核心,AD7606采集润滑油净化设备运行过程的振动状态数据,使用python语言开发的上位机软件接收由微控制器通过WiFi模块发送的传感器数据,将数据上传阿里云进行管理。使用上位机数据下载软件下载云端数据,分别使用FFT、希尔伯特-黄变换(HHT)、图像处理3种方法进行处理,分析润滑油净化设备中的杂质数量变化趋势。结果表明:3种方法处理后预测的杂质趋势一致,上位机软件将FFT和HHT的处理结果进行可视化展示,实现了对润滑油净化设备状态的全面监测。 展开更多
关键词 润滑油净化 STM32 HHT 图像处理 上位机
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压电谐振式音叉陀螺结构设计与仿真
19
作者 陈光伟 张一飞 +1 位作者 赵前程 曲发义 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期45-49,共5页
针对静电陀螺需刻蚀亚微米电容间隙和大直流偏置电压的问题,提出了一种采用压电薄膜换能的谐振式音叉陀螺结构。理论分析了该结构的差分驱动原理、压电检测原理以及陀螺所受冲击载荷特性,并且使用有限元软件COMSOL对该压电陀螺结构进行... 针对静电陀螺需刻蚀亚微米电容间隙和大直流偏置电压的问题,提出了一种采用压电薄膜换能的谐振式音叉陀螺结构。理论分析了该结构的差分驱动原理、压电检测原理以及陀螺所受冲击载荷特性,并且使用有限元软件COMSOL对该压电陀螺结构进行了仿真分析。模态仿真结果表明:陀螺的驱动模态和检测模态的谐振频率分别为263.9 kHz和263.4 kHz,两者频差为0.5 kHz;标度系数仿真结果显示陀螺的电流灵敏度约为5.87 pA/[(°)·s^(-1)];根据冲击仿真结果,陀螺结构的最大应力约为57.3 MPa、最大位移量约为1.3μm,证明该结构有较好的抗冲击性能。此外,在300 K温度下仿真了该陀螺在不同真空度下的品质因数,结果表明其在压力为0.001 Pa时的品质因数约为100 721,在1atm压力时的品质因数约为6 531。 展开更多
关键词 压电传感器 压电陀螺 COMSOL仿真
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基于RISC-V单片机的图像采集存储系统设计
20
作者 刘峰 孟令军 刘昕昊 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期40-44,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 RISC-V CH565W 嵌入式 低功耗
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