基于FPGA的多通道高速信号同步采集系统 被引量：3

1

作者 王宽敏 刘文怡 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期79-84,共6页

为解决现有的直接采样方式的信号采集系统通道数量少、通道间同步误差较大的问题,设计了一款基于FPGA的多通道高速信号同步采集系统。系统采用2片FPGA分别作系统控制与数据传输,4片AD9208实现8通道模数转换,DDR4型SDRAM进行数据缓存,基... 为解决现有的直接采样方式的信号采集系统通道数量少、通道间同步误差较大的问题,设计了一款基于FPGA的多通道高速信号同步采集系统。系统采用2片FPGA分别作系统控制与数据传输,4片AD9208实现8通道模数转换,DDR4型SDRAM进行数据缓存,基于快速傅里叶变换算法实现同步误差检测。测试结果表明:系统在14 bit采样精度下,可对8路模拟输入信号进行超过2 GSa/s的同步采样与缓存,通道间最大误差小于2 ps。多次上电测试结果显示,系统数据同步传输链路稳定。 展开更多

关键词 信号采集 FPGA AD9208 JESD204B 相位检测 多通道同步

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基于ZYNQ的无线温度采集系统设计

2

作者 张楠楠 张鹏辉 +3 位作者 王奕杰 庞俊奇 张磊 谭秋林 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期121-126,共6页

为了满足复杂工业环境、智能建筑监测等领域对高效、稳定且灵活的无线温度参数采集系统的需求,文中提出了一种基于ZYNQ平台的高速64通道无线温度参数采集系统。该系统包括温度数据采集模块、无线传输模块和无线供电模块,其中数据采集模... 为了满足复杂工业环境、智能建筑监测等领域对高效、稳定且灵活的无线温度参数采集系统的需求,文中提出了一种基于ZYNQ平台的高速64通道无线温度参数采集系统。该系统包括温度数据采集模块、无线传输模块和无线供电模块,其中数据采集模块以XC7Z020PL为主控芯片,结合调理电路和模数转换芯片ADS8168,实现多通道高速数据采集,通过WiFi模块无线传输至上位机,实现远程高效数据显示与处理。实验结果表明:系统温度相对误差小于0.28%,在无线供电间距1 cm下,设定每通道95 kSa/s的采样率下连续运行8 h。在无线供电性能、数据采集等方面表现优异,具备较强的扩展性,能够广泛应用于复杂信号采集与处理场景,为物联网、工业设备状态诊断领域的应用发展提供了新的思路。 展开更多

关键词 温度采集系统 多通道 无线供电 ZYNQ WIFI

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旋转环境下无线激光通信系统的设计与验证

3

作者 王星杰 李谦 +2 位作者 樊磊 张磊 谭秋林 《光通信技术》 北大核心 2025年第4期60-63,共4页

为解决航空发动机转子部件在高速旋转工况下的非接触信号传输难题,设计了一种旋转环境下的无线激光通信系统。该系统采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)与PIN光电二极管构建光通信链路,通过现场可编程门阵列(FPGA)主控模块协调MAX3656驱动... 为解决航空发动机转子部件在高速旋转工况下的非接触信号传输难题,设计了一种旋转环境下的无线激光通信系统。该系统采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)与PIN光电二极管构建光通信链路,通过现场可编程门阵列(FPGA)主控模块协调MAX3656驱动芯片和MAX3760/MAX3762放大电路,实现电/光/电信号的高效转换与处理;结合自主开发的上位机软件,完成数据的实时解析与显示。实验结果表明:系统在20 cm传输距离下可实现100 Mb/s的稳定数据传输,功耗仅为3.45 W,且输入信号频率小于等于100 MHz时无波形失真,上位机数据解析零误码。 展开更多

关键词 无线激光通信 跨阻放大器电路 旋转环境

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基于神经滑模控制的高精度压电驱动系统研究

4

作者 李帅康 亓雪 +3 位作者 李鹤鸣 赵美婷 樊磊 谭秋林 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期567-573,共7页

针对面内纵弯复合模态直线压电执行器,提出了一种高精度运动控制系统,可实现纳米级位置误差与毫米级速度误差的精准输出控制,确保对预定参考轨迹的精确跟踪。该控制系统结合了滑模状态观测器(SMO)和扰动观测器(DOB),实时观测系统状态与... 针对面内纵弯复合模态直线压电执行器,提出了一种高精度运动控制系统,可实现纳米级位置误差与毫米级速度误差的精准输出控制,确保对预定参考轨迹的精确跟踪。该控制系统结合了滑模状态观测器(SMO)和扰动观测器(DOB),实时观测系统状态与外部扰动。通过位置传感器与SMO进行系统状态值的精确估计,径向基神经网络(RBFNN)控制器在线自适应调整参数,基于误差生成控制律确保了对压电执行器的精准控制。DOB与SMO的协同作用降低了观测误差,增强了系统抗扰能力。同时基于李雅普诺夫稳定性推导了控制律的稳定性,通过仿真与搭建实验系统验证了方法的有效性。结果表明,实际位置误差控制在±60 nm内,速度误差控制在±0.025 mm/s内。 展开更多

关键词 压电执行器 滑模观测器(SMO) 扰动观测器(DOB) 径向基函数神经网络(RBFNN) 控制系统

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基于FPGA与千兆以太网的多协议传输系统

5

作者 韩寅杰 吴柯锐 张会新 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期92-99,共8页

针对当下飞行器上传感器采集到的数据量日益增大,数据类型日益增多的现状与传输系统功能单一、易丢数的问题,文中采用Kintex-7系列FPGA为主控,采用88E1111搭建以太网接口,使用DDR3作为TCP收发数据的缓存区,采用传输协议TCP、UDP以及辅... 针对当下飞行器上传感器采集到的数据量日益增大,数据类型日益增多的现状与传输系统功能单一、易丢数的问题,文中采用Kintex-7系列FPGA为主控,采用88E1111搭建以太网接口,使用DDR3作为TCP收发数据的缓存区,采用传输协议TCP、UDP以及辅助通讯协议ARP、ICMP,实现了自适应协议类型选择,保证了正确率敏感的数据传输过程中的零丢包、零误码,同时也兼顾了正确率不敏感数据传输的速率。实验结果表明:采用UDP协议的平均传输速率达到410 Mbit/s,采用TCP协议的平均传输速率达到215 Mbit/s,经过反复验证,系统均能稳定运行,满足设计要求。 展开更多

关键词 FPGA 千兆以太网 TCP/IP 多协议传输

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基于双向光通信的旋转部件传感参数遥测系统

6

作者 庞俊奇 张权 +1 位作者 李谦 谭秋林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第6期66-71,共6页

为解决高旋、高温等极端环境下旋转部件传感参数原位采集和实时传输的难题,研制了多通道传感参数遥测系统。系统包含转子组件、定子组件和可视化终端。转子组件通过空间光通信实现与定子组件的双向无线数据传输。转子组件圆周轴对称、... 为解决高旋、高温等极端环境下旋转部件传感参数原位采集和实时传输的难题,研制了多通道传感参数遥测系统。系统包含转子组件、定子组件和可视化终端。转子组件通过空间光通信实现与定子组件的双向无线数据传输。转子组件圆周轴对称、叠层架构设计降低了高速惯性力的影响。通过搭建5 000 r/min转速的模拟旋转测试环境进行系统功能和性能验证,实现采集精度0.25%,无线传输距离50 cm,传输速率10 Mbit/s和128通道同步采样率5 kHz。该设计方案为旋转部件试验和优化设计提供稳定可靠的参数测量技术。 展开更多

关键词 遥测系统 空间光通信 射频滤波 高精度采集 可视化

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无线激光传输系统收发电路的设计与实现 被引量：1

7

作者 李谦 庞俊奇 +4 位作者 刘瑞康 赵中梁 马宏帅 张磊 谭秋林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第4期95-99,共5页

针对航天发动机、涡轮机等旋转部件的温度测量系统中的信号传输问题,以850 nm波长的红外光为载体,设计了基于FPGA的无线激光通信的数据传输系统。该系统由转子端的光发射模块、定子端的光接收模块、地面可视化设备3部分组成。此外,在前... 针对航天发动机、涡轮机等旋转部件的温度测量系统中的信号传输问题,以850 nm波长的红外光为载体,设计了基于FPGA的无线激光通信的数据传输系统。该系统由转子端的光发射模块、定子端的光接收模块、地面可视化设备3部分组成。此外,在前置放大电路中引入一个反馈电容,系统的开环增益曲线会增加一个极点做补偿以提升系统的稳定,并进行了仿真验证。在此基础之上,搭建实验系统对电路性能进行测试。通过仿真及实验验证,结果表明:设计的方案可以实现传输速率为40 Mbit/s的稳定传输,为旋转环境的动态监测技术中的无线数据传输提供了一种可行性方案。 展开更多

关键词 数据传输 无线激光通信 PIN等效模型 光检测电路 前置放大电路 反馈电容

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基于热电堆的微型热流传感器制备及性能研究 被引量：1

8

作者 李晓芬 张香香 谭秋林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期31-34,共4页

航空发动机内部温度和热辐射的不均匀分布可能导致叶片表面出现热点,引起叶尖等区域的材料损坏。因此,监测单位时间内通过叶片表面的热量十分重要。热电堆型热流传感器以其测量范围广、稳定性好、精度高等优点,成为监测高温环境热流参... 航空发动机内部温度和热辐射的不均匀分布可能导致叶片表面出现热点,引起叶尖等区域的材料损坏。因此,监测单位时间内通过叶片表面的热量十分重要。热电堆型热流传感器以其测量范围广、稳定性好、精度高等优点,成为监测高温环境热流参数的常用方法。本文采用丝网印刷和高温烧结工艺,在10 mm×10 mm×1 mm的99%Al_(2)O_(3)陶瓷基片上制备了Pt-Rh10/Pt热电堆型热流传感器,并搭建了热流实验平台对传感器进行测试。结果表明,该热流传感器在1 019.4℃的高温环境下,所测热流密度为179.67 kW/m^(2),输出电压为0.462 3 mV。经过3次热循环测试可知,该热流传感器的重复性偏差小于5%,具有较好的重复性。 展开更多

关键词 高温环境 热流监测 热阻层 热电效应 热流传感器

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具有长光程气室的小型化NDIR气体传感器设计 被引量：1

9

作者 王奕杰 张心茹 +2 位作者 张磊 樊磊 谭秋林 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期270-280,共11页

工业排放的大量二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一,引发极端天气事件频发、海平面上升、冰川融化等严重问题,非分光红外(NDIR)传感器具有长期稳定性和快速响应性,被广泛用于工业CO_(2)排放监测。然而,NDIR传感器的精度受到光程长度... 工业排放的大量二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一,引发极端天气事件频发、海平面上升、冰川融化等严重问题,非分光红外(NDIR)传感器具有长期稳定性和快速响应性,被广泛用于工业CO_(2)排放监测。然而,NDIR传感器的精度受到光程长度的影响,小型化NDIR传感器的体积限制了光程长度,导致传感器灵敏度不足,精度较低。针对上述问题,创新性地设计了一款具有长光程气室的小型双通道NDIR二氧化碳浓度传感器。该传感器具有多段折返型气室结构,在紧凑的尺寸(30 mm×30 mm×11 mm)内实现了208.47 mm的有效光程,显著提升了传感器的灵敏度。传感器内部通过具有二阶带通滤波器的小信号调理电路,降低了数据传输过程中的噪声干扰。此外,采用遗传算法优化的BP神经网络,构建了探测器双通道输出值、气室温度与二氧化碳浓度之间的关系模型,在实现温度补偿的同时减少了非线性误差的影响,提高了测量的准确性。最终经过测试,该系统能够在的-10~40℃范围内,实现0%~3%浓度下的测量,绝对误差在0.043%以内,均方根误差为0.99,对小型化NDIR气体传感器的研究提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 气体传感器 NDIR 温度补偿 反向传播神经网络 遗传算法

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基于电感峰化技术的跨阻放大器研究

10

作者 李谦 赵中梁 +2 位作者 庞俊奇 张磊 谭秋林 《光通信研究》 北大核心 2025年第3期51-56,共6页

【目的】随着光通信技术传输速率的快速增长,低功耗、小型化和宽带宽的光放大器成为影响高速光通信的关键因素。文章基于低成本的130 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺技术,设计了一种应用于光通信系统中的宽带宽跨阻放大器(TIA),可实... 【目的】随着光通信技术传输速率的快速增长,低功耗、小型化和宽带宽的光放大器成为影响高速光通信的关键因素。文章基于低成本的130 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺技术,设计了一种应用于光通信系统中的宽带宽跨阻放大器(TIA),可实现10 Gbit/s的高速数据传输。【方法】光电探测器的寄生电容会在系统传递函数中引入一个主极点,从而对带宽和噪声性能产生不良影响。为突破这一限制,文章结合电感峰化技术设计了一种基于有源反馈结构的光放大电路。电路供电电压为1.3 V,通过改进传统共源共栅结构作为输入级,以隔离输入寄生电容对带宽的影响,并建立小信号等效模型对电路的传递函数进行分析。该结构降低了输入阻抗,利用有源反馈和电感峰化技术扩展了带宽。放大电路由带隙基准(BGR)提供精确、稳定且不受温度影响的偏置电压,保证晶体管的最佳工作点以提升系统的稳定性。为了验证该结构的可靠性,使用Cadence软件中的Spectre工具对电路进行设计仿真。【结果】仿真结果显示,当输入寄生电容取经典值0.25 pF时,该结构的-3 dB带宽达到了9.23 GHz,功耗仅为23.5 mW,等效输入电流噪声低于35.43 pA/Hz,传输速率为10 Gbit/s的信号眼图抖动较小,垂直张开度表现良好。【结论】结果表明TIA的信号传输效果优良,该设计能够满足10 Gbit/s传输速率的光接收机设计要求,在高速光通信集成电路领域具有重大参考价值。 展开更多

关键词 跨阻放大器 有源反馈 峰化电感 -3 dB带宽 带隙基准

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基于PECVD的SiC薄膜制备工艺研究

11

作者 李鑫浦 李永伟 +3 位作者 李志强 余建刚 贾平岗 梁庭 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期525-531,共7页

在4H-SiC基底的C面上,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术成功沉积了SiC薄膜。借助场发射扫描电子显微镜(SEM)、X线光电子能谱(XPS)以及原子力显微镜(AFM)等分析手段,深入探究了沉积温度、功率及气体总流量对薄膜粗糙度、沉积速... 在4H-SiC基底的C面上,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术成功沉积了SiC薄膜。借助场发射扫描电子显微镜(SEM)、X线光电子能谱(XPS)以及原子力显微镜(AFM)等分析手段,深入探究了沉积温度、功率及气体总流量对薄膜粗糙度、沉积速率和碳硅比的影响规律。实验结果表明,当气体总流量增大时,薄膜的沉积速率呈逐步上升趋势,碳硅原子比随之提高,但薄膜表面变得更粗糙;随着功率的增加,薄膜沉积速率逐渐下降,碳硅原子比呈先增大后减小趋势,但薄膜粗糙度有所降低;随着温度的升高,薄膜沉积速率逐渐降低,碳硅原子比逐渐减小,薄膜粗糙度也随之降低。 展开更多

关键词 碳化硅薄膜 非晶态薄膜 等离子体增强化学气相沉积 沉积速率 粗糙度

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MEMS高温压力传感器复合金属层可靠性研究

12

作者 杜康乐 雷程 +3 位作者 梁庭 肖楚译 王旦旦 罗后明 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期22-27,共6页

为解决MEMS压力传感器因复合金属层形貌翘曲导致高温失效分析后出现失效的问题,文中提出了3种制备复合金属层的工艺方法,经过逐步模拟键合过程,观察每增加一步工艺对应复合金属层的形貌,通过场发射扫描电子显微镜观察复合金属层的形貌,... 为解决MEMS压力传感器因复合金属层形貌翘曲导致高温失效分析后出现失效的问题,文中提出了3种制备复合金属层的工艺方法,经过逐步模拟键合过程,观察每增加一步工艺对应复合金属层的形貌,通过场发射扫描电子显微镜观察复合金属层的形貌,最后在300℃、保持100 h高温条件下验证传感器的可靠性。采用常温溅射—光刻图形—IBE刻蚀制备出的复合金属层形貌完整且分层明显,模拟键合实验后复合金属层依然未出现翘曲现象,经300℃高温考核后,传感器零位输出稳定在4.5 mV左右,零点漂移为0.906%,时漂约为7.76μV/h,验证了该方案在高温失效分析下的可行性。 展开更多

关键词 MEMS压力传感器 复合金属层 翘曲 高温考核 模拟键合过程 常温溅射

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固支结构对压阻式加速度传感器的影响

13

作者 邸瑜 王丙寅 +3 位作者 王志强 李婉华 李锐锐 梁庭 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第9期17-20,共4页

针对MEMS加速度传感器发展进程中传统仿真模型因未充分考虑固支结构所带来的影响,致使限制了传感器的优化设计。为此,针对四端四梁MEMS压阻式加速度传感器,运用有限元仿真分析方法,研究不同封装约束方法及固支结构对其性能的影响。研究... 针对MEMS加速度传感器发展进程中传统仿真模型因未充分考虑固支结构所带来的影响,致使限制了传感器的优化设计。为此,针对四端四梁MEMS压阻式加速度传感器,运用有限元仿真分析方法,研究不同封装约束方法及固支结构对其性能的影响。研究发现,引入固支结构会造成压敏电阻路径应力约9%的偏差,不同封装方法对应力影响约1.8%。当固支结构宽度为400μm时,可在保证性能的同时,将整体结构尺寸缩小近32%,为微型化压阻式加速度传感器的设计制造提供了新思路与方法。 展开更多

关键词 压阻式加速度传感器 微型化 有限元仿真 固支结构 封装约束方法

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压敏电阻位置对压阻式压力传感器输出影响研究

14

作者 郝一鸣 雷程 +4 位作者 王涛龙 余建刚 冀鹏飞 闫施锦 梁庭 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期10-14,共5页

随着MEMS技术的快速发展,压阻式压力传感器在微型化进程中面临性能挑战。文中采用有限元模拟分析方法,研究了膜片尺寸和压敏电阻的布局对传感器输出的影响。芯片尺寸固定为1 100μm×700μm×400μm。结果表明:方形膜片边长与... 随着MEMS技术的快速发展,压阻式压力传感器在微型化进程中面临性能挑战。文中采用有限元模拟分析方法,研究了膜片尺寸和压敏电阻的布局对传感器输出的影响。芯片尺寸固定为1 100μm×700μm×400μm。结果表明:方形膜片边长与芯片宽度的比例小于4∶5时,最大应力随膜片边长的增加而变大。选取膜片尺寸为460μm×460μm×7.5μm,当压敏电阻置于敏感膜上时,输出电压随压敏电阻到膜片边缘距离的减小而增大。当平行于膜边电阻超过敏感膜边缘2μm、垂直于膜边电阻超过敏感膜边缘6μm时,芯片满量程输出最大。结果显示,膜片相对于芯片尺寸的比例以及压敏电阻的布局对压阻式压力传感器输出特性具有显著的影响,合理设计芯片结构,可以确保在压力传感器的微型化过程中实现高性能的目标。 展开更多

关键词 压阻式压力传感器 有限元仿真 敏感膜尺寸 压敏电阻 满量程输出

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旋转部件温度参数同步无线测量技术研究 被引量：1

15

作者 庞俊奇 马宏帅 +2 位作者 李谦 张鹏辉 谭秋林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第8期121-126,共6页

针对旋转部件温度参数原位同步测量和数据无线传输应用需求,研究了电能无线传输技术和空间光通信技术,设计了一套8通道小型温度参数遥测系统。该系统通过热电偶和铂电阻传感器实现8路温度参数的高精度准确测量,采用电磁感应和红外光通... 针对旋转部件温度参数原位同步测量和数据无线传输应用需求,研究了电能无线传输技术和空间光通信技术,设计了一套8通道小型温度参数遥测系统。该系统通过热电偶和铂电阻传感器实现8路温度参数的高精度准确测量,采用电磁感应和红外光通信技术实现电能和采集数据的同步无线传输。系统分析软件完成数据的实时存储、解析和可视化显示。搭建了20000 r/min的模拟旋转环境测试平台,进行系统功能和性能验证。系统温度采集精度优于0.15%,无线传输距离为15 mm,电能传输输出峰值功率可达5 V/400 mA,实测通信速率为10 Mbit/s,8通道同步采样速率为56 kHz。该系统实现了温度参数的分布式、高精度获取,为旋转部件的研制和维护提供了准确的温度依据。 展开更多

关键词 旋转部件 光通信 电磁感应 热电偶 铂电阻

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MEMS高温压力传感器耐高温引线结构优化 被引量：2

16

作者 刘润鹏 雷程 +1 位作者 梁庭 杜康乐 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第3期386-391,共6页

绝缘体上硅(SOI)高温压力传感器可在高温(高于125℃)下工作。通常情况下构成惠斯通电桥的电阻单独处于压力敏感区,以提高其灵敏度,但在其工作期间压力传感器器件区电阻重掺区与金属引线连接处存在一定高度差,在加压加电高温环境下此处... 绝缘体上硅(SOI)高温压力传感器可在高温(高于125℃)下工作。通常情况下构成惠斯通电桥的电阻单独处于压力敏感区,以提高其灵敏度,但在其工作期间压力传感器器件区电阻重掺区与金属引线连接处存在一定高度差,在加压加电高温环境下此处热应力变大,金属引线因过热而出现金属引线断裂或失效,无法满足高温需求。在此基础上研究了一种硅引线技术,使其与压敏电阻处于同一高度层,金属引线平铺在硅引线上端,经退火后形成良好的欧姆接触。实验测试表明,该方案能使压力传感器在300℃高温环境下正常工作,金属引线与电阻区连接完好,传感器敏感区应力降低接近50%,且优化后传感器灵敏度符合设计要求。 展开更多

关键词 绝缘体上硅(SOI) 高温压力传感器 器件区电阻 高度差 硅引线

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基于硅酸镓镧高温压电剪切加速度计的设计与制备 被引量：5

17

作者 李爽 程文华 +1 位作者 梁晓瑞 谭秋林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期113-115,120,共4页

随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器... 随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器的谐振频率约为3 kHz,在常温~800℃,工作频率为80~1 000 Hz范围内,传感器的电荷灵敏度保持稳定,平均值为0.081 pC/g_(n)。该传感器能在800℃高温下稳定工作。 展开更多

关键词 硅酸镓镧 压电加速度计 高温 COMSOL 固有频率

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基于FPGA的智能多路绝缘测试平台国产化设计 被引量：1

18

作者 赵国文 姚玉林 张会新 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第5期32-37,共6页

针对当下工业生产领域愈来愈繁复的电缆网与系统阻值的测试需求以及国内绝缘测试技术发展不够充分的现状,基于型号为HWD2V1000国产FPGA,提出了智能多路绝缘测试平台的国产化设计。绝缘测试平台具有静态、导通、绝缘3种测试模式,分别采... 针对当下工业生产领域愈来愈繁复的电缆网与系统阻值的测试需求以及国内绝缘测试技术发展不够充分的现状,基于型号为HWD2V1000国产FPGA,提出了智能多路绝缘测试平台的国产化设计。绝缘测试平台具有静态、导通、绝缘3种测试模式,分别采用开尔文测试法和二线法,该绝缘测试平台全自动化、智能化,测试效率相较传统测试方法显著提升;能够对可拓展的多通道(>200点)中的任意测点设置3种阻值测试模式,测试阻值范围能覆盖至0.01~100 MΩ,测试误差在10%以内;全国产化设计,不依赖国外器件或模块,技术完全自主可控。 展开更多

关键词 FPGA 绝缘测试仪 电缆网测试 国产化 开尔文测试法

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宽温度范围下多通道高精度模拟量输出板卡设计

19

作者 高晨程 洪应平 +1 位作者 党立志 张会新 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第1期25-30,共6页

针对无人机综合测试领域对复杂温度环境下模拟量信号输出的精度以及通道数量的需求,设计了一种宽温度范围下多通道高精度模拟量输出板卡。系统采用FPGA作为主控单元,使用分辨率为16位的D/A转换器AD5372,利用DS18B20温度传感器实时监测... 针对无人机综合测试领域对复杂温度环境下模拟量信号输出的精度以及通道数量的需求,设计了一种宽温度范围下多通道高精度模拟量输出板卡。系统采用FPGA作为主控单元,使用分辨率为16位的D/A转换器AD5372,利用DS18B20温度传感器实时监测系统工作温度,进行模拟量输出的温度校准,最终实现在0~85℃条件下精准输出64路模拟量信号,输出范围在-10~10 V。为提高通用性和标准性,系统支持千兆以太网、LVDS、RS4223种数据通讯接口,并配备上位机软件实现人机交互。经实际工程验证,在0~85℃条件下输出的模拟量信号误差均在±0.5 mV以内,符合系统设计指标,为无人机测试领域产生多通道高质量的模拟量信号提供了成熟可靠的工程化解决方案。 展开更多

关键词 无人机测试系统 温度校准 高精度 模拟量 FPGA

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基于4H-SiC的低横向灵敏度压阻式加速度计设计仿真研究

20

作者 白贵文 雷程 +2 位作者 梁庭 王丙寅 赵艳栋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第8期1-5,共5页

文中基于4H-SiC设计了一种开槽式低横向灵敏度压阻式加速度计,通过分析支撑梁位置及开槽尺寸对加速度计性能的影响确定了相关结构参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在600℃温度场中施加不同载荷时的理论... 文中基于4H-SiC设计了一种开槽式低横向灵敏度压阻式加速度计,通过分析支撑梁位置及开槽尺寸对加速度计性能的影响确定了相关结构参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在600℃温度场中施加不同载荷时的理论电压输出。研究结果表明:该结构相较于已有的双端四梁结构X轴方向的横向灵敏度由3.3%降至2.6%,Y轴方向横向灵敏度由29.9%降至1.5%,传感器芯片在600℃高温环境下输入载荷与输出电压呈线性关系,100 g载荷下的理论输出电压为3.65 mV。 展开更多

关键词 4H-SIC 低横向灵敏度 压阻式加速度计 有限元方法 热-力耦合仿真

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