非晶丝GMI磁传感器信号的小波分析

当非晶丝巨磁阻抗效应( Giant Magneto-Impedance,GMI)磁探头输出数据的信噪比小于0时,常规的峰值检波方法难以检出真实信号.为此,提出了一种新的微弱信号检测方法,将非晶丝GMI磁探头的输出信号经放大、滤波和采样之后直接送入数字信号处理系统,利用小波变换方法提取微弱信号的特征,并利用相关分析法确定...     

自适应LMS和相关算法在GMI磁传感器信号检测中的应用

在GMI磁传感器的研制中,微弱磁场信号经常淹没于电路固有噪声中。当非晶丝GMI(GiantMagneto-Impedance)磁传感器的输出信噪比小于0dB时,常规的峰值检波方法无法检出传感器信号。针对此问题,提出了一种新的微弱信号(信噪比小于0dB)检测方法,利用LMS自适应滤波算法提取非晶丝GMI磁传感器输出信号的特征参数,将该特征参数与理想参数进行相关运算,并根据相关值的大小来确定信号大小,从而实现对微弱磁信号的测量。仿真结果表明,采用LMS自适应滤波算法和相关分析相结合的方法,对于传感器输出信噪比等于-10dB的微弱信号,根据相关值与外磁场大小的对应关系,仍然可以确定外磁场大小。     

基于压阻敏感元件的压力信号调理电路设计

针对压力信号测量中压阻式敏感元件的压力信号易受温度影响,并且压力信号中常常会混有噪声干扰信号的问题,设计了一种新的基于压阻式敏感元件的压力信号调理电路。该方案采用恒流源供电方式消除温度影响,通过放大电路将传感器输出的微弱信号放大,再经抗混叠低通滤波电路滤除干扰信号;并对压力信号调理电路中各个模块进行了理论分析和试验验证。通过试验表明:该信号调理电路将温度影响减小到0.01%,并且能够有效地滤除压力信号中的高频信号。     

一种冲击信号调理电路的设计

针对测量冲击信号时,高冲击振动传感器输出的正负电荷信号不能直接被AD进行模数转换并且冲击信号中常常会混有噪声信号的问题,设计了一种包含电荷-电压转换、隔直放大、十阶抗混叠低通滤波等的冲击信号调理电路.并对冲击信号调理电路中各个模块进行了理论分析和节点参数的计算.通过实验:实际测量到的滤波曲线、冲击信号调理电路输出的电压都与理论计算值十分接近.此冲击信号调理电路能够成功地将传感器输出的正负电荷信号调理成一定范围内的电压信号,能够有效地滤除冲击信号中的高频噪声.     

杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响

使用电路模拟软件分析了脉冲电容器自身电感、磁开关绕组匝间电容以及磁芯处于不同工作状态时磁开关绕组自身阻抗等杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响。结果表明,匝间电容和磁芯处于未饱和状态下的绕组自身阻抗对系统的输出特性影响相对较小;磁芯处于饱和状态时,绕组自身阻抗对系统的电压传输效率影响较大;脉冲电容器的自身电感不仅会降低系统的电压传输效率,而且会同时影响到输出脉冲上升沿的宽度。基于以上结论,对基于电容负载的单级串联型磁脉冲压缩器进行了优化设计并研制了一台输出峰值电压26k V,脉冲上升时间由4.1ms压缩到1.2ms的串联型磁脉冲压缩器,电压传输效率大于92.5%。     

新型爆磁压缩脉冲功率调制电路

爆磁压缩发生器一般具有较低阻抗,在驱动较高阻抗负载时需要脉冲功率调制电路。传统的脉冲功率调制电路需要脉冲变压器,体积庞大,若其后再采用传输线作中间电容储能,尽管输出波形有改善,但体积更大。提出一种无需脉冲变压器,把传输线当作电感储能元件的功率调制电路。该方案具有电路结构简单、体积紧凑、绝缘压力小等优点。文中同时给出了电路的仿真结果。该功率调制方案将使爆磁压缩的应用更加广泛。     

杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性影响*

使用电路模拟软件(P-Spice)分析了脉冲电容器自身电感、磁开关绕组匝间电容以及磁芯处于不同工作状态时,磁开关绕组自身阻抗等杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响。结果表明,匝间电容和磁芯处于未饱和状态下的绕组自身电阻对系统的输出特性影响相对较小;磁芯处于饱和状态时,绕组自身阻抗对系统的电压传输效率影响较大;脉冲电容器的自身电感不仅会降低系统的电压传递效率,同时会影响到输出脉冲上升沿的宽度。基于以上的结论,对单级串联型磁脉冲压缩器进行了优化设计并研制了一台输出峰值电压26kV,脉冲上升时间由4.1us压缩到1.2us的串联型磁脉冲压缩器,电压传输效率大于92.5%。     

检测探头提离效应对管道漏磁检测影响分析

在管道漏磁检测中,检测探头的提离效应对管道缺陷漏磁检测性能影响较大.在对漏磁检测探头提离效应影响因素分析的基础上,分析了管道漏磁检测探头提离效应影响特性;通过建立的模拟漏磁检测探头提离效应影响分析的实验装置系统,提取了传感器、磁化器在不同提离情况下的检测信号.根据实测数据,研究了漏磁检测过程中提离值对漏磁信号的影响趋势...     

三轴磁传感器制造误差补偿方法研究北大核心

针对三轴磁传感器在制造过程中不可避免的会存在不正交误差角、灵敏度不匹配误差和零偏误差的问题,提出了基于椭球拟合的误差标定和补偿方法。在分析误差的基础上建立三轴磁传感器误差模型,推导出误差系数的解算方法,得到误差补偿方法。试验结果表明该方法正确,能够有效补偿三轴磁传感器的制造误差。     

关于磁传感器设计中的技术问题

目前,通常使用的CCY-1G型测磁仪已初步采用了模块化和计算机技术.在此基础上,立足于现有的技术水平,研究了利用计算机处理数据的强大功能分析设计磁传感器的特性(如激励电压的大小、频率;铁芯参数、形状等),缩短了磁传感器的设计时间.同时,对不同激励波形(正弦波、方波、三角波)下磁传感器的输出进行分析比较,得出方波是目前较理想的激励波形的结论,对今后磁传感器的分析与设计有一定的指导意义.     

基于磁导率法的零部件硬度电磁无损检测技术研究

传统的机械压痕法虽能测量火炮零部件的硬度,但对其表面有损害,且某些零部件工作面并不允许使用打点测量方式．为解决这一问题,基于硬度与材料磁导率之间的对应关系,设计了一种硬度电磁无损检测系统,采用DDS技术实现参数可控的正弦信号源,以满足磁导率测试所需的激励条件．为了提高检测灵敏度,利用交流电桥拾取由硬度变化引起的检测线圈和参考线圈电压差分信号,并进一步在调理电路中采用正交锁相放大技术对这一微弱信号进行放大和噪声抑制．硬度试验结果表明,该系统能以无损的检测方式有效地区分零部件的硬度值,为火炮定型试验中的硬度测量提供了新途径．     

E-PHEMT微波宽带放大器的静电防护电路设计

为提升E-PHEMT微波宽带放大器的抗静电能力,在分析放大器3个端口电路结构的基础上,兼顾静电保护效果、电路尺寸、微波特性与被保护电路的有机结合,提出基于PIN二极管作为基本组成元件的微波宽带放大器静电保护电路的设计方法和思路,并研制出实物样品.通过试验对比放大器改进前后的电性能和抗静电能力,其结果表明:改进后样品的微波特性满足规范要求、抗静电能力由500V提高到2 000V.该设计方法和思路在保障放大器电特性的基础上,提升了放大器的抗静电能力.     

铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性研究

采用基于机器人的自动化高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY非晶纳米晶涂层。研究了非晶纳米晶涂层在油润滑条件下，不同磨损时间、速度、载荷对涂层的磨损行为。采用扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDAX）和X射线衍射仪（XRD）对涂层的组织结构进行了表征，利用纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了分析，摩擦磨损试验在MM200滑块磨损试验机上进行。结果表明：涂层组织均匀，结构致密，主要由非晶相和α-Fe相纳米晶组成；在相同磨损试验条件下，非晶纳米晶涂层的相对耐磨性为3Cr13涂层的4．6倍，磨损机制主要为脆性疲劳剥落。     

高性能数字幅频均衡功率放大器的设计与实现

设计实现了一个数字幅频均衡的功率放大器,该放大器由前置放大、带阻网络、数字幅频均衡和功率放大电路四部分构成。采用优质低噪声运放NE5532构成两级前置放大电路;自行绕制电感搭接电路构建带阻网络;基于FPGA设计FIR滤波器,实现数字幅频均衡;选择高效的D类功率放大器进行低频功率放大。测试结果表明,该数字幅频均衡功率放大器具有高增益、高带宽和高效率等优点。     

钢丝增强复合条带抗弹性能数值分析

为研究钢丝增强聚合物基复合条带的抗弹性能,基于冲击动力学理论分析其抗弹机理,再借助ANSYS/LS-DYNA软件和LS-PrePost前后处理器模拟有无增强钢丝2种工况下,条带对7.62 mm弹体的冲击响应。分析表明：条带的弹性模量、剪切模量和面密度会影响其能量吸收性能,能量吸收量随三者的增大而增大;由于聚合物基体的正交各向异性,应力云图显示出扁平椭圆状是合理的;在聚合物基复合条带中嵌入增强钢丝对条带整体的抗弹性能有积极的影响,但嵌入过量的钢丝会导致重量和成本的增加,因此需要对合理的钢丝配比率作进一步研究。研究结果可为钢丝增强聚合物基复合条带在野战防护结构中的应用提供参考。     

一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路设计

通过对超声换能器的工作原理分析,设计了一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路。驱动电路由功率放大器、脉冲变压器及一定的补偿电路组成;回波检测电路由前置放大器、带通滤波器和自动电平控制电路组成。试验结果显示,此电路性能良好,能明显提高超声换能器的测距范围。     

The prediction formula and a risk-based sensor scheduling method in target detection with guiding information

Sensor scheduling is used to improve the sensing performance in the estimation of targets' states. However, few papers are on the sensor scheduling for target detection with guiding information. This letter can remedy this deficiency. A risk-based target detection method with guiding information is provided firstly, based on which, the sensor scheduling approach is aiming at reducing the risk and uncertainty in target detection, namely risk-based sensor scheduling method. What should be stressed is that the Prediction Formula in sensor scheduling is proposed. Lastly, some examples are conducted to stress the effectiveness of this proposed method.     

混合气体识别的响应等效性与瞬态信号正交分解模型

针对目前混合气体识别大多采用传感器稳态响应信号、基于线性混合假设或大量样本学习,而瞬态响应信号特征分析主要应用非正交分解的问题,提出一种基于响应等效性与瞬态信号正交分解的混合气体识别模型。分析金属氧化物半导体传感器对混合气体的响应特性,建立基于气体响应成分等效性假设的气体非线性混合模型,在此基础上,提出并应用一种新的正交基函数——扩展类Legendre正交基,对气体传感器瞬态响应信号进行分解;通过对正交分解系数与气体浓度的回归分析,验证二者之间的指数型关联关系,并以正交分解系数为特征参数,利用气体非线性等效混合模型对混合气体分解与辨识。实验结果表明,尽管这种混合气体识别模型仅用单一气体检测的先验知识,对混合气体的识别误差仍可达到15%以内。     

多电平D类功率放大器的工作原理

本文介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,采用单极倍频相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,总的输出电压波纹小,比较了采用相移PWM技术和位移PWM技术的多电平输出信号的性能特点,分析了级联型多电平D类功率放大器的工作原理,之后研制了一台级联型多电平的D类功率放大器。研究结果表明采用单极倍频相移三角载波PWM法的级联型多电平D类功率放大器具有良好的跟踪性和稳定性。