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  • 简介:温度是IMU及其他导航器件等精密仪器中需要监测的重要参数,传统的温度监测一般使用热电偶或者数字温度传感(如DS18B20)等,监测程序复杂,功耗高,因此使用精密仪器中广泛采用的FPGA芯片独立完成高集成度、低功耗温度监测具有重要意义.在FPGA中通过搭建环形振荡产生了自激振荡信号,该信号周期与FPGA芯片温度具有正相关性,通过对振荡信号周期的检测完成了对温度的监测,设计了一种以FPGA芯片同时作为敏感头和处理模块的温度传感.通过对XilinxVirtex-2系列FPGA芯片进行实验,得到该传感在-40℃~+60℃的范围内具有优于0.1℃的分辨率,优于0.5℃的检测精度,满足一般温度监测需要.实验表明该传感器具有功耗低、集成度高、可靠性好等优点.

  • 标签: IMU FPGA 自激振荡 温度传感器
  • 简介:采用放电测量和光学诊断技术对三电极等离子体合成射流激励电特性及流场特性进行了实验研究,分析了放电电容、激励腔体体积和射流出口直径对三电极等离子体合成射流流场分布及速度特性的影响.实验结果表明:三电极等离子体合成射流激励放电过程包含触发、放电增强、放电衰减和电弧熄灭四个阶段,表现出典型的欠阻尼放电特征;等离子体合成射流流场包含射流主流、前驱激波和复杂的反射波系.放电电容、腔体体积和射流出口直径均存在一阈值,当电容和出口直径小于阈值、腔体体积大于阈值时,前驱激波以当地声速(约345m/s)恒速传播,否则前驱激波则以大于345m/s的速度传播,且与射流速度呈现相同的变化趋势,即随着放电电容和出口直径的增加而增大,随着腔体体积的增加而减小.

  • 标签: 三电极激励器 等离子体合成射流 前驱激波 射流速度 实验研究
  • 简介:等离子体合成射流控制技术因其具有不需要外部气源,工作频带宽,射流速度高,射流净质量通量为零,低功耗,激励形式多样,环境适应性强等特点,成为了目前针对高速流场主动流动控制技术中应用潜能大、有望实现实际工程应用突破的流动控制装置.传统的等离子体激励的出口多为垂直于流向或与流向成一定夹角,故垂直于流向的动量分量会对激励的流动控制能力产生影响.为增强流向动量注入能力,拟设计一种新型的水平动量注入型等离子体合成射流激励.本文主要内容有:采用外部电路电参数测量与高速纹影技术,对激励常压下单周期工作特性与重频工作特性进行了初步研究.对水平动量注入型等离子体合成射流激励的射流结构进行分析,探究该激励工作频率对射流流场的流场特性与控制能力的影响.最后在高速纹影测量的基础上,开展了激励高频工作时均出口动压的研究.实验表明:水平动量注入型激励单周期射流初始速度达到220m/s单周期激波初始速度达到477m/s.此外,工作频率对于激励的影响主要体现在对激励控制范围的影响,当激励工作频率增高时,在相同位置时激励的动压输入能力下降.

  • 标签: 等离子体合成射流 水平动量输入 高速纹影 动压测量 高频放电
  • 简介:将GPS载波相位差分技术应用于航天自主对接,提出了一种在单频接收机条件下的整周模糊度快速求解方法,首先采用载波相位平滑伪距差分技术进行相对定位,估计模糊度的浮点值,而后通过LAMBDA搜索法求解得到整周模糊度,最后通过最小二乘方法实现相对定位。该方法求解过程简单,并可在基线较长情况下解算模糊度。仿真结果表明,当两航天相距小于100km时,通常20s即可求解模糊度,最长不超过45s。模糊度确定后,采用整周约束解进行相对定位,相对定位的均方差为0.006m,能很好地满足航天对接的精度需求。

  • 标签: 载波相位平滑伪距 整周模糊度 相对定位 交会对接
  • 简介:由于优良的光学性能和较宽的pH值适用范围,罗丹明类物质已经被广泛选作重金属与过渡金属离子细胞成像光学传感的光学母体.对近年来罗丹明类光学传感在重金属与过渡金属离子细胞成像中的应用进行了详细综述,包括设计思路、作用机理、应用范围等都进行了详细的比较分析.另外,提出了罗丹明类重金属和过渡金属细胞成像光学传感目前存在的问题和今后的发展趋势.

  • 标签: 罗丹明 光学传感器 金属离子 细胞成像
  • 简介:在广义系统故障诊断过程中,若系统动态模型中存在不确定性,传统的无迹卡尔曼滤波算法将失去其传感故障估计精度。为解决该问题,提出一种改进的强跟踪卡尔曼滤波算法以实现广义连续-离散系统的传感故障诊断及隔离。首先,提出基于多重渐消因子的强跟踪滤波算法以实现动态模型存在不确定性广义连续-离散系统的故障诊断;然后提出一种结合多模型自适应估计的强跟踪卡尔曼滤波(STUKFMMAE)算法以实现传感故障的有效隔离。最后,针对基于广义连续-离散系统的惯性传感故障模型提出仿真算例。仿真数据表明,传统无迹卡尔曼滤波对于传感故障估计误差为0.002左右,而提出的基于多重渐消因子的强跟踪滤波算法对于传感故障估计误差最大值为未超过4×10~(-4),且STUKFMMAE相较于UKFMMAE算法具有更好的隔离效果。仿真结果验证了设计方案的有效性。

  • 标签: 广义系统 连续-离散系统 故障诊断及隔离 多模型自适应估计 强跟踪卡尔曼滤波
  • 简介:采用表面等离子共振(SPR)生物传感,分别固定Aβ及其单克隆抗体于传感芯片表面,实时监测Aβ与Cu(Ⅱ)混合前后与Aβ单抗体特异的结合过程,及Cu(Ⅱ)与Aβ亲和结合及解离情况.结果显示:Cu(Ⅱ)影响Aβ与Aβ单抗体的特异结合能力,加入Ca(Ⅱ)后Aβ不能与Aβ单抗体起特异免疫结合反应;Aβ与Cu(Ⅱ)的结合过程为快结合快解离的动力学过程.

  • 标签: 表面等离子共振 铜离子 分子相互作用 阿尔茨海默病
  • 简介:随着集成电路的发展,性能价格比不断提高,人们在制作直流稳压电源时,大都采用集成化元件而不用分立元件,有许多仪器设备都用运算放大器来代替放大环节,在一些电子线路教材中也有这方面介绍,但都没有象分立元件那样介绍的详细。特别是在稳压性能的定量讨论方面更是介绍的少,本文试图在较为客观的条件下推导出用线性集成运算放大器组成的串联稳压模型,讨论其稳压性,并指出提高稳压性能的实现途径。

  • 标签: 集成运算放大器 稳压器 直流稳压电源 性能分析 电子线路 放大环节
  • 简介:二极管泵浦高平均功率固体激光在工业、科研和军事等领域具有非常广泛的应用。光学泵浦将在固体激光介质里产生废热并引起介质温度升高。激光的连续运转要求实时冷却以消除废热。由于固体激光介质的热导率通常较低,因此在激光介质内部和冷却表面之间将产生显著的温度梯度,这就导致了折射率梯度、机械应力和退偏等效应,进而降低光束质量,减小输出功率,甚至造成介质的断裂。这些效应是固体激光向高平均功率定标的最大挑战。采用薄片激光介质是解决这一问题的有效手段之一。

  • 标签: 薄片激光器 二极管泵浦 ND:YAG 固体激光器 激光介质 高平均功率
  • 简介:目的:燃煤过程中释放的痕量重金属迁移到大气中会对人体造成很大的危害。除尘在脱除颗粒物的同时可以协同脱除重金属,研究超低排放除尘对重金属的控制作用效果和影响因素,可以得到提升脱除重金属效率的手段和方法,利于实现燃煤电厂重金属的超低排放。方法:1.通过测试方法检测出重金属在煤、飞灰和底灰当中的绝对含量;2.通过分析重金属在飞灰和底灰中占总输入量的比例,得到三种类型除尘对重金属的脱除效果;3.通过皮尔森相关性系数和灰色关联模型分析各影响因素对重金属在飞灰当中富集的影响作用大小。结论:1.低温电除尘和电袋除尘对于汞、砷和硒的脱除效果明显大于常规电除尘;2.电除尘的入口烟气温度越低,汞、砷和硒在除尘中的脱除效果越好;3.煤中的硫含量对重金属在飞灰当中的吸附作用影响明显,其含量越高越不利于重金属的吸附;4.与其他影响因素相比,飞灰当中的铁氧化物和钙氧化物对重金属在飞灰当中吸附的促进作用较为有限。

  • 标签: 超低排放 除尘器 重金属 影响因素
  • 简介:针对传统天文导航方法和GNSS导航方法应用于中高轨道航天尤其是大椭圆轨道机动航天自主导航的缺陷,提出一种基于低轨道天基平台实时跟踪观测的轨道机动航天在轨绝对导航方法。其具体实施过程为布置于低轨道的天基平台利用其自带观测敏感对轨道机动航天进行全程实时跟踪测量,并将测量所得的星光角距信息和测距信息发送至轨道机动航天,航天根据接收得的量测信息结合自身状态预估信息通过最优滤波估计算法实现导航解算。仿真结果表明该方案具备较强的可行性,且该导航系统具有较高的导航估计精度,能够弥补传统天文导航和GNSS导航方法的不足之处,当天基平台自主定轨精度为80m时轨道机动航天导航位置估计误差在120m以内。

  • 标签: 天基平台 在轨绝对导航 跟踪观测 星光角距 最优滤波
  • 简介:本文对某飞行的惯性器件贮存可靠性研究时,采用了三种可靠性指标:贮存性能可靠性、贮存功能可靠性和贮存后工作可靠性。其中还考虑到1:1贮备可维修系统的具体情况和环境因子。并对大量的测试数据进行了可靠性计算和分析。最后列出了速率陀螺仪的可靠性计算结果,并用GM(1,1)模型对其进行了可靠性灰色预测。

  • 标签: 贮存可靠性评估 惯性器件 预测方法 速率陀螺仪 性能可靠性评估 可靠性指标
  • 简介:对真空康普顿探测灵敏度构成进行了分析,得到了影响探测能量响应的关键因素。使用蒙特卡罗方法对比分析了这些关键因素对探测能量响应平坦性的影响。结果表明:发射极的材料及厚度是决定能量响应的最重要因素,不同材料、不同厚度的发射极,探测能量响应曲线差异较大,对于高Z材料,厚度10μm量级与100μm量级,探测能量响应曲线有着相反的变化趋势;前窗是影响探测能量响应的次重要因素,前窗材料的种类对能量响应影响的分散性小于10%,而前窗材料厚度对探测能量响应影响较大;后窗对能量响应影响的分散性小于5%;衰减物质使探测对低能(〈0.4MeV)γ射线的灵敏度衰减较大,主要用来调整探测对低能γ射线响应曲线的变化趋势。

  • 标签: 康普顿探测器 能量响应平坦 发射极 蒙特卡罗方法
  • 简介:详细地介绍了怎样快速耦合半导体激光所发射激光与普通光纤输入端端面的方法,使耦合效率尽可能达到最大,并使用简单的方法测量了光纤的剩余长度或者测量光速,最后给出据测量半导体激光电光特性曲线可准确方便地获得阈值电流的方法。

  • 标签: 半导体激光器 光纤 耦合 电光特性
  • 简介:摘要水电站在航运、发电以及防洪等方面均起到不可或缺的关键作用,极大的促进我国社会经济发展,水电站建设成为社会所关注的焦点。在水电站中,其中的调速电气控制系统是其中关键的组成部分,并且与整个水电站的运行质量有着密切联系。所以,本文将以实例为基础,对水电站调速电气控制系统设计与改造进行阐述。

  • 标签: 水电站 调速器 电气控制系统 设计 改造
  • 简介:针对"FBAR(薄膜体声波谐振)-梁"结构悬臂梁厚度不足、"嵌入式FBAR"结构微加工工艺复杂的缺点,提出了新型"膜片上FBAR(FBAR-on-diaphragm)"结构的微加速度计。其弹性膜片由氧化硅/氮化硅复合薄膜构成,既便于实现与硅微检测质量和FBAR的IC兼容集成加工,也利于改善微加速度计的灵敏度和温度稳定性。对由氧化硅/氮化硅双层复合膜片-硅检测质量惯性力敏结构和氮化铝FBAR检测元件集成的膜片上FBAR型微加速度计进行了初步的性能分析,验证了该结构的可行性。通过有限元模态分析和静力学仿真得出惯性加速度作用下膜片上FBAR结构的固有频率和弹性膜片上的应力分布;选取计算所得的最大应力作为FBAR中压电薄膜的应力载荷,结合依据第一性原理计算得到的纤锌矿氮化铝的弹性系数-应力关系,粗略估计了惯性加速度作用下氮化铝薄膜弹性系数的最大变化量;采用射频仿真软件,通过改变惯性加速度作用下弹性常数所对应的纵波声速,对比空载和不同惯性加速度作用下加速度计的谐振频率,得到加速度计的频率偏移特性和灵敏度。进一步分析仿真结果还发现:氧化硅/氮化硅膜片的一阶固有频率与高阶频率相隔较远,交叉耦合小;惯性加速度作用下,谐振频率向高频偏移,灵敏度约为数kHz/g,其加速度-谐振频率偏移特性曲线具有良好的线性。

  • 标签: 微电子机械系统 薄膜体声波谐振器 微加速度计 灵敏度
  • 简介:基于自适应光学系统中变形镜与哈特曼波前传感的位置关系,分析了导致两者空间失配的主要影响因素,并以45单元自适应光学系统为例,进行了空间匹配仿真分析,结果表明:若以拟合精度相对偏差10%作为判据,则要求变形镜与传感相对旋转不大于4°,x和y方向的相对错位不大于2mm.

  • 标签: 自适应光学 匹配误差 变形镜 哈特曼波前传感器
  • 简介:常规惯性/天文组合导航方法难以直接应用于高超声速飞行机载环境下以载体系为基准进行星光测量的情况,且在可见星只有一颗时无法连续组合。为此,构建了高超声速飞行惯性/卫星/天文紧组合导航系统方案,通过分析载体系下星光仰角、方位角与惯导误差之间的转换关系,建立了载体系下惯性/天文角度组合模型。理论分析表明,该系统在只有一颗导航星时仍能辅助惯导工作,且可使观测噪声特性保持稳定,从而提高了天文对惯导辅助的连续性和组合滤波估计精度。仿真结果表明,在高超声速飞行导航系统采用天文角度辅助后,姿态误差较无天文辅助情况的降低60%~70%。

  • 标签: 天文导航 角度观测 组合导航 卡尔曼滤波