基于USB的TDS电路设计

简要介绍了一套针对太赫兹时域光谱系统(TDS)研制的基于USB通信的电路系统。该电路系统通过给太赫兹发射器提供偏压,控制光学延迟线实现对样品的时域光谱的测量,实现太赫兹探测器数据采集,并通过USB实现数据的上位机传输,最终通过数据处理得到太赫兹的时域信号和频域信号。通过模式识别算法与样品库中的频谱进行比对,识别待测物品成分。测量结果表明,电路系统符合实际需求,太赫兹时域光谱系统的可利用带宽可以达到3 THz,光谱分辨率优于10 GHz,能够很好的满足样品的光谱测量。     

碳纤维复合材料不同深度缺陷的太赫兹检测研究

太赫兹(THz)无损检测技术具有非破坏性、非电离和非接触的优点,在航空航天领域纤维增强复合材料无损检测中得到了较快的发展和应用。在碳纤维复合材料层合板的4个不同深度(0.225、0.450、0.675、0.900 mm)插入聚四氟乙烯作为人工缺陷,采用太赫兹时域光谱和成像系统对其进行成像和光谱分析,探讨太赫兹波辐射下缺陷的成像效果和光谱特性。研究结果发现,在0.25~2.0 THz频率范围内,太赫兹反射成像可以成功检测出碳纤维复合材料中不同深度缺陷:随着缺陷深度的增加,太赫兹频域成像信号和光谱信号随缺陷深度线性增大,吸收系数成像信号和光谱信号随缺陷深度线性减小;随着频率的增加,缺陷的功率谱密度先增大后减小,吸收系数缓慢增大。该结果可以为碳纤维复合材料缺陷深度的可视化和定量化分析提供参考依据。     

基于调频连续波的太赫兹透视测距技术

由于太赫兹波能够穿透非金属、非极性材料,太赫兹技术能够弥补激光技术的不足,实现对目标内部的透视测距。研究分析提出基于线性调频连续波的太赫兹透视测距技术,实现了多种材料的厚度以及多层介质材料的介电常数的非接触式测量,进一步拓展了太赫兹线性调频连续波的应用范围,为材料介电常数测量提供了新途径。以3种常见的材料作为检测目标,利用0.11～0.17 THz、0.17～0.22 THz、0.22～0.33 THz、0.33～0.50 THz 4个频段的太赫兹线性调频连续波实验验证方法的有效性,并证明厚度测量和介电常数测量的精度随信号带宽的增加而提高,误差最小均可达到1%以下。此外,以雷达天线罩陶瓷材料作为检测目标,应用太赫兹透视测距的原理,结合二维扫描架获取样品的全部信息,实现了对内部缺陷的透视成像与定位。     

太赫兹波技术在电网设备绝缘材料检测中的应用

太赫兹波在绝缘介质中具有良好的穿透性、直线性、抗干扰性,且对人体无害,随着太赫兹波发射和探测技术的成熟,在材料无损检测、光谱分析、航空、医学等领域开始广泛应用。文中阐述了太赫兹波的产生、探测原理,以及太赫兹透射波、反射波在绝缘介质检测中的探测方式;分析了基于时域、频域信号的特征参量对被测物体进行太赫兹成像的原理;最后,综合阐述了太赫兹波在电网设备绝缘材料检测中的应用场景和技术可行性。     

基于太赫兹时域光谱技术的交联聚乙烯电缆绝缘层气隙检测分析

隐藏气隙缺陷会严重影响交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘性能,造成安全隐患。该文提出一种基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)的XLPE无损检测新方法。首先分析XLPE中隐藏气隙缺陷特性,建立含有气隙缺陷的XLPE的多层色散模型并进行理论分析,然后采用实际XLPE样品并人工模拟气隙缺陷,最后利用自己搭建的透射式THz-TDS系统对样品成谱成像实验。实验结果表明,通过采集THz-TDS系统透过样品的时域信号,以信号幅值和相位为特征量可有效辨别XLPE样品的隐藏气隙,对信号谱进一步分析可以得出隐藏气隙的几何尺寸信息,计算误差在2.9%以内;另外,对XLPE隐藏气隙的THz成像实验可以更直观地观测到气隙特征,应用该文设计的太赫兹成像算法能清楚地辨识气隙的位置和形状特性。该文从理论和实验上证明了基于THz-TDS系统对XLPE隐藏气隙缺陷无损检测的新方法的可行性,可为电缆绝缘缺陷的无损检测提供一种新的思路,且可应用于其他电气设备检测中。     

太赫兹反射成像技术在复合绝缘子硅橡胶内部缺陷检测中的评述

由于太赫兹波穿透能力强、成像分辨率高、抗干扰能力强等优点,基于太赫兹反射成像方式的无损检测技术成为绝缘子缺陷检测领域的研究热点。本文首先介绍了介质中太赫兹波的传播特性,构建传播模型分析了存在缺陷时因介质不连续性导致缺陷界面处的太赫兹波折反射现象。然后概述了电磁波的时域有限差分法（FDTD）,基于FDTD理论的电场随时间的变化方程利用全波三维电磁场仿真软件对硅橡胶材料进行几何建模仿真,发现在距离模型中心2.5 mm的观测面上观察到的太赫兹波分布情况差异可以反映内部缺陷的尺寸和位置,提供了一种理论研究仿真方法。最后综述了学术上应用太赫兹成像技术检测绝缘子内部缺陷的案例,分析了探测距离影响灵敏度、背景噪声影响成像分辨率和缺陷类型识别的问题,并针对这些问题进行了展望。     

“太赫兹扫描”！这项反恐技术用在了叶片检测上

<正>来源:欧洲海上风电日前,一种全新的叶片检测设备进入试验阶段。这种名为"Notus"的设备,使用"太赫兹扫描"技术来扫描叶片表面涂层,检测叶片表面缺陷。所谓"太赫兹扫描"是一种断层扫描技术,它通过太赫兹辐射进行截面成像。因为太赫兹辐射可以"看到"可见光和红外线看     

高分辨THz-TDS采集传输的嵌入式设计与优化

为了满足太赫兹高分辨检测及实时处理需求,利用光电导天线产生和探测太赫兹时域光谱信号,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)实现太赫兹时域光谱的采集、维纳滤波反卷积处理、传输和上位机显示等功能。将采集到的太赫兹时域光谱数据进行维纳滤波反卷积处理,实现还原太赫兹信号、提高时间分辨率以及降噪的效果,将数据由以太网传输的方式传输到上位机进行实时显示,针对实际检测中太赫兹信号反卷积后脉宽较宽,提出在维纳滤波反卷积算法中引入与频率相关的函数对算法进行优化,使信号的脉宽变窄,提高检测精度。优化的维纳滤波反卷积算法处理结果相比于原始算法信噪比增加7 dB,脉宽降低0.2 ps,实现更高的检测分辨能力,算法在FPGA中实现,精度误差小于0.7%,处理效率提升14.29倍,并且减少后期上位机处理时间。     

“太赫兹扫描”!这项反恐技术用在了叶片检测上

日前,一种全新的叶片检测设备进入试验阶段。这种名为“Notus”的设备,使用“太赫兹扫描”技术来扫描叶片表面涂层,检测叶片表面缺陷。所谓“太赫兹扫描”是一种断层扫描技术,它通过太赫兹辐射进行截面成像。因为太赫兹辐射可以“看到”可见光和红外线看不到的东西,通过太赫兹断层扫描可以取得更独特的信息。这项技术最早是由美国安全部门开发的,时间正是在9·11事件之后,而其初衷,就是为了预防恐怖袭击!     

基于稀疏采样的电力接地网雷达检测系统成像算法

接地网隐蔽的敷设位置造成检测的局限性,而利用雷达系统能够实现无开挖情况下的便捷检测。论文针对接地网雷达智能检测系统的成像处理问题展开研究,结合接地网检测场景的目标分布特点,以稀疏采样理论为基础,利用接地导体强反射性所呈现的信号稀疏性实现了有效的数据低维投影测量,提高了系统检测与数据处理的效率。在低维数据基础上,利用信号重建获取目标的二维轮廓,得到二维成像输出。通过仿真实验验证了成像算法的有效性,在获得高分辨率输出的同时,大幅度降低了系统的数据处理量。此外,由于距离向的信号重建处理,使距离向旁瓣得到有效抑制。     

水下主动激光扫描系统中光场记录及散射背景分离研究

传统水下主动激光扫描系统采用普通相机对反射光接收记录,反射激光点被掩埋在背景噪声中无法分离,影响成像质量。该文在水下激光主动扫描成像系统中采用光场相机记录了包括激光反射光线和各种散射背景杂光的位置和方向信息,为抑制散射背景杂光提供了可能。在后续光场记录图像处理中,首先,对记录的光场图像进行前后两次重聚焦,第一次是对激光照射到物面激光光点的重聚焦,第二次是对激光光点前景散射光的重聚焦,再对两幅图像进行差分处理;提出一种计算机自动判断流程,使得差分所得图像上激光点的衬度最大,或足够大。实验结果表明,上述方法可以达到较好的散射背景抑制作用,是对现有同步扫描主动激光成像系统空间分离散射背景抑制技术的必要补充。     

Structural and dielectric properties of BaCexTi1-xO3 ceramics

ABSTRACT

In this paper, we prepare silver nanowires circuit graphics by UV-curing technology. The optimal condition of preparation of the silver nanowires circuit graphics are examined. Experiment results show that the UV-curing technology is a kind of individual, low-cost and environment-friendly method to prepare silver nanowires circuit graphics. The main influence factors on the lines' width are the UV beam power and scanning speed. And we also study the influence of the hot pressing temperature on the resistivity of the circuit graphics. In the experiments, the optimal condition is that the UV beam power is 190 mW and the scanning rate is 6 cm/s, then we get the minimum line width, which is 0.25 mm. The thickness of silver nanowires layer is 100 µm and the hot pressing temperature is 100°C, we will get the sample whose resistivity is 21× 10^?5 Ω·cm.     

二代热像观瞄镜显示器／控制器的检测系统设计

在传统的方法中,对热像观瞄镜显示器／控制器的检测、调试、高低温试验和维修离不开热像头,由于被频繁开关机,严重影响其寿命,且其价格昂贵,大大增加了生产的成本和风险。因此,设计一套无热像头的热像观瞄镜显示器／控制器的检测系统是非常必要的。本文首先给出了系统设计的方案;然后依据此方案对系统的硬件电路进行了详细设计,对系统软件进行了设计和编写。最后,用该检测系统对热像观瞄镜显示器／控制器的功能进行了实际测试,测试结果验证了该系统达到了设计的目的。     

基于STM32的调理电路增益分析存储系统设计

针对仪器出厂前,需要对仪器硬件进行校准的问题,提出一种调理电路增益分析存储系统.本系统采用安捷伦34410A万用表作为测量工具,以STM32作为主控制芯片,用STM32芯片自带的NAND Flash作为存储单元,下位机通过USB与PC进行通信.测试研究表明,该系统能够实现利用上位机控制安捷伦34410A万用表采集一种调理电路中各个放大器和衰减器的实际输入输出电压,进而计算其实际增益,然后把采集到的增益发送至下位机存储于Flash里面的功能.随后上位机软件通过USB把存储器里的数据读出,最终利用读出的实际增益值进行后续的校准工作.     

X射线数字成像检测系统在GIS设备中的应用

采用X射线透照技术,对GIS设备内部结构在成像板上进行成像,并使用数字扫描系统读取成像板上的图像信息,显示出设备内部结构影像,通过对现场不同电压等级GIS设备的成像试验,得到清晰的内部结构影像,实现了"可视化"检测的目的,为设备的故障诊断及状态检修提供了技术支持。     

太赫兹波技术在药学上的应用研究

太赫兹(THz)辐射是一种新型的远红外相干辐射源,太赫兹时域光谱技术是利用太赫兹脉冲研究物质物理化学性质的一种新兴光谱技术,具有很多独特的性质。由于很多极性生物大分子的振动和旋转能级都处于在太赫兹波段内,因此利用太赫兹时域光谱技术和太赫兹成像技术研究药品的结构,分析药品的成分,对控制药品的质量稳定性具有重要的意义。综述了近些年来太赫兹技术在药品领域上的应用成果,探讨了存在的问题,并对发展前景进行了展望。     

心电信号调理电路研究与实现

研究并设计一款心电信号调理电路系统,可以在滤除不必要噪声和干扰成分的同时又能保护其中的有用部分。调理电路包括前置仪表放大电路,含有Sallen-Key结构的二阶有源高通滤波器,二阶低通贝塞尔滤波器以及二阶双T陷波器。每种滤波器及其元件均采用模块化设计。数据采集和取样电路选用带内置A/D转换器的USB6009模块。在所设计的信号调理电路中可以输出真实的ECG信号,该电路具有成本低廉,便于携带,可以随时对其模块电路进行替换等特点,其波形性能可比商业设备。     

太赫兹时域光谱技术在绝缘纸板微水含量检测中的应用分析

水分是电力设备油纸绝缘寿命的首要劣化因素。将太赫兹时域光谱系统（THz-TDS）引入到油纸绝缘微水含量测试中,利用太赫兹时域光谱系统对不同微水含量绝缘纸板样品进行测试,得到了不同太赫兹时域及频域响应信号结果并进行拟合,从而获得了可以初步估计纸板中水分含量的计算公式;最后结合太赫兹成像技术对纸板平面的水分不均匀分布情况进行了检测。由于水分子中的氢键在太赫兹波照射下会产生强烈的共振与吸收,在太赫兹透射波中产生明显的反馈作用,基于此原理可以将太赫兹检测技术运用于对绝缘纸板水分含量与分布的评估中。