基于SQUID的磁纳米粒子磁特性测量研究

基于超导量子干涉器件(SQUID)的高灵敏磁通电压转换特性,将探测磁纳米粒子磁特性的线圈的微弱磁信号转换成电压信号输出。设计了包含激励源模块,信号测量模块,人机交互模块的测量系统,并采用标定线圈完成了测量系统的标定,实测数据表明,该系统可用于对磁纳米粒子磁特性的测量,为后续研究适用于生物体内温度测量的方法提供了支持。     

双轴微磁通门传感器

设计和制作了一种双轴微磁通门传感器.这种微型传感器为螺线管型,磁芯设计为矩形环状闭合结构,磁芯每条边上均绕有激励线圈和检测线圈,保证传感器能够同时检测X轴和Y轴两个方向上的弱磁场.采用了MEMS技术制作微型传感器,其中磁芯用电镀的方法获得,材料为Ni0.8Fe0.2坡莫合金,厚度51μm.制作出的微型传感器的尺寸为7×7mm2,单元内部最小线宽为50μm.检测了线圈的电气导通性,测得电阻值为110欧姆.该微型传感器能够检测弱磁场,因此可用于航天、医学和军事等领域.     

基于迈斯纳效应的二阶梯度计不平衡度调节方法

基于超导量子干涉器的磁场梯度计可在无磁屏蔽的噪声环境中测得高信噪比信号,可检测pT量级的心脏磁场。通过推导超导环与二阶梯度计天线的互感耦合关系,建立三维静磁场仿真模型,模拟得出超导环对梯度计不平衡度的调节范围为-0.73～0.78。平衡后的梯度计可有效抑制0.031 Hz～10 Hz频率范围内环境噪声的谐波分量。梯度计在无磁屏蔽环境中测量得到42.64 dB高信噪比的心磁信号,验证了超导环平衡方法的可靠性。     

高速磁浮列车悬浮间隙传感器的研究

针对高速磁浮列车悬浮间隙传感器所面临的齿槽纹波效应、温度环境以及电磁干扰等特殊问题,分别从线圈设计、电路模型分析、软件补偿及抗电磁干扰等方面进行了研究.通过计算等效电感,设计了中间下陷形式的立体结构的检测线圈,使传感器在额定悬浮间隙下最终输出的纹波误差小于±0.4 mm;通过设计差分电路结构和温度修正表,解决了传感器温度漂移问题;通过设计8字结构线圈和电磁干扰滤波器,使传感器通过了电磁兼容测试.     

二元并行CdZnTe探测器读出电路及信号处理方法

本文为CdznTe(CZT)二元并行探测器设计并制作了信号处理系统电路,包括前置放大电路,差分放大电路,极零相消电路,滤波成形电路,微调电路和基线恢复电路和加和电路.137Cs(662keV)辐射下的信号,经过差分放大,极零相消和滤波成形电路的输出,信号持续时间在10μs内,幅度为260mV,两路信号相加后信噪比大于15:1.能谱测试初步结果表明:采用这个信号处理系统,二元CZT并行探测器对137Cs(662keV)源的探测效率分别是单元器件的1.74和2.2倍,能量分辨率接近于单元器件.     

基于无阻尼扭转波干涉的磁致伸缩位移传感器

为增大检测信号的输出幅值和降低反射波对测量精度的影响,在传统磁致伸缩位移传感器结构基础上,提出一种基于无阻尼扭转波干涉的位移测量方法.制作了Fe-Ga磁致伸缩位移传感器样机,检测线圈输出的电压幅值由42 mV提高到65 mV,信噪比由11.6 dB提高到22.5 dB,位移分辨力提高1倍.对扭转波的两种时间定位方法进行分析,提出了一种动态双侧阈值法的时间定位方法,给出了此方法使用的范围及阈值选取的方法,推导了此方法所能提高的测量精度,并通过实验证明了此方法的测量精度约提高了1倍.     

结冰探测信号调理电路设计与试验研究

介绍了基于光强检测的结冰探测电路的设计方法与试验结果。选择了大面积PIN光电管C30809E,设计、制作光电转换电路和放大滤波电路,做好屏蔽和降噪处理,提高了信噪比,实现了对微弱光电流信号的检测。实测毛冰、明冰对808nm红外激光的反射强度,实现对3mm以上冰层的可靠检测。     

振弦式硅微机械陀螺

提出了一种新的振弦式硅微机械陀螺的设计方案,这一陀螺的制作采用硅微机械工艺.一方面,陀螺驱动模块采用电磁力驱动,这样能极大地提高驱动幅度;另一方面,陀螺检测模块采用差分的双振弦方式,从而提高了检测精度.通过陀螺检测模块的振弦将角速度的变化直接转换成输出信号的频率变化,这样能够极大地提高信号的抗干扰能力.理论分析表明,这...     

基于Pierce振荡器架构的BAW传感器读出电路

薄膜体声波谐振器(FBAR)不仅能作为手机射频前端的滤波器,还具有充当传感器表头的潜力。为实现对体声波(BAW)传感器输出射频信号的检测,设计一种基于Pierce振荡器的BAW传感器读出电路。读出电路采用双路差分方式,将体声波谐振器构成两路振荡器,一路作为参考电路用于检测外界环境等因素的干扰,另一路作为传感电路用于检测待测物理量。两路振荡器信号通过混频滤波得到由待测物理量引起的谐振频率偏移。然后通过放大与整形将模拟信号转换为数字信号,最后送入FPGA进行频率检测。以一个2 GHz的体声波质量传感器为例,给出电路各模块的设计方法,经各模块仿真以及信号转换电路的实验验证,电路可检测的最大谐振频率偏移量为99 MHz。     

一种单片集成光电检测电路前置放大器的噪声性能分析与优化

在光电检测电路中虽然前置放大器的增益可以做到足够大,但是在弱信号被放大的同时,噪声也被放大,而且放大器本身还要引入新的噪声。为使探测系统保持一定的输出信噪比,合理设计前置放大器噪声性能是十分重要的。对单片集成光电检测电路中的各种噪声来源与形成机制进行分析,结合计算机仿真探索优化前置放大器噪声性能的设计方法。     

纳米光栅微陀螺前置放大电路的设计与分析

针对纳米光栅微陀螺输出微安甚至皮安级的微弱电流信号,设计微弱电流信号的前置放大电路,研究微弱电流信号检测与电路稳定性的理论,提出一种低成本、低噪声、高信噪比的微弱电流检测方法,即高阻型的I-V转化法,并给出高阻型I-V转化电路的响应带宽计算公式以及电路稳定性的分析方法。通过搭建测试台,对电路性能及功能进行实际测试。实验结果表明:该电路可对皮安级的微弱电流信号进行检测放大,电路灵敏度为10 mV/pA,最大检测误差为1.5%(当输入微弱电流值10 pA时),满足纳米光栅微陀螺的微弱电流检测的需求。     

仿制603A型前级电压放大器

前置放大器历史悠久,最初是用于模式唱机(LP机)作预放大,模式唱机由于结构的关系,输出信号很微弱,动圈式拾音头输出电压只有1?mV,动磁式拾音头输出电压3~5?mV,电压式拾音头输出电压也只有100~500?mV,而且还要进行RIAA频率作再均衡处理,在前置放大器中还设置音调控制、相位切换、响度控制以及高频噪声滤除和低频噪声滤除等功能。在20世纪80年代科学家发明了CD唱机,随着科学技术的不断进步和发展,而今CD,DVD,SACD等高科技数码影音制品多姿多彩、争奇斗艳,取代了传统的模式唱机。CD机等数码音源的输出信号电压可达2?V左右,信噪比高,…     

基于涡流探伤的轮毂轴承裂纹检测系统研究

本文重点介绍了轮毂轴承裂纹出现概率最大位置,进而确定涡流探头的位置.根据涡流探伤原理设计了轮毂轴承涡流裂纹检测系统,主要包括STM32F4微处理器、DDS正弦激励信号发生模块、AD信号采集模块、自动平衡电路、锁相放大滤波、USB通信等.通过该系统对轮毂轴承裂纹进行检测,解决了人工目检效率低、易出错等缺点,降低了工人的劳动强度.达到了提高轴承生产效率和经济效益的目的,对提高轴承装配质量、促进产业发展具有重大的现实意义.     

SH电磁超声换能器优化设计及粘接强度测量

电磁超声换能器(Electromagnetic Acoustic Transducer,EMAT)使用时无需耦合剂，可以便捷地应用于严苛工况下结构的超声检测。但由于EMAT复杂的多物理场换能机理，通常存在换能效率低，接收信号信噪比小等缺点。针对上述问题，文章开展了线圈宽度、线圈间距及磁致伸缩贴片等参数对EMAT换能效率的影响研究，优化设计了SH电磁超声换能器。实验结果表明，一定厚度的磁致伸缩贴片对EMAT的换能效率有较明显的提高。基于SH0导波对界面变化的敏感性，采用优化设计的EMAT激发SH0导波，对固化温度等因素引起的多层铝板弱粘接结构件进行粘接性能的检测，实验测得的粘接强度与结构拉伸强度的变化趋势一致，表明优化后的EMAT可以适用于粘接结构状态的检测。     

VSD2000连铸钢包下渣检测系统在150吨连铸的应用

承钢150吨连铸采用VSD2000连铸钢包下渣自动监测系统,以振动信号自动检测大包下渣,解决了下渣检测中准确率不高、易受外界干扰等难点,取得了良好的运行效果。振动信号通过安装在操作杆中部的传感器经前级调理放大模块连入系统控制柜的电器控制单元,在对数据进行预处理时通过抗混凝频以及软件滤波的方法滤除某些干扰信号的影响,提取钢水振动信号的特征信息,输出至工控机进行运算分析：系统检测出的下渣信号由系统控制柜输出至前端控制单元,再控制报警单元工作。实现了对钢水振动信号的有效利用,准确检测下渣。     

动态脑电地形图调节的经穴磁刺激系统设计

针对现有电、磁刺激系统参数调节存在的不足,设计了一种利用动态脑电地形图反馈调节的经穴磁刺激系统．该系统磁刺激发生模块基于DDS技术,利用单片机编程产生刺激波形、幅度、频率可调的刺激信号,功率放大后,经喇叭状刺激线圈产生磁场,作用于人体穴位．脑电仪在线检测大脑的脑电信号,经计算机数据处理,实时显示大脑a波动态脑电地形图,并反馈调节磁刺激强度、刺激频率和刺激波形．结果表明,该系统可以优化经穴磁刺激的输入方式,改善大脑a波能量,促进脑瘫病人神经系统恢复和康复训练．     

空气耦合超声信号调理电路的设计

空气耦合超声探头接收的信号微弱,并且容易受到电磁噪声的干扰,信噪比低,不利于后期的采集与处理。针对上述问题,设计了一种以仪表放大器AD8429芯片为核心的微弱信号调理电路。该调理电路分为三部分,第一部分为电压跟随器组成的输入级,第二部分为高精度、低噪声的三级级联放大电路,第三部分为无限增益多路反馈带通滤波电路,最后,将整个电路置入金属纤维屏蔽罩,以达到抑制外界高频电磁干扰的目的。实验结果表明,所设计电路检测下限可达200μV,实际增益最高为79.6 dB,相对误差控制在10%以下,利用此电路可以成功提取400 kHz的超声检测信号。     

生物传感用巨磁电阻传感器及其磁珠检测性能

本文采用直流磁控溅射沉积了结构为NiFeCo(缓冲层)/[Cu/NiFeCo]×10/ Ta,巨磁电阻(GMR)值为9.8%的多层膜,利用微细加工技术制备了基于此GMR多层膜的生物传感器,GMR电阻线条的线宽分别为3μm和5μm.测试了单个GMR传感器的特性,并将该传感器件和外接可调电阻组成惠斯通电桥,采用该GMR电桥对Dynal公司的MyOne磁珠进行了检测.分别测试了施加变化垂直磁场和施加间歇式恒定垂直磁场时GMR电桥信号对传感器表面覆盖磁珠的响应,研究了GMR电桥信号和磁珠覆盖率的关系.选用器件电阻线宽分别为3μm和5μm的传感器测试了器件线宽对传感器灵敏度的影响.结果表明,GMR传感器能够检测到磁珠的存在,最低能检测的磁珠数量约100个,且GMR电桥信号与磁珠覆盖率基本成正比,器件的灵敏度与传感器线宽基本成反比.     

基于逆磁致伸缩的索力传感器原理与影响因素研究

基于逆磁致伸缩效应,建立钢缆索索力传感器理论模型,分析了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的耦合关系.针对一种环式结构的索力传感器,对索力测量原理做了详细推导,可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受外力.传感器输出感应电压与空气间隙尺寸、外部激励磁场下的材料磁导率、激励磁场变化、加载外力变化等因素有关,重点分析了激励磁场变化和外力变化对传感器输出的影响.当外力是缓变力,可通过检测感应积分电压求得外力;当外力是交变力,直接通过感应电压求得外力;最后通过对磁场变化和外力变化影响分别进行了仿真,结果与理论分析基本一致,表明所建立的索力传感器理论模型可行.     

YAMAHA DME24N／64N正式登陆中国市场

8月份,继DME32混音引擎后推出了新一代音频处理器。用过DME32的人对DME24N/64N有一种似曾相识的感觉,但是有些地方是不一样的。对于以前没有接触过DME32和不太了解矩阵以及最新的CobraNet技术的人来说,DME24N/64N无疑是一个新事物。 先从矩阵说起,现在的调音台上多有矩阵输出,一方面可以增加输出通路,另外一方面还可以对各母线的信号灵活分配。矩阵的输入可以分配到任意一个输出上,操作方便。2000年6月雅马哈推出了DME32,32路输入/输出,在矩阵的每通路上都可设置独立的动态,压限,扩展等效果模块,用户也可把不同的功能模块组合成一个新的模块。作为矩阵混音设备单独使用时,它的音频信号处理能力等于一