无线无源的参数可控脉冲发生器

针对植入式刺激器内置电源容量有限、体积大、潜在安全隐患等问题,设计了一种无线无源的参数可控脉冲发生器.该发生器基于电磁耦合原理,由经皮变压器、储能电容、整流电路及双稳态触发器构成,与传统的脉冲发生器相比,在不加入微控制器和维持原有通信信道不变的情况下,实现了脉冲发生器输出信号的幅值、频率、脉宽、极性可调,克服了其他脉冲发生器信号极性不可控的弊端,且电路结构极为简单.通过pspice仿真、实际电路、样机实验的测试,实验结果与理论分析吻合.脉冲发生器输出信号的频率范围0 ～ 300 Hz,脉宽范围60 ～450μs,幅值范围0～10V,且极性可调.因此该脉冲发生器满足植入式刺激器的需求,同时还可用于某些密闭化学、生物装置.     

多项参数可编程的脉冲信号发生器

笔者研制的脉冲信号发生器,可用拨码开关对输出矩形的脉冲的数量、脉宽、占空比和周期编程.只要适当改变电路,该发生器还可以作为带时间显示的分秒制定时电路和周期控制器,能广泛应用于实验室、印刷、纺织、环保设备等场合.电路原理见图示,基本电路由时钟发生器、输出脉冲高/低电平持续期计数器IC1(CC4518)、高/低电平转换电路(门_1～门_5)和脉冲数计数器IC_2(CC4518)构成.     

基于FPGA的脉冲信号发生器设计

基于FPGA并运用DDS技术的相关理论,通过模块化设计,使标准脉冲信号发生器达到较高的性能指标,能够产生1~100kHz线性可调的脉冲,脉冲分辨率达100Hz,上升沿及下降沿为2.5ns,脉冲宽度从200ns~5μs可调,脉宽分辨率50ns,满足集成电路的脉冲驱动要求。     

基于虚拟仪器的脉冲信号发生器

主要以定时/计数器卡PCI-TMC12A为例,介绍了以虚拟仪器技术为基础,实现输出脉冲周期、脉宽以及输出脉冲数可调的脉冲信号发生器的一种方法。     

一种诱导肿瘤细胞凋亡的多参数可调高压纳秒脉冲发生器

为了研究纳秒脉冲电场诱导肿瘤细胞的凋亡效应及其窗口参数选择规律,本文结合脉冲功率技术和Blumlein集中参数LC网络脉冲形成线原理,研制出了一台医用多参数可调、便携式、智能型高压纳秒方波脉冲发生器。该发生器主要由高压直流电源、纳秒脉冲形成系统和脉冲整形及计数系统三部分组成,输出脉冲幅值4～15kV连续可调,脉宽50～500ns可变,上升沿最小10ns,重复频率可调,治疗时间窗口可控,并具有液晶显示和保护功能。以人浆液囊腺性卵巢癌SKOV3为研究对象,正交设计出多种脉冲参数组合进行实验分析,探索出肿瘤细胞凋亡率较高的脉冲治疗窗口参数。医学实验表明:发生器紧凑、轻便、性能稳定,有效满足了纳秒脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的机理及窗口参数选择的研究需要。     

应用于磁光开关的纳秒脉冲发生器设计

探讨了一种可用于磁光开关的基于雪崩晶体管的纳秒脉冲发生器,对其电路及雪崩晶体管的工作原理进行了具体分析,并对纳秒脉冲发生器电路进行计算机仿真和实验验证.测试结果表明:这种纳秒脉冲发生器能够输出上升沿2～5ns、脉宽6～20ns和上升幅度30～100V的脉冲,很适合用于全光通信网络中的磁光开关.     

导波检测用激励源的设计及应用

研制出一种用AD9833和模拟乘法器MC1496合成产生信号,用单片机控制的导波检测用信号发生器。该信号发生器可根据实际检测条件进行频率、加窗形状、窗体宽度、猝发间隔程控修改等操作。运用该仪器研究分析了特定条件下不同频率,不同脉宽的激励信号的回波信号,确定了检测的最佳频率为100kHz以上,宽度为4个脉冲。运用该仪器的导波检测系统能检测出来5%缺损面积的缺陷,定位精度可达5%。     

基于正交分析的高g值加速度发生器数值模拟研究

为研究Hopkinson压杆装置中设计参数对加速度脉冲峰值和脉宽产生的影响,通过有限元方法建立高g值加速度发生器的数值模型,展开不同工况下的正交分析,得到相应的动力学响应以及影响因素水平。结果表明:影响冲击加速度峰值和脉宽的关键因素为压杆的直径和弹丸头部的形状,压杆直径的减小可显著增大加速度脉冲的峰值,但对加速度脉冲的脉宽影响不大;弹丸头部越尖锐,得到的加速度峰值越低,脉宽越大。     

基于光子波形发生器产生高效超宽带信号的研究

利用一个多功能光子波形发生器生成一组5.5GHz超宽带信号。多功能光子波形发生器由一个单级双驱动马赫曾德尔调制器及一段单模光纤组成,通过调节双驱动马赫曾德尔调制器的输入射频信号及直流偏置,以及单模光纤的色散,可以产生单峰脉冲、双峰脉冲和一个具有高功率谱效率的超宽带信号,产生的超宽带信号完全符合美国联邦通信委员会制定的室内通信辐射限制要求,普通的单峰脉冲和双峰脉冲的光功率谱效率分别可以达到0.1%和0.74%,经过变量特殊设置,可以产生一个高效的超宽带信号,其功率谱效率可以高达24.03%。这种超宽带信号发生器可以用于室内定位、室内通讯等领域。     

基于自适应脉宽的超声信号FRI采样方法及应用

脉冲超声信号求取包络后可视为具有有限新息率(FRI)的高斯脉冲串信号,对于FRI采样框架下的高斯脉冲串信号,时延和幅值的准确估计是以高斯脉冲宽度准确先验为前提的。针对此问题,研究了FRI采样框架下信号脉宽、时延和幅值的关系,并提出一种基于信号峰值先验信息的FRI采样方法,该方法可自适应调整脉冲宽度参数,无需准确先验脉宽参数,解决了传统FRI采样中脉宽准确先验的难题。通过仿真试验和在管道缺陷检测中的应用表明,即使在无法预知信号脉宽真实值的情况下,仍能准确从稀疏采样数据中估计得到信号的准确参数。     

锥形光纤的调制特性研究

将通信光纤的末端拉制成锥形能实现光纤之间的耦合,在锥形光纤耦合系统中,载波(被信号所调制的光波-光脉冲)在经过锥形光纤耦合后(连接与分束)其脉冲变化特性对锥形光纤通讯系统是十分重要的。在实验上检测了锥形光纤中光脉冲的调制特性,并从理论上引入脉冲归一化振幅,讨论色散和非线性效应对脉冲的影响,得出光脉冲在经过锥形光纤耦合传输后其形状保持不变的结论。     

连杆尖锐裂解槽的脉冲YAG激光切割

对激光加工连杆裂解槽工艺进行了研究,根据材料状态、能量平衡和孔形变化,将脉冲激光加工裂解槽孔过程分为起始、准稳定破坏及收尾3个阶段;对脉宽、波形、脉冲频率、切割速度等影响裂解槽槽根半径的因素进行了分析;设计了一种新的激光脉冲波形,以满足槽根尖锐度的要求。分析及实验结果表明:长脉冲宽度与切割速度的合理匹配是获得尖锐裂解槽的关键,当脉宽取1ms,切割速度为10mm/s时,获得了根部尖锐的裂解槽。对于要求深且尖锐的裂解槽,可增加频率转化为多个长脉冲加工;当频率增加到40Hz,脉宽取0.5ms,得到的裂解槽纵横比大且根部尖锐。裂解槽形貌对比表明,对于脉宽和频率进行优化,可在加工裂解槽孔的各个阶段合理地注入能量,获得高质量的裂解槽。     

Influence of machining parameters on surface roughness in finish cut of WEDM

Surface roughness is significant to the finish cut of wire electrical discharge machining (WEDM). This paper describes the influence of the machining parameters (including pulse duration, discharge current, sustained pulse time, pulse interval time, polarity effect, material and dielectric) on surface roughness in the finish cut of WEDM. Experiments proved that the surface roughness can be improved by decreasing both pulse duration and discharge current. When the pulse energy per discharge is constant, short pulses and long pulses will result in the same surface roughness but dissimilar surface morphology and different material removal rates. The removal rate when a short pulse duration is used is much higher than when the pulse duration is long. Moreover, from the single discharge experiments, we found that a long pulse duration combined with a low peak value could not produce craters on the workpiece surface any more when the pulse energy was reduced to a certain value. However, the condition of short pulse duration with high peak value still could produce clear craters on the workpiece surface. This indicates that a short pulse duration combined with a high peak value can generate better surface roughness, which cannot be achieved with long pulses. In the study, it was also found that reversed polarity machining with the appropriate pulse energy can improve the machined surface roughness somewhat better compared with normal polarity in finish machining, but some copper from the wire electrode is accreted on the machined surface.     

微细电火花加工用晶体管脉冲电源的研究

在传统晶体管脉冲电源的基础上，研制开发了一种适用于微细加工的晶体管脉冲电源，这种脉；中电源可以满足微细加工中粗加工、精加工的不同需要，可实现最小脉宽为50ns的放电电流。通过微细孔加工实验，对所开发的晶体管脉冲电源的加工特性与传统的RC脉冲电源进行了分析比较，实验结果表明前者的加工效率约为后者的2～6倍。     

脉冲调制无扫描激光三维雷达模拟方案的研究

提出了一种脉冲调制无扫描激光三维雷达模拟系统的方案。激光脉冲的实际飞行时间可以通过控制激光管发出激光脉冲的时间来模拟。并同时对APD管施加高压调制,处理积分测量得到的数据,计算出模拟的激光传输距离。还讨论了系统控制模块的设计。该方案具有成本较低,结构简单等优点,可用于验证脉冲调制原理方案,并作为该项研究的前期准备。     

Basic study on pulse generator for micro-EDM

An RC pulse generator can easily generate a pulse on-time as short as a several dozen nanoseconds in micro-electro-discharge machining (micro-EDM), but its discharge frequency is low due to the time needed to charge the capacitor in micro-EDM, which has a strong negative effect on the pulse generator’s working efficiency. Therefore, a new transistor-type isopulse generator has been developed for micro-EDM in this research. Evaluation of the machining characteristics proved that the transistor-type isopulse generator is suitable for micro-EDM. The experimental results reveal that the transistor-type pulse train generator is unsuitable for micro-EDM due to its low removal rate: 80-ns and 30-ns pulse on-times of discharge current can be obtained by using the transistor-type isopulse generator developed in this research, and the removal rate of this generator is two or three times higher than that of the traditional RC pulse generator.     

一种基于PIC16C63的高精度智能液位传感器

介绍了一种高精度的智能液位传感器，其工作原理为：在超声探头(型号为5P14)上施加一负电压脉冲信号，探头发出脉冲超声波，当遇到不同介质界面的时候超声波被反射，回波信号被超声探头接收，转换成脉冲电压信号．利用PICl6C63单片机的捕捉功能来计算超声波回波与发射波之间的时间，进而计算出超声波在液体中传播的距离，实现对液位的精确测量。该传感器测量精度高，性能稳定可靠。     

基于时变图像序列的脉搏信息提取

为获取全面客观的脉诊信息,本文提出一种全新的脉搏信息检测方法-脉搏触觉图像化法。本系统模拟中医脉诊实际,采用软性薄膜加压探头,由单一CCD摄像头采集得到脉搏动态时变图像序列。在算法实现上,从图像整体灰度变化入手,应用图像相关性和图像灰度重心变化分别提取脉搏波形图,并利用图像重心法分析得出不同人在不同取脉压力下的部分脉搏特征。研究结果表明,基于时变图像序列的方法能够有效提取脉搏波的幅度、形态和脉搏频率、节律等信息,为脉搏信息的检测和表征提供了新的手段和方法。     

脉冲电流对ZA-27合金凝固组织的影响

研究了脉冲电流对ZA-27合金凝固组织的影响。结果表明，在金属液凝固过程中对其施加脉冲电流，能够使合金的凝固组织得到改善，晶粒得到细化，枝晶间距减小。其主要原因是脉冲电流产生的脉冲压力对晶核的形成和长大产生了影响。