基于EDA技术的数字频率计芯片化的实现

介绍了一种以大规模可编程逻辑芯片为设计载体,以硬件描述语言VHDL为设计输入,采用模块化单元构建系统,进行数字频率计设计与开发的新方法。     

PLC对电能质量和电气设备的影响

宽带PLC以其资源广、一线多用以及各类电器可直接作为网络终端等优势，成为当前通信与网络研究的一个热点，而电力线通信的载波信号却不可避免地将高频信号叠加到现有的电源线上，会对电能质量产生影响。首先说明了目前电力线通信主要应用的调制技术，如模拟系统、数字系统(ASK、DSK、PSK)、扩频通信和正交频分复用技术(OFDM)等，及其载波信号的特性，进而以我国电能质量标准以及电气设备的电磁兼容特性为基础，分析了目前PLC技术对电能质量和电气设备的影响。     

Highly configurable capacitive interface circuit for tri‐axial MEMS microaccelerometer

A highly configurable capacitive interface circuit with on‐chip calibration capability for tri‐axial microaccelerometer is presented. The capacitive interface circuit is designed to be programmable, and can reduce the output errors due to the parasitic capacitance variations and process variations. The capacitive sensing chain adopts the chopper stabilisation, and includes the front‐end charge amplifier with three 10‐bit programmable capacitor arrays, 9‐bit digital‐to‐analogue converter and 10‐bit programmable gain amplifier. The calibration coefficients are stored to the on‐chip erasable programmable read only memory. The outputs from the three‐channel capacitive sensing chain are converted to digital signal by the integrated 14‐bit algorithmic analogue‐to‐digital converter. After calibrating the 48 samples, all the samples meet the desired specification range. Before the calibration, the errors of the average values of the output offset and gain were +47.1% and ?85.9%, respectively. After the calibration, however, the errors of the average values of the output offset and gain are reduced to be 0.3% and 0.5%, respectively. The resolutions for x/y‐axis and z‐axis are measured to be 326 and 728?µg, respectively.     

波长光强分束器与光谱导数的实现

根据光谱导数原理，设计了波长光强分束器，它能对光束实现光强和波长的空间分离，获得满足一阶光谱导数条件的两束光。开发了一种双光束双波长导数光谱技术，在物理上实现了光谱求导。使用波长光强分束器获得两束满足一阶光谱导数条件的光束，互补调制该两束光到同一个光电探测器进行差分，探测器输出差分信号到计算机进行处理，扫描波长从而获得光谱的一阶导数。实验验证了系统的可行性，并测出氙灯发射谱的导数光谱，发现其分辨率和光谱的精细结构都比其发射谱好。     

Flexible and Highly Sensitive Strain Sensors Fabricated by Pencil Drawn for Wearable Monitor

Functional electrical devices have promising potentials in structural health monitoring system, human‐friendly wearable interactive system, smart robotics, and even future multifunctional intelligent room. Here, a low‐cost fabrication strategy to efficiently construct highly sensitive graphite‐based strain sensors by pencil‐trace drawn on flexible printing papers is reported. The strain sensors can be operated at only two batteries voltage of 3 V, and can be applied to variously monitoring microstructural changes and human motions with fast response/relaxation times of 110 ms, a high gauge factor (GF) of 536.6, and high stability >10 000 bending–unbending cycles. Through investigation of service behaviors of the sensors, it is found that the microcracks occur on the surface of the pencil‐trace and have a major influence on the functions of the strain sensors. These performances of the strain sensor attain and even surpass the properties of recent strain sensing devices with subtle design of materials and device architectures. The pen‐on‐paper (PoP) approach may further develop portable, environmentally friendly, and economical lab‐on‐paper applications and offer a valuable method to fabricate other multifunctional devices.     

激光喷丸成形中的残余应力

通过对激光喷丸成形(LPF)中残余应力场分布的研究,找出单点喷丸残余应力分布形式,以及单点多次、多点不同路径喷丸中后续冲击对前次冲击残余应力分布的影响规律。对准确控制残余应力分布,获得激光喷丸后所需的板料形状具有指导意义。利用钕玻璃高功率脉冲激光对厚度为1.2 mm的LY12CZ硬铝合金进行了单点激光喷丸,用X衍射应力测定仪考察了单点冲击后材料表面及深度方向的残余应力,用厚度为2 mm 的6061-T6铝合金板料进行三列窄条激光喷丸变形实验。以ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件为平台,建立了具有一定精度的激光喷丸过程中冲击波压力的加载模型,对板料的变形过程进行了数值模拟, 分别考察了不同激光能量,板料尺寸,冲击路径等工艺参数对残余应力场分布的影响。实验结合数值模拟探索激光喷丸的主要参数和残余应力场之间的相互关系。     

GaAs功率单片脉冲在片测试技术研究

讨论了功率单片在片脉冲测试中在片校准技术、脉冲功率测试技术等难题,并在讨论以上问题的基础上,实现工程化应用,该测试技术能够有效覆盖至40GHz。在建立的脉冲大功率在片测试系统上对输出功率典型值5W的GaAs功率单片放大器进行测试验证,测试结果和装架测试结果相比较,输出功率误差<0.2dB。     

高分辨率机载InSAR高程距离向空变误差定标方法

高分辨率机载干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)是获取高精度数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)的重要手段之一。由于主副天线距离向相位方向图存在差异等原因,导致干涉相位偏差沿距离向变化,而传统的干涉定标方法将干涉相位偏差视为常数进行定标,无法消除干涉相位沿距离向变化的误差,因此使得定标后反演得到的高程存在距离向空变误差。针对该问题,该文提出一种单独将干涉相位偏差沿视角进行多项式拟合的定标方法。最后,利用一组机载实测数据对该方法加以验证,实验结果表明,该方法能有效地解决高分辨率机载InSAR高程测量距离向误差的空变问题。     

一种双极性高精度半导体激光器温度控制系统

温度是影响半导体激光器（LD）寿命和输出特性的重要因素之一。为保证LD输出稳定的激光模式和功率,采用以ADC和DAC集成的微处理器芯片C8051F350和具有双极性输出电流的TEC驱动芯片MAX1968为控制核心,以积分分离和变速积分增量式相结合的数字PID算法为运算程序的自动温度控制系统(ATC)控制TEC驱动电流的方向和大小,实现对LD的加热或制冷,使其工作在恒定温度。实验证明,应用该系统,LD在0℃～40℃环境温度范围内能很快稳定在设定温度,且其不确定度为±0.03℃。     

斜齿轮轴齿面激光熔覆过程中温度场的数值分析

对某汽轮机滑油泵转子的斜齿轮轴齿面的激光熔覆过程进行了研究,利用有限元软件ANSYS对其温度场进行了数值分析。结果表明,在齿面激光熔覆过程中,激光能量输入产生的热量大量集中在轮齿内部,且在熔覆层与齿根结合部位等温线分布比较密集,导致在轮齿内部出现较大的温度梯度,且激光输入产生的热量可对相邻轮齿产生预热的效果;计算结果还表明,越靠近齿顶,等温线越深入基体,若将轮齿的侧面和顶部同时熔覆,极易造成齿顶的过度熔化而塌陷。根据计算结果,提出了齿侧与齿顶分步熔覆的工艺,通过实际熔覆实验,在轮齿表面获得了连续、完整的熔覆层。