磁阻型弱磁传感器特性自动测试系统

随着磁阻型弱磁传感器的深入研究和广泛应用,方便、快速的测量传感器低频噪声、灵敏度、非线性等特性已成为研究其低频弱磁场测量能力的基础。设计开发了一套弱磁传感器特性自动测试系统,其自身的噪声平方根谱密度小于槡5 nV/Hz(在10kHz)。它包括亥姆霍兹线圈、惠斯登电桥和低噪声放大器、磁屏蔽桶、高精度数据采集卡和PC等硬件模块,采用互相关功率谱分析方法得到传感器低频噪声,通过传感器输入输出特性曲线得到其灵敏度和非线性等参数。利用该系统对商业化巨磁阻传感器AA002进行了测试,得到其在6 V供电时噪声平方根普密度约为槡10 nV/Hz(在10 kHz),线性范围内的灵敏度为3.35 mV/(G.V-1)。结果表明该系统为研究和分析磁阻型弱磁传感器的特性提供了一种有效的检测手段。     

基于赝电容的高线性度柔性压力传感器研究

基于可逆氧化还原反应的赝电容式柔性压力传感器具备高灵敏性能,可用于微弱压力检测,然而,目前赝电容式柔性压 力传感器线性度较差,只能在有限压力区间内保持较高灵敏度。 为此,本文利用 MXene 材料作为电极,设计了一种内部具有孔 隙且表面粗糙的双尺度随机微结构离子凝胶膜,增加了其压缩过程中的缓冲空间,使凝胶膜应力变形更加均匀,确保了灵敏度 在受压过程中保持稳定。 实验数据表明,传感器在 0 ~ 1 MPa 范围内具有超高的线性度(相关系数 ~ 0. 994),优异的灵敏度 ( ~ 2 133. 7 kPa -1 )、快速的响应和恢复时间(分别为~15 和~23 ms),较低的检测限( ~ 2. 5 Pa)和优异的机械稳定性。 将传感器 用于水下,可高线性检测水深,同时传感器可以高灵敏检测到不同水深下螺旋桨扰动产生的微弱水流变化。     

Mach—Zehnder干涉型光纤弱磁场传感器稳定性的研究

近年来,Mach—zehnder干涉型光纤弱磁场传感器的研究和应用获得了很大的发展,但是,外界环境因素的干扰始终影响着传感器的稳定性。本文选择直流相位跟踪法来保证传感器的稳定性,给出了理论阐述和具体电路。结果表明,该方法很好的消除了外界环境因素的干扰,保证了传感器的稳定性。     

水下地磁测量中干扰消除方法的研究

在潜艇上精确测量地磁场必须要消除各种干扰磁场的影响。分析了潜艇干扰磁场的来源和特性,提出了一种采用前置滤波器和数字低通滤波器相结合来消除超低频电磁场、腐蚀相关磁场、杂散磁场等干扰的方法,并介绍了一种基于K矩阵来消除潜艇感应磁场的方法。     

基于多传感器融合的机器人室内建图方法研究

设计了一种基于多传感器融合的室内建图方法,能够实现在包含玻璃物体的室内环境进行地图构建。主要利用激光雷达采集的数据和双目相机的数据进行特征级融合,再通过扩展卡尔曼滤波进行位姿融合;依据激光雷达对数据进行采集,利用参考阈值对疑似点进行判定;进一步使用双目视觉进行识别判定,实现多传感器融合建图。该方法可以提高局部定位能力和全局定位能力,解决传统Gmapping算法中对玻璃无法准确识别的问题。     

光纤干涉仪相位解调方法的研究

相位解调在光纤干涉仪应用中具有十分重要的地位,直接影响干涉仪的相位测量精度。本文通过研究相位载波解调（PGC）与3×3耦合器解调这两种方法,发现在一定对称性条件下,3×3耦合器解调具有更大的优势。     

超导/磁阻式复合磁传感器高灵敏及三轴化研究

超导/磁阻式复合磁传感器利用超导磁放大器上千倍的磁场放大能力,可大幅提升磁阻式传感器灵敏度,有望实现fT级的磁场分辨力,满足水下目标探测、生物磁场检测等新型弱磁探测需求。经过几十年的研究,超导/磁阻式复合磁传感器相关工作取得了重要进展和系列成果。首先从复合磁传感器工作原理、高灵敏和三轴化研究现状等方面进行了系统的回顾和总结,其中超导磁放大器的放大倍数在实验上已经超过1 000,低温下(4.2 K)的热噪声仅为■,然后针对目前存在的问题对下一步研究工作进行了简要展望。论文相关工作对于提升超导/磁阻式复合传感器性能、促进其推广应用具有重要的借鉴和指导意义。     

光纤磁场传感器信号解调方法及仿真研究

为了减少相位随机漂移和1/f噪声对信号检测灵敏度的影响,基于磁致伸缩效应的光纤干涉型磁场传感器必需在传感臂或参考臂施加高频调制磁场;考虑负载效应、退磁效应,给出了光纤/磁致伸缩耦合结构的等效应变;采用相位载波(PGC)外调制方案,在参考臂施加高频调制磁场,根据贝塞尔函数展开式,建立了被测磁场与载波磁场振幅、调制磁场振幅之间的关系式;借助Matlab/Simu-link,对相位解调方法进行仿真,仿真结果与理论分析结果十分吻合;研究了输出信号幅值随调制磁场幅值变化的趋势,得到高频调制磁场幅值的最优值。     

"传感器与测试技术"在线开放课程建设探索

在线开放课程的建设对于人才培养质量的提升具有重要作用.本文主要介绍国防科技大学传感器课程团队在"传感器与测试技术"在线开放课程建设方面做的具体探索和实践,包括课程内容体系的优化,教学模式的设计,教学资源的打造,考核方式的改革以及维护、推广和持续改进机制的建立,取得了一定成效和经验,可以为其他工科专业在线开放课程建设提供一定借鉴.     

基于隧道结磁阻传感器的电调磁性测试方法

对于薄膜的电场调控磁性测试方法存在仪器设备昂贵,响应速度慢等问题.针对以上问题,提出一种基于隧道结磁阻传感器的电调磁性测试方法.为验证该方法的可行性,分别利用超导量子干涉仪和该测试方法对铁镓硼磁性薄膜样品进行电调磁性测试,结果表明:两种测试方法的结果相同,样品的电调磁行为均为蝶形且电场拐点均为+2,+4,-2,-4 k...