原子磁力仪系统高增益平衡光电探测器的设计

为了实现对原子磁力仪系统中微弱、发散、快速调制的光信号的精密检测,克服传统平衡探测器接光面积小、增益小、光电管间距不可调及与自由空间光信号探测不兼容等缺点,采用基于基尔霍夫定律的平衡差分放大法和基于平行轨道焊盘的精调方法,设计并制作了高增益平衡光电探测器,并介绍了其工作原理和结构组成。首先,针对光斑发散大和调制速率快的特点确定了具有10 mm×10 mm大接光面积的高速光电管;然后设计了双管中心间距从20~60 mm连续可调的平行轨道焊盘,增强其对各种光学系统的兼容性;最后,利用两级放大电路设计实现了高增益特性。实验结果表明,该探测器-3 dB带宽达到800 kHz,信号跨阻增益达0.91 MΩ,在70 kHz 时的信噪比为38.5 dB,能够满足原子磁力仪系统光信号检测的要求。     

磁方位修正MEMS矢量水声传感器研制

介绍了一种磁方位补偿微机电系统(MEMS)矢量水声传感器.采用电容原理MEMS技术构造内部振子,并与信号处理电路紧靠方式设计,可减小噪声干扰并抑制信号衰减.利用磁方位修正技术,对MEMS矢量水声传感器判定的方位进行修正,解决了单个矢量水声传感器定向精度不高问题.传感器完成了国家一级计量站标定和磁方位误差修正测试,测试结果验证了定向方法的可行性,矢量水声传感器可实现水下目标探测、定位及导航等任务.     

高精度磁罗经传感器设计

设计了一种基于磁感效应的磁罗经传感器,该传感器采用了纳米坡莫合金材料模压形成单轴向磁芯,并在磁芯上采用密绕法缠绕漆包线形成磁感应传感器.磁感应传感器通过LR谐振施密特触发器电路处理,将磁场强度信号转换为频率信号.通过基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度频率计提取磁罗经频率信号.磁罗经传感器采用四点修正法来补偿背景磁干扰信号,同时采用数字信号处理器(DSP)采集三维加速度传感器信号进行智能姿态自补偿,使传感器具有较好的环境适应能力.经测试,该罗经具有精度高,稳定性高,功耗低,体积小,且具备智能自补偿功能等特点.     

低相噪大面积平衡光电探测器

为了实现对光泵原子磁力仪系统中发散的快速调制光信号的精密相位检测,解决现有平衡光电探测器存在的接光面积小、增益小、带宽小及相位性能不理想等问题,本文采用基于结点差分电流的平衡差分探测方法,分析了平衡探测器抑制系统共模噪声的机理,通过优化元件和提高带宽设计出具有低相位噪声且单管接光面尺寸达到10mm的大面积平衡光电探测器,并进一步利用双板隔离式的制作方法避免了热噪声干扰,实现了其低相位漂移的特性。实验结果表明,该探测器-3dB带宽达到1.1 MHz,信号跨阻增益达到0.91 MΩ,在175kHz调制光信号下的相位噪声峰峰值不超过0.002 3°,能够满足碱金属原子磁力仪系统光信号精密相位检测的要求。     

提高EA211压铸铝合金缸体致密性的工艺改进

叙述了EA211缸体的压铸生产背景,生产验证了3种压铸工艺对缸体轴瓦区域致密性的影响,确定了采用局部挤压工艺作为铝合金缸体的压铸工艺,描述了局部挤压工艺中3个工艺参数对轴瓦区域内部致密性的影响。     

一种微小型磁矢量传感器设计

文章介绍了一种微小型磁矢量传感器设计。该传感器的检测单元包括两个磁敏感单元和一套信号处理系统。磁敏感单元采用MEMS技术制作,具有体积小、集成度高等特点。信号处理系统通过对两个磁敏感单元对空间地磁信号进行采集,并通过对磁敏感单元的信号数据处理,有效地改善了传感器的非线性和噪声,提高了传感器的灵敏度和线性度。对采用MEMS技术制作的微小型磁矢量传感器进行性能测试,测试结果表明:该传感器的灵敏度优于100pT/Hz1/2,线性误差≤0.1%。     

基于MEMS技术的光泵原子磁力仪发展与应用北大核心

综述了光泵原子磁力仪的发展过程及技术指标,介绍了基于MEMS的光泵原子磁力仪的现状,总结了光泵原子磁力仪的主要应用。对基于MEMS技术的光泵原子磁力仪的发展应用前景提出了建议,基于MEMS技术的光泵原子磁力仪在未来也会成为空间磁场分布测量的重要手段,为航空、船舶、医疗诊断等领域提供重要支撑。微型化的原子磁力仪甚至有望集成到家用医疗设备或嵌入到可穿戴设备中去,这将成为原子磁力仪进入消费电子领域的突破口,基于MEMS技术的光泵原子磁力仪会成为新一代磁测量产品的标志,成为磁测量民用市场不可替代的产品。     

一种自主定向磁复合三维MEMS矢量水听器

设计了一种自主定向的磁复合三维MEMS矢量水听器。该矢量水听器采用三维MEMS加速度传感器与磁传感器结构复合设计,并采用与信号处理电路紧靠方式,可减小噪声干扰及抑制信号衰减。通过磁复合三维MEMS矢量水听器解决单个矢量水听器定向精度不高问题。该矢量水听器完成了水下驻波场测试和无磁转台测试,测试结果验证了利用磁传感器补偿矢量水听器定向方法的可行性。     

发展散装水泥事业 建设绿色美好家园

发展散装水泥、推动节能减排是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措,是我国节约资源、保护环境的一项重要产业政策。散装水泥在生产和流通两个环节对节能减排的贡献主要体现在所节约的包装材料在生产过程中所需的能耗及温室气体的排放,减少粉尘排放和降低损失率。使用散装水泥有利于节约资源和能源,保护生态环境;有利于提升建筑工程质量,     

原子磁传感器原子气室无磁控温技术

针对原子磁传感器碱金属原子气室对无磁加热的需求,解决磁力仪共振谱线信号信噪比低的问题,使用了差分对的布线方法,采用微加工膜工艺,在陶瓷基板上制备了方形纯铜材质的无磁加热线圈.使用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件分析了线圈在2.2mA直流条件下产生的附加稳态磁场分布情况,结合Pro/Engineer软件构建的铜质气室固定支架及其热仿真分析结果,得到了比较理想的加热线圈固定位置.进一步分析确定了20kHz交流加热方案,最终制作完成了具有3W加热功率和0.1℃控温精度的无磁加热器.实验结果表明:该加热器瞬时磁扰动为2.24pT,满足原子气室无磁加热要求.其结果对原子磁传感器气室的设计及工作参数的优化改进具有一定的参考意义.