微型磁通门工艺的研究

为了制备体积小重量轻的可用于航天方面的微型磁传感器,用微机械加工方法制备了微型磁通门芯片.重点研究用蒸镀和掩膜电铸两种途径制备微型磁通门磁芯的工艺,研究了不同电铸工艺参数(镀液中c(Fe~(2+))/c(Ni~(2+))比、电流密度、pH 值)对镀层组份的影响并获得较为理想的成分比.利用振动样品磁强计测得磁芯材料的磁滞回线表明电镀的磁芯性能优于蒸镀的.     

中高频硅钢PFC电感设计与优化

硅钢是一种价格低、饱和磁通密度高、居里温度高、易成型的磁性材料,目前多应用于低频大功率的场合.现研究硅钢在中高频大功率UPS系统中的应用—硅钢PFC电感.采用合分布式气隙的硅钢磁芯以及不同金属材质的绕组设计电感,综合考虑损耗、磁通密度、温升、成本等因素并以低成本为优先,借助电磁和热仿真工具获得最优的电感设计方案.基于设计优化结果制作了3个硅钢PFC电感,并应用于一中高频大功率UPS系统中的3相4线Boost PFC电路.它们的测试结果与仿真结果基本一致,满足实际应用要求.     

铁磁性金属填充碳纳米管的微波吸收机理研究

深入探讨了铁磁性金属填充碳纳米管的微波吸收机理,对铁纳米粒子填充碳纳米管的微波吸收特性进行了数值模拟,计算了其自然共振频率,模拟结果与实验数据相吻合理论上证明了铁磁性金属填充碳纳米管对微波的强烈吸收主要是样品中铁磁性金属纳米粒子在微波作用下产生了磁共振的结果研究发现,随着铁磁性金属填充碳纳米管薄膜厚度的增加,其共振频率vγ向低频方向移动,随着碳纳米管中铁磁性金属纳米粒子含量的增加,vγ向高频方向移动因此,通过改变样品厚度和碳纳米管中铁磁性纳米粒子含量,可以实现对微波的调谐吸收     

平衡线圈式高精度金属检测算法

金属检测广泛应用于食品安全和工业生产中,为克服单一幅度信息无法解决产品效应的问题,提出基于幅度和相位的双通道数字检测算法,建立基于平衡线圈式检测的数学模型,深入分析金属信号的特点。通过坐标定位准确提取出金属信号的幅度和相位信息,产品学习和聚类算法有效地分离金属信号和产品效应信号。试验结果表明:相位信息可有效区分不同材质的金属,配合幅度信息的双通道检测可准确提取金属信号,实现在强产品效应下金属的检测。     

电动汽车无线充电金属异物检测线圈电磁特性

在电动汽车无线充电系统中,为实现较大范围内对小型金属异物的有效检测,提出一种金属异物检测线圈电磁特性的分析方法. 基于谐振电路在受到金属异物干扰后会产生失谐现象,论述金属异物检测的基本原理;分析检测线圈电磁特性的主要影响因素,给出将若干个PCB(Printed Circuit Board)型小线圈通过串并联构成线圈组的线圈设计方案;用Maxwell软件仿真分析金属异物进入检测线圈上方对线圈磁场的影响,得到不同的线圈结构参数和线圈连接方式对检测线圈电磁特性的影响规律;在无线充电环境下,用检测线圈组的感应特性仿真实例验证所提出的检测线圈组设计方案的可行性. 结果表明:本文提出的设计方案能够有效抑制电动汽车无线充电过程中环境磁场引起检测线圈的感应电压噪声,金属异物检测线圈电磁特性的分析方法能够为电动汽车无线充电系统中金属异物检测线圈的设计提供指导.     

节能灯电子镇流器用磁芯的参量测试及选用

该文就节能灯镇流器铁氧体磁芯的工作磁通密度、饱和磁通密度以及磁导率等几个磁性参量以及各自对磁芯电感的影响进行了介绍,在100kHz频率下,采用最大激励电流测试法分别测量了3种磁芯的多种参量,根据测得的B-H曲线和不同温度下的工作磁通密度值,并结合节能灯磁芯电感的选用标准对结果进行了比较。最后将3种磁芯制成电感应用于20W/120V的同款镇流器中,对实际应用结果进行分析后,列出了可选用的优先次序,指出了各自应用场合。     

石油钻进中平行水平井垂直距离测定方法研究

针对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)中注气井和产油井垂直距离的测距问题,提出了通过磁通门感应旋转磁信标中产生的交变磁场来进行垂直距离测距.并利用磁通门三轴感应输出值来计算2井眼之间的垂直距离,使注汽井和产油井的井眼轨迹保持在一定的范围内.由于钻具铁磁性材料会对距离测量产生误差,用当地磁场来对干扰磁场进行距离测量的校正,实验测量表明,该校正方法能在磁性材料干扰的环境下获得准确的垂直距离,具有简单、有效、实用的特征.     

微型磁通门工艺的研究

为了制备体积小重量轻的可用于航天方面的微型磁传感器，用微机械加工方法制备了微型磁通门芯片。重点研究用蒸镀和掩膜电铸两种途径制备微型磁门磁芯的工艺，研究了不同电铸工艺参数（镀液中cFe^2 ）／c（Ni^2＋）比、电流密度、pH值）对镀层组份的影响并获得较为理想的成分比。利用振动样品磁强计测得磁芯材料的磁滞回线表明电镀的磁芯性能优于蒸镀的。     

微型磁通门传感器的激励仿真设计

微型磁通门传感器因具有功耗低、灵敏度高、分辨率高、结构简单和成本低等特点,被广泛应用于地球物理勘探、地磁导航、太空环境监测、医学诊疗等弱磁场测量领域。而对于该传感器,激励效果的好坏直接决定整套系统的性能,因而有必要为激励模块建立准确的仿真模型。基于法拉第电磁感应定律对双铁芯磁芯结构进行数学建模,并给出正弦波激励下电压、磁场量等物理量的波形。依据中国科学院地质与地球物理研究所研制的磁通门磁强计KDM-01的结构参数构建激励模块的仿真模型,得到的仿真结果与测试结果基本一致。并将该模型应用于设计的磁强计中,测试数据与标准磁强计非常近似。两者证明了所建立的数值模型的有效性和准确性。     

用铁基块状金属玻璃作为磁芯的传感器工作特性

差动变压器式传感器是一种广泛应用于工业生产现场的传感器,由于决定这类传感器输出特性的结构参数较多,如线圈匝数、磁芯直径、骨架材料和几何形状等,因此在系统参数优化配置时较为困难,实际中都选择优质材料和高精度的加工工艺来保证优良的输出特性.研究了(Fe50Co50)72B20Si4Nb4铁基块状金属玻璃(Bulk Metallic Glass,简称 BMG)作为差动变压器式位移传感器的磁芯材料的传感特性;实验结果表明:在相同条件下 ,采用金属玻璃作磁芯的传感器灵敏度比用波莫合金灵敏度更高,稳定性更好,信噪比更大,在较高的激励电源频率ω下铁损更小;而且金属玻璃制成的磁芯尺寸小、电阻率高、涡流损耗小,因此能把电流的重复频率取得比较高,有效地扩展了传感器的频率响应范围.     

兼顾远场和近场性能的便携式三维声纳设计

为了降低三维成像声纳系统的复杂度,并保证系统在整个水下探测范围内具有准确的波束图,提出兼顾远场和近场性能的便携式三维成像声纳设计方法. 该设计采用十字型阵列实现三维声纳成像,相比平面阵,极大降低了硬件复杂度,设备灵活轻便. 针对发射阵列,提出近场条件下的多频发射波束形成算法,根据十字型阵列的景深划分多个发射聚焦区间,并通过菲涅尔近似,配置各聚焦区间的时延参数,保证近场的波束性能. 针对接收阵列,提出优化的CZT (chirp zeta transform) 波束形成算法,可实现远场和近场条件下的快速波束形成,且计算量低于其他波束形成算法. 仿真实验表明,在近场聚焦区间内,该算法的角度分辨率和旁瓣高度变化差异较小,波束图性能稳定. 实际水下实验证实该设计可以在探测场景内获得清晰的水下三维图像.     

Locating method of fire source for spontaneous combustion of sulfide ores

In order to achieve a more efficient way to accurately detect the position of the fire source of spontaneous combustion underground mine,a simple fire source locating method,based on infrared scanning system which can determine the point where the highest temperature on the surface of igniting ores occurs,was proposed.First,the differential equations that describe heat flow in ore body were presented and the relationship between the surface temperature distribution and the depth and intensity of inner fire ...     

基于小波分析的人脸定位算法在AmI中的应用

为了提高环绕智能个性化系统中人脸定位子系统的性能,更好地体现AmI系统无所不在的服务和隐藏计算的概念,提出了基于小波分析的人脸实时定位算法.首先将采集的图像经肤色模型预处理获得整个脸部信息,然后应用小波分析定位头发区域几何形状,结合先验知识获取头发几何概率模型.最后将此模型应用于AmI实时定位跟踪系统中,从而实现了AmI用户的个性化视频服务.实验结果表明,该算法在AmI系统中实时性好,定位准确率高.     

基于深度信息的人体检测窗口快速提取方法

为改善图像尺度空间搜索方法在人体检测窗口提取中的检测窗口数量多、检测消耗时间长的问题,在深入分析Kinect深度数据特点的基础上,给出了一种基于深度信息快速提取人体检测窗口的方法.该方法通过计算待检测深度图像中深度值出现频次的极大值,根据出现频次极大值对应深度值区域的几何中心确定检测窗口候选位置的中心,并进一步基于深度值和人体高度间的关系,确定检测窗口的尺寸,从而实现快速提取一系列人体检测窗口.最后,从检测窗口数量、响应时间和准确度等3个方面对该提取方法进行了评估,结果表明:该方法的总体效果良好,缩短了检测时间,并且准确率较高,达到了提高人体检测效率的目的.     

新型三相三电平光伏逆变器开路故障检测与容错控制的研究

为提高三电平光伏逆变器运行的可靠性，提出基于改进型电流流通路径开路故障检测和电压空间矢量冗余容错控制方法。首先，以三相三电平光伏逆变器拓扑结构为基础，详细地分析了各部分功率器件发生开路故障后电路电流流通路径，利用流过钳位二极管和负载的电流以及开关器件的切换状态进行故障检测，通过短时间内注入欠励磁无功电流对故障类型进行分类。然后，从理论上探索不同位置的功率器件发生开路故障后逆变器电压空间矢量的变化情况。根据逆变器故障后电压空间矢量的分布规律和逆变器自身的冗余矢量完成容错控制。提出的方法无需额外的硬件成本和复杂的计算，故障检测和容错控制速度快。最后，搭建一台额定功率为10 kW的样机验证提出方法的有效性和可靠性。     

采用卷积神经网络的老年人跌倒检测系统设计

为了利用便携式设备准确检测老年人的跌倒状况,针对传统算法中人为设计特征造成的不完备性,构建一种基于卷积神经网络（CNN）的老年人跌倒检测模型. 以智能手机内置的三轴传感器作为数据获取源,将采集的人体姿态信息进行滤波、标准化、采样等操作后,输入到所设计的模型中;采用梯度下降和适应性动量优化方法进行多层卷积神经网络训练和优化,获得模型关键参数训练并优化模型关键参数;利用学习到的深层次特征进行样本分类. 实验结果表明：所设计的模型对于跌倒检测的准确率明显高于一般的机器学习算法模型,并且在对跌倒和非跌倒的区分检测中,精确率和召回率都保持了较高的稳定水平.     

加权最大夹角间隔核心集向量机的不平衡数据分类

为了处理大规模数据和不平衡数据分类问题,提出了一种新的分类方法,利用基于最大夹角间隔的核心集向量机算法实现对大样本数据的分类;针对不平衡数据分类问题,通过对不同的样本给予不同的权重,来提高算法的分类性能。加权最大夹角间隔核心集向量机方法不仅能够有效地解决不平衡数据的分类问题,而且能够实现对大样本数据的快速训练。     

基于AISG协议的便携式ALD控制器设计

针对天线线上设备(ALD)安装调试工具普遍存在效率低下、操作繁琐的问题,提出了一种符合AISG协议要求的便携式ALD手持控制器设计方案.该方案采用基于对数放大器的检波方法实现了接收灵敏度可调节的OOK通信电路,分析了AISG协议的设备扫描方式,设计了一种区分ALD设备类型的四叉树扫描算法,实现了对AISG总线上不同类型ALD设备的快速识别.结果表明,本设计方案符合AISG协议规范要求,控制功能完善,具有协议兼容性好和扫描速度快的优点.     

一种矿井下跳频器的研究与设计

考虑当前的矿井下定位通信系统的发展现状,提出一种可供矿井下定位系统使用的快速跳频器设计方法.阐述了快速跳频器设计原理、AD9954的电路设计、RS跳频器的设计流程和位同步的实现流程,该设计能为矿井下定位通信系统提供可靠、快速信息采集,提高其抗干扰能力和信道利用率.     

基于图像识别技术的烟包封条缺陷检测

为了提高香烟在线生产的效率,提出了一种烟包封条缺陷检测方法,开发了基于图像识别技术的烟包封条缺陷检测系统.所开发系统首先对采集到的烟包图像进行中值滤波和边缘检测;然后对边缘图像进行Radon变换;进而通过检测烟包小标上特征直线的角度和位置来判断烟包小标的粘贴是否合格;最后用PLC控制将判别不合格的烟包剔除出香烟生产线.中烟公司某烟厂长周期的应用结果表明:该检测方法具有判别速度快、易于实现等优点,所开发的系统可行、有效.