基于虚拟仪器技术的薄膜电磁参量测量

基于谐振腔微扰技术,利用先进的矢量网络分析仪,结合虚拟仪器技术研制了一套测量薄膜微波电磁参量的自动测量系统．该系统可以方便、快捷地测量薄膜在微波频率下的复介电常数和复磁导率．图形化编程语言LabVIEW大大缩短了系统开发时间,提高了编程效率．     

薄膜材料复介电常数与复磁导率测试研究

采用谐振腔法对薄膜材料复介电常数和复磁导率进行了测试研究。依据腔内电磁场的特性及薄膜材料体积小的特点,采取了较大的模指数、高品质因数、小耦合系数等措施,设计了在2GHz频率下工作模式为TE105的矩形谐振腔。使用Agilent 8722ES络分析仪进行扫频反射测量,由放置试样前后腔的谐振频率和品质因数以及试样的体积等计算出薄膜材料复介电常数和复磁导率,该方法操作简便,准确性较高。     

带线法的测试范围和误差分析

介绍了在微波频率下用带线法测复介电常数和复磁导率的测试原理．对测试范围和测试误差进行了讨论．适当地选择样品长度,复介电常数εｒ和复磁导率μｒ的测量误差可在±５％以内．测试范围与测试参数值的配合有关．该方法适合微波吸收材料和一般非低损耗材料的测量     

带线法的测试范围和误差分析

介绍了在微波频率下用带线法测量复介电常数和复磁导率的测试原理。对测试范围和测试误差进行了讨论。适当地选择样品长度,复介电常数εｒ和复磁导率μｒ的测量误差可在±５％以内。测试范围与测试参数值的配合有关,该方法适合微波吸收材料和一般非低损耗材料的测量。     

岩石复电阻率测量中的电极效应

复电阻率是电磁勘探描述地下岩石电性的重要参数之一。根据电磁勘探频段,实验室内复电阻率测量的低频段通常达到10~(-2) Hz。为避免测试电极与岩石的宏观结构形成电极极化影响岩石微观结构的研究,通过电化学理论结合复电阻率实验研究了不同电极材料对流体、岩石的复电阻率测试中的电极极化特性。结果表明,测试岩石在低频段容易受以物质传递为主的电极极化影响;电极极化同时受电极材料、电极附近流体矿化度和温度、被测岩石阻抗等因素的影响;最后,分析和讨论了减小或消除电极极化影响的方法,为准确测量岩石复电阻率并用于微观结构分析提供了理论和实验基础。     

带线法同时测量复介电常数和复磁导率

提出了可以宽频带扫频同时测量电磁介质的复介电常数εｒ和复磁导率μｒ的带线法，推导出了由带线网络的Ｓ１１及Ｓ２１表示εｒ及μｒ的理论公式．对带线夹具进行了设计，给出了铁氧体及吸波材料样品的测试数据．测试表明，带线法具有准确性高、特别适宜大损耗材料的测量和容易操作等优点．     

现代电磁仿真工具在微波测量实验教学中的应用

规则形状微波谐振腔已有一些解析或半解析公式,但随着微波谐振腔腔体三维结构复杂度的提高,电磁仿真工具愈发显示其能力和优势。正确使用电磁仿真工具可以大幅提高研发速度,确保工程设计的一次性成功率。该文选择主流商用三维电磁仿真软件作为微波数字仿真实验平台,针对国防特色真空电子技术专业背景特点,开发了重入式谐振腔综合微波测量教学实验项目。以微波速调管中常用的高频结构重入式谐振腔作为实验对象,重点锻炼了学生微波谐振腔设计、仿真与优化,实物模型调试以及谐振腔主要工作参数测试能力。实践表明,实验教学效果良好。     

被动行走测试系统的建立与实验研究

本文针对平面直腿的被动行走模型,建立了被动行走的测试系统．主要测试的参数为两腿的摆动角速度、角度和足底接触的法向作用力,利用陀螺仪和薄膜力传感器等实验设备可以实现这些参数的测量．同时利用建立的实验系统,可以对被动行走的动力学过程进行研究,得到了被动行走过程中足与地面的接触过程．     

金属薄膜与萃取复型电镜照片上测量球状第二相误差分析

本文通过理论和实验数据分析表明:在萃取复型和金属薄膜电镜照片上定量测量球状第二相的加权平均直径时,存在较大误差。文章同时给出了两种误差的大小和它们之间的关系。     

相空间重构中嵌入维和时间延迟的选择

提出了一种用于相空间重构的嵌入维和时间延迟自动算法，它利用混沌时间序列的去偏复自相关函数的零点来确定时间延迟，有效地降低了平均位移法跟踪平均位移量斜率变化的随意性所造成的计算误差，并借助于复自相关法和Г-test的迭代计算求得准最佳的嵌入维和时间延迟参数．该算法具有较充分的理论依据，其计算复杂度不大，对数据长度的依赖性不强．仿真实验结果表明，用该算法计算标准混沌时间序列关联维的相对误差由传统算法的4．4％降低到1．06％，有效地提高了计算相空间重构中不变量的精度．     

采用谐振腔微扰法的NiZn铁氧体介电常数测量

谐振腔微扰法广泛用于材料微波介电性能的测量,它与常规的测量方法相比,具有样品尺寸小、计算公式简单的优点,在近似计算频率、谐振腔品质因数、材料的介电常数等方面具有较高的应用价值.采用谐振腔微扰法,测量不同配方NiZn铁氧体在微波频段的复介电常数,计算得到介电常数的虚部ε″和实部ε',进而分析Ni和Zn的含量对NiZn铁氧体材料介电常数的影响.     

谐振腔内介质的复介电常数求解方法研究

为了建立通用的数学模型求解谐振腔内介质的复介电常数εr，根据时谐电磁场的波动方程和边界条件，导出以εr作为本征值的变分方程，并应用于矩形腔内的介质柱，求解步骤有较大简化．测量结果表明，该方法可求解大尺寸、高介电常数、低损耗的介质样品．     

静电辅助的气溶胶化学气相沉积法制备Y2O3薄膜

采用静电辅助的气溶胶化学气相沉积的方法成功地在Si(100)衬底上制备了Y2O3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XRP)对薄膜进行了表征.SEM分析结果显示,薄膜的颗粒为纳米级的,并且薄膜致密、平整.AFM分析结果表明,薄膜的粗糙度为11nm.由XPS分析可知,薄膜为基本上符合化学计量比的氧化物.附着力测试表明,Y2O3薄膜与Si衬底的附着力为4.2N.X射线衍射分析结果表明,沉积得到的Y2O3薄膜在热处理前为非晶结构,热处理之后薄膜具有立方晶体结构,并且沿(111)面择优生长.     

同轴谐振腔及微扰法测量介质介电常数

提出了一个新的具有设计性与综合功能的微波测量实验项目，利用同轴谐振腔，接合理论对介质的ε′、ε″及tanδ、加载腔端电容C进行测量与计算，并在学校电磁场与微波技术专业进行了教学实践，取得了良好的教学效果。     

对复介电常数的非破坏性自动测量

应用终端开路同轴线传感器，采用微机控制的自动测量装置，在频率为０．１－１０ＧＨｚ的范围内对不同物质的复介电常数进行了非破坏性测量。从理论上讨论了测量原理，并对实验结果同有关文献进行了比较，验证了该方法的正确性和可靠性。     

多视域下基于机器视觉的索力测试

拉索是缆索承重体系桥梁的关键承力或传力构件,在体系构成中的地位至关重要。为解决现有非接触视觉测量存在的测试视场不足、应用场景复杂多变,致使其测试精度与视域范围相互矛盾无法协调统一的技术难题,提出了多视域下基于机器视觉的索力测试新方法。以全息视觉传感器系统获取斜拉索全视域-多视域下的空间几何构型数据,建立了像素映射及图像增强算法计算模型;通过数字空间基准平面的信息转化,对复杂测试场景下视觉传感器光轴射线与被测物体所在承影面非正交情况进行测试参数修正。为避免实测拉索全息性态特征因偏离标准悬链线所导致的索力测量误差,以单一视域下的几何构型拟合降噪后的全息曲线并精确定拉索上下锚固点坐标,进而可由拉索全息性态特征参数精确测算斜拉索索力。试验结果表明：本文方法可在复杂测试场景下量化分析拉索索力计算参数,相较于常规索力测试方法,最大相对误差为9.2%,均方根误差为2.79%,满足工程实践测试精度及稳定性要求,为复杂测试场景下斜拉桥索力监测提供了一种新途径。     

电子提花机用电磁阀参数自动检测系统的开发

在研究现有多种电子提花装置的基础上,针对电子提花织机的实际需求,介绍了作者开发的电子提花机用电磁阀电磁参数自动检测系统,同时给出了系统的设计思想、系统的硬件结构和软件的设计方法,阐述了配置多种高精度数字仪表、结合PC机和单片机联合控制的计算机电磁测量技术.实践表明,该系统达到了设计要求并取得了很好的使用效果.     

导线贯通金属腔体电磁辐射耦合电流的计算方法

为研究电磁波辐射条件下电力系统中细贯通导线引入的电磁干扰问题,提出了一种利用等效电压元思想求解细导线耦合电流的新方法,推导出金属腔体加载贯通导线时线上电流分布的估算公式,分析了耦合电流分布规律.结果表明,贯通导线对入射电磁波具有频率选择特性,贯通导线的电长度为半波长整数倍时,贯通导线上电流谐振,谐振时线上耦合电流波峰数为n,而后采用信号发生器、电流探头等设备建立了含细贯通导线金属腔体电磁耦合实验平台,通过开展贯通导线连续波电磁辐射效应实验验证了该方法的有效性.