摘要：基于解决瞬变电磁发射机电流波形及接收信号存在的关键问题:一是发射电流波形振荡,影响早期信号的接收;二是补偿后的一次场信号幅值仍较大,而二次场信号的幅值较小;三是双极性对称梯形波的产生、控制方法。详细研究了瞬变电磁发射机梯形波发射机理、接收信号动态范围提升技术。设计得到的输出电流波形为理想梯形波,多频率可选、大功率电流发射可控,可以针对不同地质环境条件做出相应调整等特点,使得地下介质的激发效果达到最优。利用电磁响应接收信号分段采集处理技术,可以实现多通道、低噪声全波形数据采集。研制完成最大发射电流310 A,关断时间800 us,电流过冲极小;补偿后的一次场幅值0.56 V,接收信号20倍放大,波形较为规则。该发射机具有集成度高、稳定性好、实用性强的特点,并在多次瞬变电磁野外实验中取得满意的探测效果。

摘要：为满足长期卧床患者的日常照护需求,更好地解决床上大小便护理过程中的难题,设计了一款用于辅助大小便护理的新型护理床。基于人机工程学原理,设计了护理床的整体结构和运动机构,在抬背和屈腿的坐姿变换机构基础上,增加分腿机构和臀板下降机构,并建立了三维模型。通过机构运动学模型研究抬背、屈腿和分腿机构的运动参数,并对各机构进行了运动仿真,得到机构运动位移、速度和加速度曲线。结果表明:各机构运动平稳,速度和加速度的变化比较平缓,保证了护理床坐姿变换过程中病人的舒适性和安全性。该护理床可实现不同分腿角度功能和臀板自动下降功能,使解便过程更加便捷,充分满足了长期卧床失能人群的辅助解便护理需求。

摘要：时间域航空电磁法是航空地球物理领域重要的技术方法,具有大深度探测能力,为实现大探测深度兼顾浅层分辨能力,需要研发一种多波脉冲发射装置,能够同时发射大电流半正弦波和快速关断小峰值电流梯形波。该文利用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为硬件平台,采用硬件描述语言(Verilog),通过脉冲频率调制或脉宽调制方式来精确控制发射电流的波形、频率和脉宽,从而实现数字化控制,产生精度高、可控性强的多路数字驱动信号。与传统的半正弦波发射电路相比,其主波发射脉冲由两个1/4正弦波组成,上升沿和下降沿的时长和陡度可以通过程序独立调节,副波发射脉冲为快速关断沿的小幅值梯形脉冲,通过实测试验验证了该文方法的可行性,能够满足深地与近地表探测的要求。

摘要：航空瞬变电磁法(ATEM)是地球物理勘探中的主要方法之一,被广泛应用在油气、地下水等深地资源的勘查。瞬变电磁接收系统一般采用感应式空心线圈传感器接收瞬变电磁信号,其具有本身重量轻、固有线性频率的特点。线圈传感器仅对垂直于其孔径的磁通敏感,为了确定矢量磁场的所有方向分量,此次传感器设计成三个相互垂直的线圈。通过分析感应线圈灵敏度、信噪比等参数,对线圈尺寸、绕线方式进行了优化设计;选定本底电压、电流噪声较小的放大器,设计了接收信号前置放大电路。所研发的三分量ATEM感应式磁传感器工作带宽可达25 kHz,X、Y、Z三分量的本底噪声分别保持在:11.7、10.7、10.6(单位:nV/√Hz@1kHz),在其谐振频率处的灵敏度分别为4.3、6.5、6.4(单位:mV/nT)。本设计实现了高灵敏度三分量信号的采集,X、Y、Z三个分量完全对称分布,电参数基本一致,降低了传感器的本底噪声,有效地提高了灵敏度和信噪比。

摘要：为了提高航空瞬变电磁信号的灵敏度,提出了一种通过压制线圈运动噪声和控制二次场增益的实现方法.基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA),设计控制信号产生模块.在此基础上设计信号调理输出电路,首先通过比较预设阈值电压,识别、去除运动噪声,然后时序控制放大二次场.测试结果表明:该装置可以使接收信号波形的基线归零,并且能有效提高二次场增益.

摘要：文中介绍了一种采用全硬件电路方法设计的模块化电路,主要针对航空电磁发射机的动态峰值电流实时检测和有效控制。该设计采用专用的集成芯片进行实时采样保持真峰值电流的方法,主要由峰值采样同步脉冲发生电路、绝对值电路与峰值采样保持电路三部分模块构成。通过改变不同的充电频率和充电脉宽,得到所对应的峰值电流,对比真实值与模块电路显示值可得,该电路实现了实时检测发射机的动态峰值电流,最大偏差为2.8 A。该模块电路既可以应用于航空电磁发射机电路中,又可以应用于周期性信号的峰值数据检测电路中,为发射机系统的稳定运行提供了保障。

摘要：电磁发射机是瞬变电磁(TEM)探测系统的重要组成部分。在航空瞬变电磁法中,针对低供电电压、多匝发射线圈(低电阻、大电感)的特点,基于谐振原理设计了一种航空瞬变电磁法组合波脉冲电流发射电路,不仅能有效地控制发射波形的边沿,而且利用了关断瞬间电感的储能,提高了发射机的效率,实现了大磁矩发射。文中详细介绍了该电路的设计思路,重点分析了发射波形的控制逻辑。经过测试,该发射电路的电流峰值达到640 A,峰值发射磁矩达到54万A·m^2。

摘要：根据航空瞬变电磁法的原理及其信号特点,按照长时间连续采集和存储的要求,设计了基于LabVIEW的航空瞬变电磁数据采集系统。系统硬件平台以NI PXIe-4492动态信号采集卡为核心,搭配NI PXIe-6674T和NI PXI-6682H等辅助板卡进行搭建;软件部分采用LabVIEW编写,利用生产者/消费者模式,结合用户事件处理循环和队列消息处理器,实现了数据连续采集、存储、实时处理及显示的功能,并解决了发射和接收时钟不同步的问题。最后实验表明,该系统能够长时间稳定采集,并且各项性能满足设计要求。

摘要：为了解决航空电磁勘测数据夹杂的各种噪声严重影响数据处理和解释的问题,设计了一种由接收信号有效提取同步脉冲的电路。在固定翼时间域吊舱系统中,为了精准控制舱内数据,需要发射机与接收机之间的同步脉冲信号。该电路应用在数据预处理阶段,目的是为了提高接收数据的信噪比。接收信号经过滤波电路,去除掉15 Hz以下和40 Hz以上的噪声;通过绝对值电路由双极性变为正向单极性波形,随后经比较器电路变为脉冲波;经过分频变为单脉冲,也就得到了同步脉冲信号。经过测试和验证,接收信号波形与经过调试电路提取的脉冲波形的边沿电平时刻一致,实现了从接收信号中精确提取同步脉冲的方法。

摘要：基于灰度投影算法提出了两种方案寻找安检图像中灰度值最小的区域,即疑似危险品区域。首先运用中值滤波的方法去除图像噪声,提高图像质量。然后分别采用灰度积分投影算法和分块灰度投影算法找出疑似危险区域,对两种方案效果做出评价。在算法的实现上,利用FPGA高速并行处理能力获得比上位机软件更快的处理速度,通过硬件描述语言Verilog进行设计实现。