摘要：超宽带雷达具有抗干扰、高分辨率等特征,设计并实现了一种面向超宽带雷达系统的CPPM微波源。CPPM信号由时间间隔随混沌特性变化且宽度和幅值均相同的脉冲序列构成,相关特性和信号带宽分别取决于混沌特性和脉冲宽度。数字仿真和FPGA实现了基于logistic映射的脉冲宽度为0.64 ns的CPPM信号,带宽可达1.56 GHz,并具有较好的相关特性。模糊函数表明该信号可以实现较高的测距和测速精度并具有良好的抗干扰能力。将该CPPM信号作为雷达系统信号源,实验验证了对不同距离目标物的定位,双目标分辨率可达16.5 cm,可以实现目标物的精确定位。

摘要：传统的布里渊光时域反射(BOTDR)系统普遍采用电光调制器(EOM)产生探测光脉冲,存在探测光消光比较低的缺点,影响系统的测量精度和传感距离。提出利用基于半导体光放大器(SOA)的脉冲光调制方法产生高消光比脉冲光,设计基于相干探测的脉冲光消光比测量方案,同时搭建了BOTDR传感系统,对本脉冲光调制方法进行了性能测试。实验结果表明,相对于传统的EOM调制方法,采用本调制方法时,产生的探测光消光比提升了16 dB,10.7 km传感光纤末端的布里渊频移波动由10.6 MHz减小至5.7 MHz,在同等测量条件下,传感距离由10.7 km提升至27 km。研究表明,基于SOA的脉冲光调制方法可显著提高探测光消光比,进而优化BOTDR系统的测量精度和传感距离。

摘要：传统的微小电容测量电路难以满足电容式传感器的发展要求;为此,提出以AD7746为电容数字转换器、MSP430F149为微处理器的测量方案,详细论述了电路的应用背景和软硬件设计,为电容式传感器的信号处理提供了全新的思路和解决方案。测试结果表明:在量程为0至4.096 pF、电容数字转换时间为109.6 ms时,峰峰(P-P)分辨率为16位,0.1fF,测量电路具有分辨率高、精度高、响应快速、外部电路结构简单、易于集成、稳定性好、开发周期短、成本低等特点,具有较好的应用价值。

摘要：光谱仪是进行生化检测与光谱分析时所需的基本仪器,近些年来,研究开发小型、便携式的光谱仪已经成为重要的研究方向。设计了基于智能手机的光谱检测方法及装置,该装置以手机内置LED 灯为宽谱光源,以 DVD 光盘聚碳酸酯层的周期性凹槽结构作为衍射光栅,利用智能手机进行光谱分析。以水中 Cr^6+为例,利用显色反应生成紫红色络合物,采用所开发装置结合分光光度法实现了水中Cr^6+的快速定量检测。检测结果与常用的分光光度计结果一致,检测限为0.02 mg/L,达到了国标对饮用水中 Cr^6+含量的检测要求。

摘要：介绍了一种多悬臂梁压电换能器电路。与标准能量采集电路(SEH)相比,三悬臂梁压电换能器电路的理论最大平均采集功率提高了300%。利用Multisim软件仿真,结果表明,三悬臂梁压电换能器电路的最终输出电压为SEH电路的2.11倍;进一步搭建实际电路,其最终最大输出功率为SEH电路的3.12倍,能量转化与利用效率显著提高。

摘要：针对温感区域长度小于空间分辨率导致温度测量不准确的问题,提出一种多点温度校正方案,并介绍了一种可应用于中小尺度剖面温度分布测量的装置和方法。采用基于多峰高斯拟合的方案,实现了多个测量不准确温度点的同时校正,提高了系统的温度准确度,设计了分布式拉曼测温系统样机,通过将光纤部分缠绕在PPR管上实现了中小尺度剖面温度分布测量。实验装置使2 m和1.5 m温感区域的测量准确度提高到1℃;测得冬季黄河万家寨水库冰盖厚度约为42.33 cm,与人工测量结果相差约为1.67 cm;测得36 m深河水剖面的温度约在0.32℃~0.90℃范围内波动。实验结果表明,采用该分布式拉曼测温系统能够在野外大范围监测河道流水剖面的温度分布。

摘要：在前期设计电路的基础上,对具有不同型号热电制冷器(thermoelectric cooler,TEC)混沌激光器的温度和驱动电流控制电路进行优化,实现对不同型号TEC混沌激光器的温度及电流的有效控制,输出到TEC端的最大电压调节范围为0~3.3 V,输出电流稳定度在0.02%以内,输出波长波动稳定在9 pm以内.与Newport驱动源相比,本设计将光发射次模块激光器输出波长的归一化均方差从0.004 4降至0.002 0,控制稳定性得到明显提高.

摘要：为获得对混沌激光器的高稳定性驱动电流,实现对混沌激光器驱动电流与温度的高精度调节,基于ADN8810和ADN8835芯片设计一种混沌激光器驱动及温控电路.电路可输出驱动电流0~80 mA,满足最小调节精度0.01 mA线性可调的驱动能力;可在0.5~4.5 V调节半导体制冷器(thermoelectric cooler,TEC)端最大电压值以适应具有不同TEC的激光器;在0.5~4.3 A调节TEC最大电流值以保护激光器.实验结果证明,本电路输出的驱动电流稳定度优于0.007%,2 h内激光器的温度最大波动为0.17℃.能够满足混沌激光器的需求.

摘要：为消除装载机阀控液压系统在举升和下降过程产生的节流和溢流损失,并回收举升过程中积累的重力势能,提出由三腔液压缸和闭式泵控组合的高能效液压驱动系统。首先,将现有非对称液压缸中的柱塞杆改为中空结构,设计中空腔室柱塞腔与有杆腔的面积相等,两腔室直接与液压泵进油口和出油口相连,构成闭式泵控回路,第三腔室直接与蓄能器相连,构成液气储能单元;然后,根据工作原理和理论分析初步确定系统基本元件的参数,构建所提出的系统的多学科联合仿真模型,通过动态特性的仿真分析,验证系统的可行性;最后,搭建高能效液压驱动系统试验样机验证仿真结果的准确性,并分析不同势能回收腔压力对系统能效和特性的影响。研究结果表明:采用闭式泵控液压系统,不仅完全消除了节流损失,还通过伺服电机驱动定排量液压泵,实现了动臂液压系统供需流量匹配;蓄能器与液压缸第三腔重力势能回收腔直接相连,下降过程中可直接回收利用举升系统动力势能,当此腔压力为5 MPa时,所提系统能量回收效率最高,可达79.4%。

摘要：针对目前光纤环形腔衰荡光谱技术多用于测量单一通道或者单一物理量的问题,依据双通道同步检测的思想,在传感系统中结合延迟线方法,搭建了基于光纤环形腔衰荡光谱技术的双路复用微位移传感系统,并对其重复性、灵敏度、复用性等特性进行了实验研究。结果表明:该系统可在双通道条件下分别实现0~10位移测量,且在未发生位移时两路传感器的重复性测试结果分别为(0.950 080 6±0.001 151)μs^-1和(0.953 523±0.001 757)μs^-1;当两路传感分别产生6 mm和5 mm的位移时,重复性测试参数变化为(0.955 884±0.001 966 4)μs^-1和(0.959 957±0.002 013)μs^-1;双路传感器的灵敏度分别为(1.07×10^-3±7.337×10^-5)μs^-1·mm^-1和(1.00×10^-3±4.130×10^-5)μs^-1·mm^-1.经实验验证,双路传感器的相对误差分别为2.1%,4.0%,可为实现多参数同步检测提供一种有效的途径和方法。