摘要：预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑制了光生载流子的复合.通过施加不同的双轴应变和垂直应变,可以对异质结的电子结构进行一定范围内的精确调控.GaP/SiH异质结构在可见光和紫外光区也表现出优异的光吸收性能,吸收率可达2.34×10^(6)cm^(−1).GaP/SiH异质结构表现出的优异性能为光电子器件的设计提供了参考.

摘要：传感器通常采用金属或半导体作为其敏感元件,半导体材料在受到外界光热刺激时,其导电性能会发生显著变化,进而导致传感器的输出信号出现温度漂移现象。温度漂移严重影响着传感器的测量精度和应用范围,要想使其具有更高的温度稳定性,就必须对其进行温度补偿。压力传感器由于压阻系数受温度影响会产生温度漂移且温度灵敏度系数一般为负数,设计采用具有正温度系数的恒流源作为激励驱动传感器,通过经串并联电阻法补偿过的惠斯通电桥对传感器进行灵敏度温度补偿,使传感器在温差较大的环境下可以稳定输出。试验结果表明,压阻式压力传感器经过该二级补偿电路,在-50~75℃范围内,零点与满量程输出信号趋于稳定,误差小于0.35%FS。

摘要：为解决航天飞行器采集数据过程由于环境因素影响,噪声干扰严重从而影响图片清晰度与数据高速采集的问题,设计了一款基于双边滤波的高速图像采集系统。该系统FPGA利用HTG8518芯片实现图像数据采集,通过双边滤波算法,降低图像噪点。采用DDR3芯片缓存图像数据,通过RS-422接口与千兆以太网实现与上位机的交互通信。经实验分析验证,该系统设计可以实现数据的高速传输和准确存储,其采集速率约1.9 Gbps,读取速率约650 Mbps,图像信噪比增长约5 dB,经多次实验测量后无误码现象发生,可推广应用于军事和航空航天领域图像数据采集。

摘要：由于数据在采集过程中处于温度极端、振动或冲击等恶劣环境下极易影响ADC的精度和稳定性,引起误码的情况。因此,通过可靠的纠错编码技术来保证数据采集传输的可靠性和完整性。该文提出一种基于BCH码对ADC板卡动态参数测试的设计。采用子母板设计,Xilinx的Artix-7系列FPGA进行主控。在节约成本的基础上,通过BCH编码减少误码的情况,提高数据采集的准确程度。仿真与实验结果表明,该设计能够对各种ADC进行参数测试,并且编码前后对比,通过BCH编解码可以有效地降低误码情况,对解决高精度数据采集装备问题具有重要的现实意义。

摘要：针对磁、惯性等传感器在转台标定及温箱试验过程中存在有线串口传输存在连接复杂、数据传输干扰严重以及受设备限制使得数据无法传输的问题进行了研究,设计了一套基于蓝牙通信技术的低功耗多路数据采集系统;该系统采用8路12位的模拟信号采集电路和3路数字信号采集电路,并通过混合编帧的设计将不同传输速率的传感器数据进行存储和传输,该系统采集通道可灵活配置和快速切换,可接收RS-232、RS-422和RS-485串口通信,实现了多路传感器数据的无线通信传输;试验结果表明,在转台试验和温箱试验环境下其数据有效传输距离能够达到6米左右,传输速率可达50 kbps,丢帧率低于0.1%,满足了在有线串口连接传输距离不够、受干扰严重情况下的应用,简化和改进了传统有线串口通信方式。

摘要：针对目前箭载无线传感器网络数据可靠采集与能源消耗间的矛盾,在研究Powerlink工业以太网特点的基础上,设计了多路采集的低功耗箭载监控系统。该系统将Powerlink网络搭载在现场可编程门阵列(FPGA)硬件平台,通过修改硬件参数,将Microblaze软核重新配置并规划FPGA片上资源,实现数据高速传输;采用实时时钟芯片DS1306部署多个自定义触发中断作为主节点唤醒标志信号,在保证系统可靠性的情况下,实现系统功耗动态管理。搭建实验平台对监控系统进行测试。实验结果表明:系统数据采集无误码,平均通信周期450μs,最大偏移量仅为25μs,启用功耗管理模块后,系统功耗降低54.6%,在一定程度上,可以改善传统传感网络在箭载监控过程中的局限性。

摘要：陀螺在工作时,会受到由环境温度变化产生的热应力的影响,破坏谐振子的振动稳定性。本文基于应力集中理论,提出了一种新型水滴状的导向结构,通过有限元仿真,研究了六波腹杯形谐振子在不同环境温度下的热力学特性。仿真结果表明:在相同条件下,水滴形比经典的圆形导向结构对谐振子刚性轴稳定性的优化效果更佳。最后,利用温控箱对具有两种导向结构的六波腹杯形谐振子进行零偏稳定性测试,实验结果表明,具有水滴形导向结构的六波腹杯形谐振子在不同温度下具有更好的振动稳定性。

摘要：本文针对传统MEMS振动陀螺在经历高过载过程无法存活且冲击前后参数变化大的问题,开展了抗高过载MEMS固体波动环形微机械陀螺设计、加工和测试方面的研究工作。首先,提出了全对称梁的陀螺结构形式,该结构能够有效的减小冲击过程在结构中造成的应力残留,配合止挡机构以及灌封技术能够提升陀螺在冲击过程中的存活能力,并在此基础上推导了陀螺的动力学方程和敏感轴冲击振荡运动函数,指出了敏感轴冲击模态的固有频率越高、品质因数越小则越有利于提高陀螺在敏感轴上的抗冲击特性。其次,利用有限元分析软件对陀螺结构进行了模态分析和冲击特性仿真,结果显示在15 000 g@10 ms的冲击作用下,陀螺的最大位移和应力分别为9.46μm和99.6 MPa,保证了陀螺结构具有较好的抗冲击裕度。再次,利用较为成熟的玻璃-硅键合和深硅刻蚀工艺实现了陀螺结构的加工,结合陶瓷封装实现了陀螺结构的真空封装,并基于驱动闭环和检测开环回路搭建了陀螺的测试系统。最后,在实验室环境下利用冲击台实现了对陀螺样机的冲击测试,冲击过程(脉宽0.6 ms)出现了多个5 000 g以上的峰值,最大峰值为16 050 g,陀螺响应时间约为1 s,冲击前后陀螺零位变化小于1%,验证了本文研制样机的抗过载能力。

摘要：滤波器是信号传输系统中的重要组件.提出一种快速、高精度复制工艺方法,用于设计和制备WR-10波段矩形波导滤波器.采用多层匀胶单次紫外曝光工艺(硅片上匀SU-8胶),制备出的滤波器高度误差小于0.03%(3μm),陡直度误差小于1.1o.实验结果表明,用该方法制备毫米波滤波器技术可行,并取得了卓越的电磁性能(关于:插入损耗,回波损耗和带宽).最终测试结构可知,通带内的插入损耗测得结果小于0.5 dB,几乎可以忽略不计,在整个通带内回拨损耗大于10 dB.结果表明,这种快速制造技术是制备太赫兹射频器件的一种有效办法,这种新技术将成为推动太赫兹射频器件未来发展的主要动力.

摘要：采用微机械加工工艺制作的压阻式微加速度计在测试过程中经常出现动态特性欠佳甚至于结构损坏的现象,在压阻式微加速度计中,合理设计阻尼参数有助于改善传感器的动态特性。将压阻式微加速度计简化为二阶模型,定性分析了系统动态特性与阻尼之间的关系,研究了压阻式微加速度计结构中阻尼的设计和控制方法,仿真、比较了带不同阻尼参数传感器系统的动态特性,并通过实验验证了仿真分析的正确性。