国家教育部博士点基金(20126102110031)
- 作品数：20 被引量：76H指数：7
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- 相关机构：西北工业大学河南理工大学安康学院更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术电气工程电子电信航空宇航科学技术更多>>
- 低功耗微型磁通门结构优化设计被引量：2
- 2014年
- 为了降低微型磁通门功耗对微型磁通门的结构进行优化设计,通过仿真方法研究了微型磁通门的铁芯形状及绕线方式对磁通门激励电流和输出信号的影响。对缩比结构微型磁通门进行改进,提出一种采用多孔铁芯结合激励线圈/感应线圈交错缠绕的微型磁通门结构,可以有效降低微型磁通门传感器的激励电流从而降低磁通门功耗。与已报道的经过优化设计的缩比结构微型磁通门相比,引起的漏磁较小,能更有效地降低激励电流并提高灵敏度。
- 郭博刘诗斌侯亚科李菊萍杨尚林侯晓伟
- 关键词：多孔结构有限元分析低功耗
- 基于小波变换的光寻址电位传感器信号去噪研究被引量：8
- 2014年
- 基于(LAPS)(光寻址电位传感器)技术的生化传感器中的光生电流是一种微弱的非平稳信号,信噪比(SNR)低。为了提取清晰的LAPS信号,且鉴于传统的傅里叶方法去噪后信号失真严重,本文采用小波变换的方法对LAPS信号进行去噪处理。通过小波变换将信号分解为3层,得到各层的小波系数以及阈值。根据每一层系数特点,按阈值进行分别处理,得到新的小波系数。最后根据新的小波系数,重构信号。对去噪后的信号进行频谱分析发现,信号频谱为有效的LAPS信号谱段。将傅里叶去噪和小波去噪方法进行对比发现,小波去噪得到信号的SNR和平滑度(SR)要高于傅里叶去噪,表明小波变换是LAPS信号去噪的有效方法。
- 李学亮刘诗斌陈东秋颂松
- 关键词：小波去噪光电流
- 一种软磁薄膜磁滞回线测量系统设计被引量：4
- 2013年
- 影响磁通门传感器性能的关键因素之一是软磁薄膜铁芯的性能,针对传统方法和现有仪器测量软磁薄膜磁滞回线的缺点,在分析了长条形软磁薄膜的退磁问题基础上,给出了退磁场对磁滞回线影响的修正方法。采用STM32单片机、LabView软件及数字积分技术设计了一种低成本、小误差软磁薄膜自动化测量系统。通过对电镀软磁薄膜和软磁合金带材样品的测试,并与振动样品磁强计测试结果相比较,结果表明两者矫顽力的相对误差在10%以内,证明了该系统的有效性和准确性。
- 刘诗斌秋颂松邓盼盼
- 关键词：软磁薄膜磁滞回线测量系统
- 基于多孔铁芯的微型磁通门低功耗技术研究被引量：4
- 2014年
- 微型磁通门的功耗主要由最佳激励电流决定,多孔结构铁芯能够减小微型磁通门传感器的最佳激励电流,从而有效降低功耗。采用Magnet有限元仿真软件,建模分析多孔结构铁芯对微型磁通门最佳激励电流的影响,并总结了相关规律,结合MEMS的工艺,对孔的尺寸做出了设计。将实测结果和仿真结果进行对比,验证了这一规律的有效性,从而能够较好的估算孔的尺寸对最佳激励电流的影响,为模型的进一步完善和微型磁通门的结构设计提供理论和实验依据。
- 吕辉刘诗斌
- 关键词：MEMS低功耗有限元法
- 磁通门的数值分析与HSPICE仿真被引量：7
- 2013年
- 针对电压源激励和非正弦波激励在传统分析计算中存在的难题,提出了一种基于HSPICE的磁通门计算和仿真方法。磁通门铁芯用考虑磁滞现象的JA-Brachtendorf模型描述,而传统的JA-Brachtendorf模型参数的提取方法需要很多实验数据。运用一种简单的计算方法利用较少的试验数据先得到JA模型的数据,再由JA模型数据得到JA-Brachtendorf模型的参数。最后通过实例用HSPICE仿真考察电压源激励方式下磁通门各种物理量的波形、量值,与实验结果符合得很好。
- 侯晓伟刘诗斌李菊萍杨尚林郭博
- 关键词：磁通门传感器磁滞回线HSPICE
- 铁芯参数对磁通门输入输出特性影响分析被引量：13
- 2014年
- 针对磁通门需要什么参数的软磁铁芯的问题,在分析磁通门数学模型基础上,得出了正弦激励条件下磁通门的最佳激励磁场为铁芯饱和磁场强度的槡2倍;以带磁滞的双曲正切函数拟合软磁材料磁滞回线,分析了饱和磁感应强度、饱和磁场强度、矫顽力、矩形比和退磁系数对输出二次谐波幅值和激励电流的影响,得出高灵敏度磁通门铁芯应具有高磁导率和矩形比,低饱和磁场强度、矫顽力和退磁系数;低功耗磁通门铁芯应具有高磁导率,适当的矩形比,低饱和磁感应强度、饱和磁场强度、矫顽力和退磁系数;最后通过对比两组六种不同铁芯的磁滞回线和双铁芯磁通门输入输出特性,验证了以上结论的正确性。
- 杨尚林刘诗斌郭博李学亮秋颂松
- 关键词：磁通门传感器磁滞回线
- 微型正交激励磁通门结构设计被引量：8
- 2014年
- 利用三维电磁场仿真软件对线-芯结构微型正交激励磁通门进行了仿真分析。研究了不同频率下激励线宽度、铁芯宽度、激励线厚度、铁芯厚度等磁通门结构参数对铁芯饱和情况的影响。以减小激励电流、降低磁通门功耗为目标,讨论了采用线-芯结构的微型正交激励磁通门所应选择的结构尺寸。采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)工艺制备了这种结构尺寸的微型磁通门传感器并对其进行了测试,采用尖脉冲激励时,其可以以1.7 mW的超低功耗得到91.6 V/T的输出灵敏度。
- 郭博刘诗斌杨尚林
- 关键词：电子科学与技术低功耗
- 光寻址电位传感器的噪声特性研究被引量：6
- 2015年
- 研究光寻址电位传感器(LAPS)的器件噪声特性。通过对LAPS半导体场效应器件的结构分析,建立LAPS的理论模型,并进一步分析LAPS器件噪声信号的来源、种类及特性。以pH缓冲液中H离子浓度为检测对象,搭建基于NI采集卡和Labview环境的LAPS测试系统,对影响LAPS信号噪声特性的光源波长、光源调制频率、光源强度和Si衬底厚度等因素进行了仿真和实验研究。结果表明,增大光源波长和光源强度是提高输出信号幅值和信噪比(SNR)的最有效方法。
- 陈东刘诗斌李学亮殷世民梁晋涛
- 关键词：噪声特性
- 用于低功耗微型磁通门的Co_(77)Fe_(2.5)Mn_(1.4)Mo_(2.1)Si_(13)B_4非晶薄膜研究被引量：1
- 2013年
- 采用直流磁控溅射方法制备了一种适用于微型磁通门的Co77Fe2.5Mn1.4Mo2.1Si13B4非晶软磁铁芯薄膜,并对薄膜进行了200℃外加面内横向磁场的真空退火。利用振动样品磁强计(VSM)、X射线扫描仪(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)测试了薄膜的磁滞回线、相组成、表面形貌并进行了成分分析;使用制备得到的薄膜作为双铁芯磁通门的铁芯,测试了磁通门的激励电流、灵敏度和线性范围。结果表明,制备得到的薄膜主要呈非晶态,具有较大的相对磁导率并且磁滞回线在小磁场下出现明显的拐点;用作磁通门铁芯薄膜时,能得到类似使用Co基非晶带材铁芯时的明显的磁通门信号;工作在40kHz时,磁通门传感器能以有效值22mA的激励电流获得2700V/T的输出电压灵敏度。因此,制备得到的薄膜适用于低功耗、高灵敏度微型磁通门传感器。
- 郭博刘诗斌杨尚林李菊萍侯晓伟
- 关键词：磁控溅射
- 一种基于磁传感器的MEMS陀螺标定方法被引量：7
- 2013年
- 根据微型航姿测量系统各传感器的特点,研究出了一种基于磁传感器输出的MEMS陀螺标定方法,并根据MEMS陀螺误差参数模型设计相应的补偿算法,分别对MEMS陀螺的零偏和标度因数误差进行了补偿。与传统标定方法相比,该方法实现简单,适用于现场标定。实验结果表明,该标定方法能够有效地提高MEMS陀螺测量精度,补偿后陀螺在静态条件下2min内,俯仰角漂移小于0.035°,倾斜角漂移小于0.15°,航向角的漂移小于0.2°。当陀螺三轴均有角速率输入时,在角速度小于25°/s情况下误差都能保持在±2°以内。
- 刘诗斌陈露兰张韦王永波秋颂松
- 关键词：MEMS陀螺误差补偿磁传感器
