全球变化研究国家重大科学研究计划(2012CB934104)
- 作品数：5 被引量：14H指数：3
- 相关作者：董海峰张海峰刘晓为林宏波卓超更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学哈尔滨工业大学教育部更多>>
- 发文基金：全球变化研究国家重大科学研究计划国家自然科学基金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电气工程一般工业技术更多>>
- 基于幅值调制激光的Bell-Bloom测量方法被引量：3
- 2014年
- Bell-Bloom是一种通过检测原子进动频率测量标量磁场的方法。本文的目的是验证基于幅值调制激光的Bell-Bloom测量方法在高精度磁场测量领域的可行性,并在此基础上研究各种实验参数对共振线宽的影响。本文中采用幅值调制的方法,对抽运光的调制信号进行扫频,得到了系统的共振频谱,此时锁相放大器同时输出共振曲线和色散曲线,以用于闭环检测。通过理论仿真和实验结果的对比可以发现,线宽随着加热温度的升高、占空比的减小而单调减小,入射功率则存在最优值。另外,死区也是影响Bell-Bloom磁强计灵敏度的一个重要因素,实际应用时要尽量使被测物的主磁场垂直于抽运方向,从而避开死区,得到更为精确的磁场测量值。可参考本文的结论,对Bell-Bloom磁强计的参数进行设计和优化。
- 董海峰郝慧杰黄海超胡旭阳周斌权
- 关键词：幅值调制磁场测量
- 悬浮转子式微陀螺的反电动势转速检测被引量：3
- 2013年
- 根据液浮转子式微陀螺闭环驱动系统对转子转速测量的需求,提出了一种适用于悬浮转子式微陀螺的反电动势转速检测方法。根据楞次定律,永磁转子在附有检测线圈的定子中转动时,会切割磁感线感应出反电动势。对反电动势信号进行分析,即可测得转子的转速。由于检测线圈与驱动线圈共用定子铁芯,这种检测方法在降低定子结构复杂度的同时,也引入了矩形波驱动信号带来的毛刺干扰。干扰信号经过模拟低通滤波器衰减后,通过模数转换器转换为数字信号。该信号通过单片机上运行的过零检测算法处理后,即可得到当前转子的转速。测试结果表明,该转速检测系统在刷新率为4Hz、转速达到5 000r/min以上时,测量值的相对误差在0.3%以内,其非线性误差为0.41%,能够满足对悬浮转子式微陀螺转速进行检测的要求。
- 翁睿张海峰刘晓为
- 关键词：微陀螺转速测量反电动势
- 电极表面粗糙度对检测电容的影响被引量：6
- 2013年
- 平行板电容是大多数MEMS传感器件的核心检测结构。考虑随着检测电极间距的减小,电极表面粗糙度会对其空间电场分布产生影响,本文研究了电极表面粗糙度对检测电容性能的影响。建立了单粗糙电极的平行板电容器模型,并采用有限元法分析了表面粗糙度和边缘效应对静电场分布的影响;针对粗糙表面增大了电极存储电荷的能力,对粗糙表面的平行板电容器计算公式进行了修正。采用原子力显微镜对不同粗糙度的样本进行了表征,实验和仿真结果表明:减小两电极之间的距离,增大检测电极的表面粗糙度,可以显著增大检测电容。当检测电极的粗糙度从0.063 nm增加到60 nm时,平行板电容器电容值增大了9.0%。结论显示,增大MEMS电容器两电极的表面粗糙度,可以有效地增大MEMS器件的检测灵敏度。
- 张海峰刘晓为李海陈楠
- 关键词：表面粗糙度电极微机电系统
- 两种非屏蔽SERF原子磁强计实现方法及其比较被引量：2
- 2012年
- 本文介绍了SERF(无自旋交换弛豫)态原子磁强计基本原理和检测方法,阐述了双光束交叉调制法和单光束分频调制法,这两种现有的地磁场下SERF态原子磁强计获得三轴磁场信息的检测方法.对两种方法在光路配置、零位偏置和灵敏度等方面的特性进行了比较,总结了双光束交叉调制法在y轴锁零控制方面存在的难度,得出了单光束分频调制的z轴方向灵敏度会随磁场减小而下降,同样导致锁零精度下降的结论.
- 董海峰宣立峰卓超林宏波
- 关键词：原子磁强计
- 一种用于非屏蔽SERF态原子磁强计的电流源设计
- 2012年
- 设计了一种用于非屏蔽SERF态原子磁强计的电流源。利用运算放大器和MOSFET构建基本的电流负反馈V/I转换电路,采用高性能元器件降低输出电流纹波,并通过频率补偿的方法使电路稳定。测试结果表明:在恒负载的条件下,电流源的输出范围为0～500mA,纹波电流小于30.5μA,对应磁场的稳定性优于10 nT,满足非屏蔽情况下原子磁强计利用磁补偿制备SERF态的要求。
- 林宏波董海峰卓超宣立峰
- 关键词：电流源非屏蔽原子磁强计
