导读:本文包含了线性调谐论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:线性,光纤,光栅,悬臂梁,陀螺,微机,薄膜。
线性调谐论文文献综述
高武[1](2016)在《关于线性调谐微机械陀螺驱动和检测技术的分析》一文中研究指出微机械陀螺是一种能够实现物体转动信息测量的传感器,微机械陀螺有着体积小、耗能低、能够批量化生产的特点,其应用前景十分广泛。驱动技术和检测技术是线性调谐微机械陀螺的关键技术,驱动技术能够获得最大振幅,并保证振动的稳定性,检测技术则能够对角速度信息进行检测。文章简要分析了关于线性调谐微机械陀螺驱动和检测技术。(本文来源于《时代农机》期刊2016年04期)
朱辉杰[2](2014)在《线性调谐微机械陀螺驱动和检测技术的研究》一文中研究指出微机械陀螺是用于测量物体转动信息的一类传感器,由于其具有体积小、功耗低、可批量化生产等固有特点,因而存在广泛的市场应用前景,越来越受到学术和产业界的重视。近年来,微机械陀螺逐步向高精度方向发展,以模态匹配为代表的一系列新技术被有效采用,大幅提升了陀螺的检测精度。本论文以静电驱动电容检测型可调谐栅结构微机械陀螺为研究背景,从微机械陀螺的驱动、检测和静电调谐技术叁大方面进行了较为全面的研究,并针对现有技术中尚存在的问题进行了新的探索,以期对现有微机械陀螺共有知识体系提供新的有益补充,论文的主要工作内容及贡献如下1)对微机械陀螺振动特性及其辨识技术的研究:a)从抑制寄生电容导致的电学耦合角度分别对微机械陀螺位移检测型和速度检测型电路进行了分析,提出了微机械陀螺速度检测型电路的去耦合设计方案。该方案通过将施加在陀螺上的致动信号与陀螺的振动输出信号在频域上相隔离来实现电学耦合的抑制,实验测试表明该方案有效去除了谐振曲线中由电学耦合所导致的反谐振峰及相应的相位变化;b)首次提出了一种基于CORDIC算法的微机械陀螺振动特性辨识技术。该技术可摆脱人工扫频效率和精度低下以及网络分析仪代价昂贵、操作繁琐的缺点,在精度与灵活性上找到了平衡点,适用于对陀螺振动特性进行辨识;2)对微机械陀螺驱动技术的研究:c)从改善微机械陀螺振动的暂态响应特性角度出发,针对广泛采用的PLL-AGC驱动技术进行了优化设计。对优化后的陀螺进行实验测试,表明起振稳定时间由闭环控制前的186毫秒改善到闭环控制后的42毫秒,驱动位移信号的幅度稳定性为52ppm,相位稳定性为2.80×10-4π rad(1σ),并在优化后的驱动技术下对一模态间谐振频率差为34.7Hz的陀螺在大气及室温条件下进行力平衡检测,测得其1小时零偏输出数据的标准差为48.7deg/h, Allan方差8deg/h;d)从改善微机械陀螺振动稳定性的角度出发,首次提出了恒频驱动概念。恒频驱动技术可保证陀螺振动输出信号的频率、幅度以及初始相位均保持稳定,并且由于频率的恒定,还可保证驱动位移(x)和驱动速度(v)的同时稳定(|v|=2πf·|x|)。实验测试结果表明恒频驱动控制下驱动位移信号的幅度和相位的稳定性分别达到22ppm和6.97×10-6πrad(1σ),并在恒频驱动技术下同样对一模态间谐振频率差为34.7Hz的陀螺在大气及室温条件下进行力平衡检测,测得其1小时零偏输出数据的标准差为32.3deg/h,Allan方差6deg/h,相关结果均优于相同条件下采用优化后PLL-AGC驱动技术测得的结果;3)对微机械陀螺检测技术的研究:e)借助于恒频驱动技术可有效减少系统变量的优势,首次得到了微机械陀螺力平衡检测系统的解析分析表达式,该表达式可进一步在模态匹配条件下实现化简,从而首次实现陀螺暂态响应的优化设计以及带宽的按需设计。基于解析分析的结果,以25Hz为目标对模态匹配陀螺力平衡检测系统进行带宽设计,测试结果表明其阶跃响应超调量为5%,响应稳定时间56毫秒,实际测试带宽24.5Hz。同时测得力平衡条件下陀螺实现了正交分离,输入±500deg/s时残余耦合系数约为150ppm,在±500deg/s范围内的陀螺输出非线性度为0.036%。为将模态匹配陀螺系统的检测性能与未匹配陀螺进行对比,进一步将带宽设计为10Hz后对陀螺系统进行大气及室温下零偏稳定性测试,其1小时零偏输出标准差为11.2deg/h, Allan方差1.2deg/h,相关结果均优于相同检测带宽下两模态频差为34.7Hz的陀螺测得的结果,该结果优于已有文献关于大气下工作微机械陀螺的最好结果;f)针对转台由于电机物理限制无法提供较高摆动频率,进而影响陀螺带宽测试的问题,基于力平衡检测系统提出了一种无转台标定技术,运用该技术,可在无转台转动的情况下实现对陀螺灵敏度、量程、线性度、带宽等指标的标定;4)对微机械陀螺静电调谐技术的研究:g)针对现有模态自动匹配方案匹配时间较长以及无法实时应用的不足,提出了模态快速自动初始匹配方案以及力平衡检测下陀螺模态实时自动匹配方案。基于陀螺处于静态(未受到角速度输入)时,科氏零偏远小于正交误差的客观事实,由正交误差的相位信息设计了陀螺模态初始自动匹配方案,该方案下测得匹配完成时间约为250毫秒,远小于现有其他技术方案;通过引入外加虚拟正交误差信号,提出了一种力平衡检测陀螺的模态自动实时匹配方案,该外加信号的频率高于陀螺测量带宽且与角速度信号正交,该方案可实时工作,不影响陀螺对角速度输入的检测;h)针对变面积可调谐电容结构的线性可控特性进行深入研究,首次于该结构上发现了弹性系数调制带来的放大效应。与现有文献中的参量谐振不同,弹性系数调制下实现的放大效应无需使弹性系数进入非线性区,仅需施加周期变化的调谐电压即可。当对该调谐结构施加交流成分的调谐电压,且其频率和初始相位满足一定关系时,弹性恢复力将与陀螺所受的外力同相,起到机械放大的效果,该放大效应得到仿真与实验的验证。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-04-20)
宋树祥,何小莲,岑明灿[3](2014)在《电压控制的可线性调谐第二代电流传输器》一文中研究指出由于可调谐第二代电流传输器调谐因子较窄以及电流控制的第二代电流传输器x端内部可控电阻rx受温度影响很大的问题,对可调谐的第二代电流传输器进行研究。引入2个电流增益可控的共源共栅电流镜放大电路和1个电压-电流转换器,提出了一种由电压控制的可线性调谐的第二代电流传输器,使电流增益能够通过外部电压之比连续可调谐。在3.3 V供电电源条件下,采用TSMC 0.35μm CMOS工艺参数对其进行Spectre模拟,结果表明,电压增益(vx/vy)及电流增益(ix/iz)的-3 dB带宽分别为400和101~412 MHz,电流增益调谐因子0≤k≤10.8,电路总谐波失真在3%以内,电路静态功耗为3.2 mW。(本文来源于《半导体技术》期刊2014年03期)
李振荣,庄奕琪,龙强[4](2012)在《具有高线性调谐特性的1.2GHz CMOS频率综合器》一文中研究指出基于0.18μm RF CMOS工艺实现了一个1.2 GHz高线性低噪声正交输出频率综合器,该综合器集成了一种高线性低调谐灵敏度的低噪声LC压控振荡器;降低了系统对锁相环中其他模块的要求;基于源极耦合逻辑实现了具有低开关噪声特性的正交输出高速二分频,采用"与非"触发器结构实现了高速双模预分频,并集成了数控鉴频鉴相器和全差分电荷泵,获得了良好的频率综合器环路性能。对于1.21 GHz的本振信号,在100 kHz和1 MHz频偏处的相位噪声分别为99.1 dBc/Hz和123.48 dBc/Hz。该频率综合器具有从1.13~1.33 GHz的输出频率范围。工作电压1.8 V时,芯片整体功耗20.4 mW,芯片面积(1.5×1.25)mm2。(本文来源于《电子科技大学学报》期刊2012年06期)
王杰,韩勤,杨晓红,倪海桥,贺继方[5](2012)在《高稳定线性调谐GaAs基波长可调谐共振腔增强型探测器》一文中研究指出研制了一种GaAs基波长可调谐共振腔增强型探测器.采用分子束外延设备生长In_(0.25)Ga_(0.75)As/GaAs量子阱作为器件的有源区,无偏压时器件的响应峰波长在1071 nm,器件在21 V的直流调谐电压下,实现了波长大于23 nm的调谐.统计结果表明,当调谐电压大于5 V时,调谐电压与响应波长之间具有稳定、精确的对应关系,且近似线性调谐,同时对器件响应峰的特性进行了理论分析.(本文来源于《物理学报》期刊2012年01期)
彭伟鸿,王英,梅林,王振佳[6](2006)在《基于悬臂梁的光纤光栅线性调谐器研究》一文中研究指出分析了基于悬臂梁的光纤光栅线性调谐的基本原理及调谐公式,指出了调谐范围、调谐灵敏度和反射波谱展宽与悬臂梁结构的关系,并提出了优化方案。实验中选用适当尺寸的悬臂梁,对粘贴其上的光纤光栅的反射波长实现了线性调谐,并可对调谐范围、灵敏度等指标进行灵活控制。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2006年04期)
曹昌胜,罗斌,潘炜,贾习坤[7](2005)在《基于薄膜干涉滤光片的线性调谐滤光器》一文中研究指出基于薄膜干涉滤光片角度调谐的基本原理,提出并实现了一种线性调谐滤光器。利用步进电机控制薄膜干涉滤光片的入射角,通过优化机构装置参量,使步进电机旋转角成为线性控制变量。通过应用多层介质薄膜的膜系特征矩阵以及机构装置的几何关系,从理论上得到了滤光片的峰值波长随步进电机的旋转角之间的变化关系曲线,证明线性调谐滤光器具有可行性。设计了一个包括步进电机控制电路在内的实验装置,在1548~1561nm的波长调谐范围内,取得了线性误差在±0.6nm以下的实验结果。(本文来源于《中国激光》期刊2005年08期)
曹昌胜[8](2005)在《基于薄膜干涉滤光片的线性调谐光滤波器研究》一文中研究指出薄膜干涉滤光片具有通带窄、插入损耗低,温度稳定性好等特点,因此,采用薄膜干涉滤光片作为滤波器的调谐器件得到了广泛的研究。 本文基于薄膜干涉滤光片角度调谐的基本原理,首次提出并实现了一种线性调谐光滤波器。其原理是设计一个包括步进电机等在内的机构装置,使得滤光片的峰值波长与步进电机的旋转角之间有良好的线性关系。这为光滤波器的峰值波长定位带来很大的方便,直接通过步进电机步数就可以来确定滤波器的峰值波长。 在理论方面,以一个叁腔结构的薄膜干涉滤光片为研究对象,通过多层介质薄膜的膜系特征矩阵,得到了滤光片的峰值波长与调谐角度之间的依赖关系;在此基础上,结合机构装置的结构参量,进而分析了不同的机构装置参量对线性调谐光滤波器的线性度的影响。 在实验方面,选用一个成品窄带滤光片,设计步进电机控制电路,实现了一个线性调谐光滤波器装置。利用1550nm波段的LED作为宽带光源,通过测量经过线性调谐光滤波器后的光谱曲线,对滤波器的线性调谐特性进行了测试,对机构装置的参量进行优化后,在1548nm~1560nm波长调谐范围内,取得了线性度在±0.4nm内的实验结果。(本文来源于《西南交通大学》期刊2005-03-01)
哀微[9](2003)在《基于匹配光栅线性调谐的光纤光栅多路解调方法研究》一文中研究指出光纤布拉格光栅(FBG)是国际上新兴的一种在光纤通讯、光纤传感等光电子处理领域有着广泛应用前景的基础性光纤器件。当前FBG的制作与应用研究成为世界各国光纤技术研究的热点和重点。作为传感元件,光纤光栅将被感测信息转化为其反射波长的移动,即波长编码,因而不受光源功率波动和系统损耗的影响。另外,光纤光栅具有可靠性好、抗电磁干扰、抗腐蚀等特点,易于将多个光纤光栅串联在一根光纤上构成光纤光栅阵列,实现分布式传感,这是其他传感元件所不及的。FBG传感器的关键就在于精确的检测Bragg反射波长的微小移动,即对波长编码信号进行解调。利用高精度的光谱分析仪可以达到这一目的,但由于其体积庞大,价格昂贵,很难用于实际应用中。开发出高精度、低成本的FBG解调器是将FBG传感器产业化的关键。 本文提出了一种基于匹配光纤光栅扫描滤波解调的光纤光栅解调方案,利用微机控制步进电机对匹配光栅施加压力和拉力从而与测量光栅匹配,达到对温度、应变等传感信号的解调。创新性的提出了“多路解调”的概念,利用多个匹配光栅对多路传感信号集中、同时解调,不仅能够精确的检测出Bragg反射波长的微小位移,还有效的解决了多路FBG的解调问题,大大拓宽了光栅串联系统的测量范围,满足了大型传感系统多点测量的需要。由于其解调原理简单,成本较低,并且稳定可靠,可望在光纤传感领域得到实际应用。 本文是一个涉及到光、机、电的复杂研究系统,本文所做的主要工作包括: (1)阐述了光纤Bragg光栅的工作原理,系统研究了光纤光栅的温度、应变传感特性。 (2)对现有的光纤光栅解调方案进行了分析和比较,并针对实际光纤传感应用中所面临的问题,提出了新的解调方案:即采用基于弹性梁的匹配光栅线性调谐扫描滤波的方法来对传感信号进行解调,并特别将此方案推广到光纤光栅多路解调的应用。 (3)选用了若干光栅构成了匹配光栅和传感光栅网络,以分布式温度变量武汉理工大学硕士学位论文为被测对象进行多路传感解调实验。设计并搭建了整套实验所用的光、机、电路系统,并自行开发出计算机并口多路数据采集和处理软件。(4)对实验数据进行了处理和分析,得出了传感网络中各个测量光栅的温度一步数特性曲线,最终确定了其温度值。(5)在实验结果的基础上总结该方案的优缺点,并提出了改进意见。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2003-05-01)
余有龙,刘志国,董孝义,盛秋琴,耿淑伟[10](1999)在《基于悬臂梁的光纤光栅无啁啾线性调谐》一文中研究指出设计了一种均质、等厚、等腰叁角状悬臂梁,调节该梁自由端的挠度,实现了光纤光栅布拉格反射中心波长的线性无啁啾调谐(调谐范围4.50nm)。引入修正因子η=0.71后,理论值与实验结果基本一致。光栅与梁间刚性粘贴的质量影响反射谱形状。(本文来源于《光学学报》期刊1999年07期)
线性调谐论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
微机械陀螺是用于测量物体转动信息的一类传感器,由于其具有体积小、功耗低、可批量化生产等固有特点,因而存在广泛的市场应用前景,越来越受到学术和产业界的重视。近年来,微机械陀螺逐步向高精度方向发展,以模态匹配为代表的一系列新技术被有效采用,大幅提升了陀螺的检测精度。本论文以静电驱动电容检测型可调谐栅结构微机械陀螺为研究背景,从微机械陀螺的驱动、检测和静电调谐技术叁大方面进行了较为全面的研究,并针对现有技术中尚存在的问题进行了新的探索,以期对现有微机械陀螺共有知识体系提供新的有益补充,论文的主要工作内容及贡献如下1)对微机械陀螺振动特性及其辨识技术的研究:a)从抑制寄生电容导致的电学耦合角度分别对微机械陀螺位移检测型和速度检测型电路进行了分析,提出了微机械陀螺速度检测型电路的去耦合设计方案。该方案通过将施加在陀螺上的致动信号与陀螺的振动输出信号在频域上相隔离来实现电学耦合的抑制,实验测试表明该方案有效去除了谐振曲线中由电学耦合所导致的反谐振峰及相应的相位变化;b)首次提出了一种基于CORDIC算法的微机械陀螺振动特性辨识技术。该技术可摆脱人工扫频效率和精度低下以及网络分析仪代价昂贵、操作繁琐的缺点,在精度与灵活性上找到了平衡点,适用于对陀螺振动特性进行辨识;2)对微机械陀螺驱动技术的研究:c)从改善微机械陀螺振动的暂态响应特性角度出发,针对广泛采用的PLL-AGC驱动技术进行了优化设计。对优化后的陀螺进行实验测试,表明起振稳定时间由闭环控制前的186毫秒改善到闭环控制后的42毫秒,驱动位移信号的幅度稳定性为52ppm,相位稳定性为2.80×10-4π rad(1σ),并在优化后的驱动技术下对一模态间谐振频率差为34.7Hz的陀螺在大气及室温条件下进行力平衡检测,测得其1小时零偏输出数据的标准差为48.7deg/h, Allan方差8deg/h;d)从改善微机械陀螺振动稳定性的角度出发,首次提出了恒频驱动概念。恒频驱动技术可保证陀螺振动输出信号的频率、幅度以及初始相位均保持稳定,并且由于频率的恒定,还可保证驱动位移(x)和驱动速度(v)的同时稳定(|v|=2πf·|x|)。实验测试结果表明恒频驱动控制下驱动位移信号的幅度和相位的稳定性分别达到22ppm和6.97×10-6πrad(1σ),并在恒频驱动技术下同样对一模态间谐振频率差为34.7Hz的陀螺在大气及室温条件下进行力平衡检测,测得其1小时零偏输出数据的标准差为32.3deg/h,Allan方差6deg/h,相关结果均优于相同条件下采用优化后PLL-AGC驱动技术测得的结果;3)对微机械陀螺检测技术的研究:e)借助于恒频驱动技术可有效减少系统变量的优势,首次得到了微机械陀螺力平衡检测系统的解析分析表达式,该表达式可进一步在模态匹配条件下实现化简,从而首次实现陀螺暂态响应的优化设计以及带宽的按需设计。基于解析分析的结果,以25Hz为目标对模态匹配陀螺力平衡检测系统进行带宽设计,测试结果表明其阶跃响应超调量为5%,响应稳定时间56毫秒,实际测试带宽24.5Hz。同时测得力平衡条件下陀螺实现了正交分离,输入±500deg/s时残余耦合系数约为150ppm,在±500deg/s范围内的陀螺输出非线性度为0.036%。为将模态匹配陀螺系统的检测性能与未匹配陀螺进行对比,进一步将带宽设计为10Hz后对陀螺系统进行大气及室温下零偏稳定性测试,其1小时零偏输出标准差为11.2deg/h, Allan方差1.2deg/h,相关结果均优于相同检测带宽下两模态频差为34.7Hz的陀螺测得的结果,该结果优于已有文献关于大气下工作微机械陀螺的最好结果;f)针对转台由于电机物理限制无法提供较高摆动频率,进而影响陀螺带宽测试的问题,基于力平衡检测系统提出了一种无转台标定技术,运用该技术,可在无转台转动的情况下实现对陀螺灵敏度、量程、线性度、带宽等指标的标定;4)对微机械陀螺静电调谐技术的研究:g)针对现有模态自动匹配方案匹配时间较长以及无法实时应用的不足,提出了模态快速自动初始匹配方案以及力平衡检测下陀螺模态实时自动匹配方案。基于陀螺处于静态(未受到角速度输入)时,科氏零偏远小于正交误差的客观事实,由正交误差的相位信息设计了陀螺模态初始自动匹配方案,该方案下测得匹配完成时间约为250毫秒,远小于现有其他技术方案;通过引入外加虚拟正交误差信号,提出了一种力平衡检测陀螺的模态自动实时匹配方案,该外加信号的频率高于陀螺测量带宽且与角速度信号正交,该方案可实时工作,不影响陀螺对角速度输入的检测;h)针对变面积可调谐电容结构的线性可控特性进行深入研究,首次于该结构上发现了弹性系数调制带来的放大效应。与现有文献中的参量谐振不同,弹性系数调制下实现的放大效应无需使弹性系数进入非线性区,仅需施加周期变化的调谐电压即可。当对该调谐结构施加交流成分的调谐电压,且其频率和初始相位满足一定关系时,弹性恢复力将与陀螺所受的外力同相,起到机械放大的效果,该放大效应得到仿真与实验的验证。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
线性调谐论文参考文献
[1].高武.关于线性调谐微机械陀螺驱动和检测技术的分析[J].时代农机.2016
[2].朱辉杰.线性调谐微机械陀螺驱动和检测技术的研究[D].浙江大学.2014
[3].宋树祥,何小莲,岑明灿.电压控制的可线性调谐第二代电流传输器[J].半导体技术.2014
[4].李振荣,庄奕琪,龙强.具有高线性调谐特性的1.2GHzCMOS频率综合器[J].电子科技大学学报.2012
[5].王杰,韩勤,杨晓红,倪海桥,贺继方.高稳定线性调谐GaAs基波长可调谐共振腔增强型探测器[J].物理学报.2012
[6].彭伟鸿,王英,梅林,王振佳.基于悬臂梁的光纤光栅线性调谐器研究[J].光学与光电技术.2006
[7].曹昌胜,罗斌,潘炜,贾习坤.基于薄膜干涉滤光片的线性调谐滤光器[J].中国激光.2005
[8].曹昌胜.基于薄膜干涉滤光片的线性调谐光滤波器研究[D].西南交通大学.2005
[9].哀微.基于匹配光栅线性调谐的光纤光栅多路解调方法研究[D].武汉理工大学.2003
[10].余有龙,刘志国,董孝义,盛秋琴,耿淑伟.基于悬臂梁的光纤光栅无啁啾线性调谐[J].光学学报.1999
论文知识图
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