低温石英天平在材料放气污染特性测试中的应用

研制了适用于ASTME 1559航天器材料放气污染特性测试标准的低温石英晶体微量天平,天平的谐振频率可以为5MHz、10MHz和20MHz,能够在82K的低温下工作。文章对天平的输出频率稳定性、质量灵敏度和低温凝结效应进行了测量,结果表明该天平在各个方面均能满足ASTM E 1559标准测试要求。     

基于PCI总线的石英晶体元件电参数测试仪

首先介绍PCI总线控制专用芯片S5920的组成,Mailboxs、FIFO、Pass-Thru的基本概念、性能和使用方法。其次介绍测量石英晶体元件参数的阻抗计法和π网络法。对基于PCI总线控制器S5920为核心的π网络法石英晶体元件电参数测试仪的设计和实现作了说明。该方法测量的频率可达2005MHz。利用GPs高精度的授时信号作为频率校准信号校准信号源的精度。     

硅谐振式微传感器开环特性测试与数据处理

为了精确讣算出硅谐振式微传感器的谐振频率、谐振峰值和品质因数，根据硅谐振式微传感器的理论模型以及开环特性测试实测数据，通过分析讨论、仿真与实验从多方面比较了低通滤波与改进的最小二乘法等数据处理算法，并得到了整体最优的算法。所设计的相应程序为辟谐振武微传感器开环特性测试系统专用数据处理程序，同时本文讨论的算法也适用于其他类似的数据处理。     

谐振式传感器高精度频率测量技术研究*

随着MEMS振梁加表、振梁压力传感器等谐振式传感器精度的提高,对频率测量精度的要求也随之提高。现有的测频技术通常采用单片机内置的输入捕获及中断功能,与实际需求的测量精度差距较大。提出一种基于FPGA的高精度频率测量方案,在5ms的采样间隔下实现1ppm的相对频率测量精度,满足高精度谐振式传感器的精度要求。     

一种用于液相检测的耗散型石英晶体微天平振荡电路设计

由于液相环境的特殊性,传统石英晶体微天平(quartz crystal microbalance, QCM)仅依靠谐振频率f无法完整描述溶液与吸附膜的力学性质,为此需引入新的参数——耗散因子D。同时,液相环境中普通振荡电路存在诸多问题,所以研究基于耗散因子D的耗散型石英晶体微天平(QCM-D)振荡电路具有重要意义。本文将QCM振荡电路与耗散因子D相结合,通过使用并联电容补偿与自动增益控制技术,设计出适用于QCM-D的振荡电路和相应的系统调试方案,其能稳定振荡在80%浓度的丙三醇溶液中。     

几种构思巧妙的电子电路

无电感的泛音晶体振荡器实践证明,对于晶体振荡器,如果把石英晶体激励在其机械谐波上(如三次谐波或五次谐波),则其频率稳定度会比激励在基波上时高。但是这样作通常要有一个对该谐波频率谐振的LC选频回路。这里介绍的是把石英晶体激励在机械谐波上的晶体振荡器(图1)却没有电感L,而是利用晶体管T_1、T_2组成的二端网络伏—安特性的负阻区,在此区域内二端网络的阻抗呈感性。场效应管T_3是稳流器,借以降低电源电压变化对振荡频率的影响。实验表明,对于1兆赫(Q=2×10~5,R_1=9.1千欧,R_2=1.3千欧,R_3=15千欧,C_1=390微微法,     

船地两用直接驱动伺服系统的设计

本文简要介绍一个大功率、高精度,直接驱动伺服系统的设计。该系统用于船载或地面的自跟踪遥測系统中。它是一个现代新型系统——利用新型元件力矩电机和压电晶体速率陀螺使系统具有很高的机械谐振频率,有较高的动态性能,使用切实可行的校正措施和设计方法来提高整个系统的跟踪精度、稳定性和抗扰动能力。采用高增益——多环路——条件稳定系统的设计,结合由计算机提供的目标前馈和船摇补偿,保证了系统角跟踪误差在0.5密位以下。本系统采用了自适应技术和消除摩擦振荡、起停摆动,限流、限速、限位、制动等一系列技术措施,保证系统在任何情况丁安全、可靠、正常工作。     

赫姆霍兹声腔声学特性实验研究

为了研究赫姆霍兹谐振器声腔结构参数变化对声学特性的影响,采用传递函数法在驻波管实验系统上进行了谐振器的冷态声学特性实验.实验结果表明:影响谐振频率的最大因素是声腔开口直径,其次是进口孔壁厚,其他因素如声腔长高比等影响较小;开口直径对谐振带宽影响最大且呈近似线性关系,其他参数则存在最优值能使得带宽最大、有效阻尼的频率范围最宽;多进口复合谐振声腔的谐振频率变化不大,而带宽增加显著.为确保有效抑制不稳定燃烧,赫姆霍兹谐振器声腔在设计和制造时应重点控制进口孔的相关状态参数.     

石英谐振式加速度计

介绍石英谐振式加速度计工作原理,分析影响元件Q值的因素,计算热弹耗散对Q值的影响,在元件结构中基于机械滤波原理设计振动隔离系统,并通过ANSYS计算验证隔离系统的有效性。最后对样机的性能进行测试,并将测试结果和计算结果进行比较。两者基本吻合,从而证明设计方法的正确性。     

遥测天线升降机构谐振频率测试方法的研究

研究设计一套遥测天线升降机构谐振频率的测试方法。经测试,遥测天线升降机构不会与天线发生共振,遥测天线谐振频率约为18Hz,升降机构垂直方向的最低谐振频率为12.82Hz,侧向方向的最低谐振频率为25.64Hz,前后方向的最低谐振频率为38.46Hz。     

基于Ogden修正模型对金属橡胶隔振系统的仿真及试验验证

文章针对某型号隔振系统的金属橡胶阻尼器开展了仿真与试验验证研究。由于橡胶材料本构模型不能准确地描述金属橡胶的特性,无法直接利用其对该隔振系统的性能进行仿真预示,为此,只能通过对ADINA程序中的Ogden模型进行修正以模拟金属橡胶的特性,并利用这种强非线性仿真程序对该隔振系统的谐振频率进行仿真计算和测试。结果表明:仿真计算与试验测试所得的谐振频率的偏差为2.1%,谐振加速度的偏差为18.2%。这种计算方法对金属橡胶阻尼器的隔振系统的设计计算具有一定的参考价值。     

同轴谐振器低气压放电击穿瞬态电学行为研究

气体微波电离引起的低气压放电效应是限制微波部件功率容量的可靠性问题之一,而击穿瞬态电学行为的研究有助于诊断系统响应。目前大功率微波部件的击穿诊断与电路系统联系不够紧密,而探究放电所产生的等离子体对系统的影响能够改善这一现状。以TEM模式下谐振频率为2.6GHz的同轴谐振器为研究对象开展低气压放电实验,获得了100~1000Pa气压范围内谐振器的击穿功率阈值随气压的变化关系实验曲线,并通过正反向调零模块中功率计记录气体电离击穿前后的S11值。结合谐振器内部放电后的烧蚀痕迹将气体电离击穿后所产生的等离子体等效为圆柱型介质块,进行建模仿真获取放电发生后S11与谐振频率随气压变化的关系曲线,分析并发现局部阻抗的负载状态随着气压的升高是逐渐由容性向感性转变。最后基于测试系统的调零模块计算得到电离击穿前后谐振器局部阻抗的变化量与气压的实验关系曲线,验证了建模仿真结果。     

X波段波导端头裂缝的数值分析

用矩量法(MOM)导出求解X波段波导端头裂缝口面等效磁流的公式。在此基础上,计算波导不同频率下的反射系数和驻波系数等参数。给出了BJ-100波导端头裂缝口参数的计算结果,据此讨论了裂缝长度、宽度、厚度与谐振频率的关系。另外检验了圆头与方头裂缝的等效性,并给出了波导端头裂缝谐振频率的近似设计公式。分析结果表明,该算法简单,计算结果与测试值吻合较好。     

原子氧环境对石英晶体微量天平性能影响的分析

随着高可靠、长寿命航天器的发展,对在轨污染检测的要求也越来越高。石英晶体微量天平是分子污染检测的重要工具,为了分析了解原子氧对石英晶体微量天平的影响,文章用理论分析和试验的方法对石英晶片在1×1020 atom/cm2注量的原子氧辐照条件下的性能变化进行了研究。试验证明,石英晶体微量天平在总注量1020 atom/cm2量级的原子氧辐照后,其振荡频率和等效阻容感发生了一定变化,但仍具备污染传感能力和频率输出能力,其功能不受影响。     

一种多通道幅相测试系统设计与测试方法研究

多波束系统提出了多通道幅相分布测试的要求，且通道数量较大。文章在对多通道测试模型的分析基础上，介绍了一种高效的幅相测试系统，给出了测试方法和测试用例设计，并进行了系统验证。验证结果表明该测试系统能够高效地完成多通道幅相分布测试，且测试方法正确，测试精度和稳定性高。     

超微型铷原子频率标准

基于在已有频率标准的基础上开发一种最小的原子频率标准,我们研制了一种多用途的超微型铷频率标准。本文阐述了该频率标准的设计思想中的细节和迄今为止所获得的实验数据。这种铷频率标准采用了新的电路及结构设计。它具有以下部分:一个内含绝缘材料的圆柱形TE111微波腔的超微型物理结构;一个用作附加振荡器的IT切割晶体;先进的伺服电路采用取样保持技术和简化的有向装配结构,另外还采用了集成谐振元件。 综合以上特点,结果是该铷频率标准有非常小的体积(0.4升)和非常轻的重量(0.6公斤),从而使其可以轻易地装入各种系统。 我们做了一些重要的实验以证明这种设计思想的可行性。尽管在体积上有相当大的削减,但铷频率标准的的性能没有改变。从这些数据中可看出,频率标准的高性能水平与结构紧凑、重量轻可兼得。     

基于模糊控制的火箭伺服系统频域控制设计方法

某型火箭发动机机械谐振频率低、谐振程度剧烈,给伺服系统的控制方法设计带来了困难.本文将模糊思想引入到控制器频域设计,提出了一种采用T-S结构的混合模糊控制算法,该算法根据输入信号的频率成分实时调整控制器的比例系数.Simulink仿真结果表明,该算法有效抑制了系统的低频谐振,改善了系统的频率特性.     

薄膜测厚验证QCM质量敏感性的方法研究

石英晶体微量天平(QCM)是测量气相薄膜沉积质量的精密仪器。QCM质量和频率的相互作用受到众多不确定因素的影响,因此需要进行验证以取得更为精确的结果。文章从石英晶片的基本理论出发,以薄膜测厚为基础,研究了气相沉积石英晶体微量天平差频变化率和沉积厚度变化率成线性关系,阐述了线性关系是验证石英晶体微量天平的关键,并对测厚验证质量敏感性的可行性进行了分析。     

石英晶体微量天平污染量测试准确性的试验验证

文章通过对石英晶体微量天平的污染量测试原理的分析,及在真空环境下的材料放气负载试验,借助分子流和视角因子理论,利用物质量准确均分方法,实现了1×10-7g的标准物质量的有效传递,从而实现了一种石英晶体微量天平的污染量测试准确性的检验方法,为在真空热试验过程中污染量测试的准确性提供了保证。     

数字式FM/FM多路解调系统的有关技术

介绍一种新的 FM/ FM数字多路解调系统的设计和实现方案。该方案采用了过零检测解调方法和降频解调技术 ,从而在保持解调精度的条件下 ,大大降低了系统中带通滤波器和低通滤波器的阶数 ,而且具有中心频率的自适应功能。