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公开(公告)号：CN108333434B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201810096038.1
申请日：2018-01-31
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R27/26
摘要： 本发明涉及一种分程式并行结构电容阵列测量电路，其特征在于包括五个部分：通道选择电路、分程式C/V转换器、数字递推解调器、激励信号发生电路和控制电路。针对具有N个电极的电容阵列传感器，所述电路具有N个测量通道；每个通道包括一个通道选择电路，每个通道选择电路具有两个“T”型开关电路，每个“T”型开关电路电路包括三个电子开关；每个通道包括一个分程式C/V转换器，每个C/V转换器包括一个反馈电容、M个反馈电阻、M个电子开关、一个运算放大器；数字递推解调器包括N个模数转换器和一个数字信号处理芯片，每个通道单独使用一个模数转换器，多个通道共用一个数字信号处理芯片；激励信号发生电路包括一个参考时钟、一个相位累加器、一个正弦查找表、一个数模转换器、一个低通滤波器。
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公开(公告)号：CN109061220B
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN201811024025.X
申请日：2018-09-04
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提供一种基于激光吸收光谱层析成像技术的气流二维速度分布测量方法，分为以下步骤：1.获取多个不同角度的激光吸收光谱投影数据；2.将所述被测区域离散化并计算层析成像的灵敏度矩阵；3.根据激光吸收光谱多普勒频移原理及所述不同角度的激光吸收光谱投影数据建立方程组；4.求解所述非线性方程组获得速度分布。本发明提出的方法可以通过非接触的方式测量和重建气流的二维速度分布，适用性强、可靠性高，有非常广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN111077109A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN202010045075.7
申请日：2020-01-16
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提出一种基于双光梳光谱技术的温度和浓度测量系统和方法，属于激光吸收光谱技术领域。测量系统包括两个重复频率差小于1MHz的光学频率梳、2×2光纤耦合器、光学带通滤波器、准直器、低通滤波器、光电探测器、数据采集卡等；双光梳经耦合分束，一路为测量光路，经待测气体和光学带通滤波器后由光电探测器接收；一路为参考光路，经光学带通滤波器后耦合到光电探测器；双光梳在光电探测器上产生的干涉信号经低通滤波器滤波后被数据采集卡采集；通过对测量和参考光路的干涉信号做傅里叶变换提取吸收谱信息，最后基于多色法和最小二乘法计算温度和浓度。本发明利用光频梳的精密光谱分辨能力实现温度和浓度的免波长标定测量，具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN107121682B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201710438617.5
申请日：2017-06-12
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01S17/89
摘要： 本发明提供了一种基于相位式激光测距的三维关联成像方法，该方法包含以下步骤：激光光源发出正弦振幅调制的激光；激光照射在被二进制矩阵驱动的数字微镜阵列上，进行空间光调制；受振幅调制和空间分布调制的激光照射到物体上，并在物体表面发生漫反射；使用光电探测器对反射光进行接收得到与光源同频的正弦信号；使用正交解调对接收信号进行解调，得到一系列与数字微镜阵列调制矩阵相关的幅值与相位；并通过变量换元，将重建问题转化为线性方程组的求解问题；最后求解线性方程组并变换得到物体表面的漫反射矩阵与深度矩阵。本发明通过结合相位式激光测距和计算关联成像两种技术，可以同时获取目标物体的表面反射与深度信息，并提高成像质量。
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公开(公告)号：CN109059787B
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201811170087.1
申请日：2018-10-09
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/06
摘要： 一种基于横向剪切干涉的玻璃板厚度分布测量方法及系统，所用元件包括：可见光激光器、衰减片、偏振片、扩束镜、第一光阑、空间光调制器、第二光阑、第一凸透镜、第二凸透镜、平行玻璃平板、待测玻璃板、第三凸透镜、面阵CCD相机、PC机。通过以下步骤实现对玻璃平板厚度分布的测量：在横向大剪切干涉装置中引入空间光调制器，对出射光施加相移变化量，用实时解算递归最小二乘法得到干涉光强与相移的拟合曲线，计算放置待测玻璃板前后参数变化，求出待测玻璃板在0～2π间的相位分布；采用不同波长下的干涉图像求解同余方程组以确定光程差所引起的相位变化，获得准确的相位分布，从而得到玻璃板厚度分布。该发明测量和解算同步，速度快、精度高，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN110514622A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910782513.5
申请日：2019-08-23
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提出一种基于直方图信息的二维温度和浓度重建系统与方法，属于可调谐二极管激光吸收光谱技术领域，用于二维温度和浓度重建。重建系统包括激光控制与发生模块、光纤分束器、用于光束转换和探测接收的传感器、用于波数转换的马赫曾德干涉仪和光电探测器、数据采集系统、计算机等。重建方法包括：波长扫描的激光经分束后，一路接入马赫曾德干涉仪被光电探测器接收，其余路经扩束后穿过待测区域被光电探测板接收，获得各光线上的吸收谱；根据温度和浓度重建范围及光路排布计算重建矩阵；使用迭代算法求解重建模型，获得二维温度和浓度分布。本发明能有效利用吸收谱信息，增加了独立方程数目，提高了二维温度和浓度分布重建的速度和准确度。
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公开(公告)号：CN109900752A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910143634.5
申请日：2019-02-27
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种耐高温高压的电容阵列传感器，其特征在于主要包括五个部分：金属电容阵列，用于形成空间敏感场，其内部为被测场域；绝缘玻璃管，用于电容阵列与外部屏蔽之间的绝缘，其内表面支撑电容阵列，外表面与金属屏蔽相嵌套；金属外部屏蔽，用于隔绝被测场域外围的环境变化等干扰，同时可作为印刷电路板的支撑；印刷电路板，嵌入金属屏蔽件外表面的轴向凹槽中，将传感器各个部分的机械连接转化为同轴连接器的接口，便于与信号线和采集系统的电气连接；螺丝、螺母、同轴连接器等连接件，用于连接传感器的各个部件，提供与信号线和采集系统的电气接口。
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公开(公告)号：CN108981953A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201811235909.X
申请日：2018-10-24
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01K11/00
摘要： 本发明提供一种基于干涉调制原理的激光吸收光谱测温方法和系统，所用元件包括激光发生单元，马赫曾德光纤干涉仪，光电探测单元和数据处理单元等。其中，激光信号产生后通过马赫曾德干涉仪，然后穿过待测气体，由光电探测器采集数据并上传至数据处理单元处理。从测量数据中提取吸收光强数据和相对波数与吸收光强数据的映射，拟合得到基线和吸收光谱参数的初始值，并通过迭代对其进行修正，根据修正的吸收光谱参数解算积分吸收率，由多条谱线的积分吸收率解算出被测气体温度。本发明光学系统结构简单，无可动部件且可抑制背景辐射噪声，整体效果突出、适用范围广、可靠性高，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN108801496A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810382424.7
申请日：2018-04-26
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01K11/00
摘要： 本发明提出一种基于交叠吸收谱的路径温度直方图测量系统与方法，测量系统包括可调谐二极管激光器、激光器控制器、光纤分束器、准直镜、光电探测器、标准具、数据采集卡和计算机等。本发明通过以下步骤获得吸收路径温度直方图：激光器输出波长周期变化的激光，分别通过吸收气体和标准具进入探测器，从探测器信号中处理得到激光吸收光谱；利用HITRAN数据库，计算不同温度下的理论激光吸收谱；用不同温度下的理论激光吸收谱对测量得到的激光吸收谱进行最佳平方逼近，得到逼近系数作为温度直方图。该方法能从交叠的激光吸收谱中直接获取路径温度的直方图分布，计算速度快，测量装置简单，提高了激光吸收谱测温技术的适应性，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN105319445B
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201510893981.1
申请日：2015-12-08
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R27/02
摘要： 本发明涉及一种基于随机解调器的阻抗测量装置及方法，其特征在于包括以下过程：对待测阻抗元件施加正弦电压激励，通过电流‑电压转换电路将通过阻抗元件的电流信号转换为电压信号；该电压信号通过两路开关被随机调制，经过低通滤波器后，由A/D转换器进行低速采样，得到低速采样序列；利用该低速采样序列在上位机上进行信号重建，得到电流‑电压转换电路输出的电压信号的功率谱信息，进而得到信号幅值、相位和元件阻抗值，实现基于随机解调器的阻抗测量。上述方法实现了当ADC采样频率低于被采样信号频率时的阻抗测量，不需要乘法器，仅需要电子开关、低速模数转换器等低功耗器件，具有成本低、功耗低、资源消耗少、实现简单的特点，具有广阔的应用前景。
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