环境温度对噪声测量仪器性能的影响

环境温度对噪声测量仪器性能的影响

一、环境温度对噪声测量仪器性能的影响(论文文献综述)

董力纲[1](2021)在《高精度多通道应变测量系统研究》文中研究说明应变测量系统是一种可以测量物体变形大小的数据采集系统,被广泛应用于飞机结构强度测试、弹箭结构健康监测、车辆结构强度试验、船舶结构健康评估、钢轨健康状态监测等领域。由于被测物体通常对应变十分敏感,超过规定的形变时,会造成重大的事故,所以提高应变测量精度是本论文的关键研究方向。本文针对基于电阻应变片的应变测量系统开展分析研究,进行了理论分析和电路设计,为应变测量领域提供了思路和参考,具有重要的研究意义和实用价值。本文主要研究内容如下:(1)研究了电阻应变片的基本原理,推导了惠斯通电桥的相关公式,针对应变测量系统的各项参数和性能,提出了基于模拟开关的大电阻自标定方案,通过高精度DAC控制仪表运放参考电压的方法,设计了自平衡方案;采用DAC产生高精度电压模拟源的思路,设计了系统自校准方案。此外,根据应变测量的实际要求,提出了桥路匹配、信号处理、桥路激励等方案,研究了影响测量精度的相关因素,并提出了相应解决办法。(2)对应变测量系统的关键技术进行了深入的研究和分析,首先使用仿真软件TinaTI和PSpice对自标定、自平衡、自校准、信号处理、桥路激励等电路进行建模,然后进行了交直流传输特性的仿真分析,最后对所设计电路进行了参数计算和推导。利用仿真和计算相结合的研究方式验证了电路的可行性。(3)搭建了应变测量系统的测试平台,制定了测试方案。首先对应变测量系统的传输线路补偿能力、自标定、自平衡、自校准等功能进行了测试,然后针对应变测量精度和电压测量精度进行了详细的测定,最后对测试结果进行了整理和分析。测试结果表明,本文设计的高精度多通道应变测量系统各项功能正常,达到了预期指标,具有工程实用价值。

胡琸悦[2](2021)在《宽幅高分辨率红外热像仪定量化测量关键技术研究》文中研究说明红外热像仪是CASEarth小卫星的载荷之一,在505km轨道高度通过长线列摆扫实现30m分辨率和300km幅宽,是我国目前在研幅宽分辨率比最大的热红外载荷。CASEarth卫星红外热像仪发射入轨后,将为人类活动范围、经济发展情况的探测、污染(水、土和大气污染)监测与生态功能评估、水资源和耕地普查等提供高分辨率的热红外遥感数据。高精度的辐射定标是遥感数据定量化应用的关键。红外热像仪的辐射定标精度受辐射定标模型、定标频次、仪器温度场及探测器的稳定性、黑体等定标源测量精度、仪器灵敏度等因素影响。本论文针对于摆扫式热红外载荷,从多参数联合极值寻优设计、低频次高效定标模型、在轨高精度解算方法等三个方面开展了有针对性研究,具体的研究内容及创新点如下:1.本论文针对于摆扫式相机积分时间受限的问题,建立了响应率、仪器温度、暗电流等多参数联合优化模型,结合工程可实现约束边界,实现了仪器温度场、积分电容、积分时间、光学口径等参数的寻优。同时,本论文还针对于低温出瞳与冷光阑不匹配的大视场光学系统,建立了多组件温度网格仿真模型,实现了仪器杂散辐射优化,8-10.5μm,10.3-11.3μm,11.5-12.5μm三个波段仪器自身热辐射与300K黑体的信号之比分别达到了0.214、0.204、0.563,与Landsat8 TIRS的比例相当。在实现300km幅宽、30m高分辨率的同时,仪器噪声等效温差可优于0.08K。2.长线列摆扫热像仪需通过卫星侧摆观测冷空实现仪器背景定量测量。本文针对于频繁定标影响仪器有效利用时间的问题,提出了一种基于温度场的高频次背景响应预测方法,建立了基于仪器稳定性评估的低频次高效定标模型,实现了单轨观测一次定温黑体、两周进行一次卫星侧摆冷空观测的低频次定标。基于以上常规化的定标方案,引入红外恒星、月球作为交叉辐射定标校验源,可进一步在轨实现定标频次的迭代优化,该方法在其他卫星进行了验证。3.CASEarth红外热像仪采用了三谱段集成滤光片、4级TDI的2000元热红外探测器组件。针对4级TDI探测器,提出了一种基于多温度点遍历的4级TDI像元选择方法,三个波段的噪声等效温差可分别减小13.14%,7.30%,9.36%。针对于光谱透过率、黑体温度的非均匀性等影响辐射定标精度的参数,建立了地面测量和分析方法,提出了低频次高效的定标解算方法,通过地面真空低温辐射定标实验,验证了方法的有效性,实现了优于0.500K的实验室辐射定标不确定度。

张坤[3](2021)在《高精度大视场空间目标测量光学系统研究》文中认为随着航天技术的快速发展,太空中的航天器、空间碎片等空间目标的数量呈指数增长,这极大地增加了空间目标之间的碰撞概率。因此,对广域内的空间目标进行精密测量,以规避空间目标之间的碰撞,是如今亟待解决的问题之一。然而,传统的空间相机难以满足高精度大视场的测量需求,利用超广角低精度空间相机和小视场高精度测量相机相互组合的工作方式,能够较好的解决这一难题。因此,本文主要对小视场高精度测量相机的测量精度和超广角低精度测角光学系统设计中的关键技术进行研究。本论文主要的研究内容如下:(1)降低光学系统的公差灵敏度和提高测角光学系统焦距的热稳定性研究。首先,为了降低光学遥感相机的加工和装调难度,本文对光学系统的公差灵敏度进行了研究,提出通过控制光学系统中各光学元件表面曲率(取绝对值)大小的方法,来合理分配各光学元件的光焦度,实现光学系统小像差互补,从而降低各加工装调公差的灵敏度。然后,为了降低温度对光学系统测角精度的影响,本文对测角光学系统焦距的热稳定性进行了研究,提出通过利用不同材料的正负透镜和机械结构材料相互匹配的方法,来提高光学系统焦距的热稳定性。最后,本文利用以上提出的两种方法进行了光学系统设计,设计实例和分析结果表明,本文提出的设计方法所达到的效果非常显着。(2)利用二维达曼光栅高效标定测角光学遥感相机的方法研究。首先,本文对二维达曼光栅的设计原理和衍射特性进行了分析,并结合待标定相机的参数,设计和加工出了衍射光束为23×23的二维达曼光栅。然后,利用加工的二维达曼光栅搭建了测角光学遥感相机的高效标定光路,并对实验数据进行采集和处理,分析结果表明,测角光学遥感相机标定后的单星测角精度优于6"。最后,为了验证标定后相机测角精度的准确性,对测角光学遥感相机进行了外场观星实验,外场观星表明,标定后相机的测角精度优于4"的概率大于90%(多星的联合解算精度),从而验证了本文提出的高效标定方法的可行性。(3)超广角和小盲区全景环带测角光学系统的设计方法研究。首先,对传统的折反式全景环带系统的成像原理进行了理论分析,基于传统的折反式全景环带系统的成像原理,提出利用反射式全景环带头部单元代替传统的折反式全景环带头部单元的方法,来减小光学系统的中心盲区。然后,对反射式全景环带头部单元的初始结构计算方法进行了数学建模,并提出利用光阑慧差来提高光学系统全视场的相对照度。最后,利用本文提出的设计方法,设计了一款焦距为-2.0mm,F数为4,视场角为(22°~120°)×360°的超广角全景环带系统。设计结果表明:该光学系统的盲区率小于3.67%,畸变小于4%,且具有相对照度好、成像质量高和结构紧凑的优点。从而验证了本文提出的设计方法的有效性。

吴翠[4](2021)在《农产品病原体的核酸快速扩增和荧光检测系统研究》文中指出核酸扩增检测技术具有灵敏度高、特异性强等优点,在农产品安全检测领域发挥着越来越重要的作用。目前基于核酸扩增检测技术的系统普遍以实验室应用为主,存在检测耗时、体积大、成本高等缺点,不宜用于现场检测,严重限制了该技术的推广应用。本文针对快速双温PCR技术、环介导等温扩增技术以及数字核酸扩增技术,研究开发了基于这三种新型技术的核酸快速扩增和荧光检测便携式系统,以两种典型的农产品病原体(大肠杆菌和柑橘黄龙病菌)为检测对象,实现目标物的快速检测。本文主要研究内容及结果如下:(1)为了实现农产品病原体的快速定性分析,研制了一套快速双温PCR可视化检测系统,包括一台快速双温核酸扩增装置和一台便携式温控荧光可视化检测装置。构建了单一电机驱动的摇杆式双温区自动切换装置实现核酸的快速扩增,使得每个PCR循环中待测样品在双温区之间的转移时间小于1 s。针对形态各异的商业化PCR扩增样品容器,设计了适用于常规0.2 m L PCR管、罗氏玻璃毛细管和柔性毛细管的样品固定盘,提高了双温PCR可视化检测系统的通用性。以0.2 m L PCR管和罗氏玻璃毛细管为例,通过理论模拟和实验验证的方法评估了这两种样品容器在高速运动下的快速热传导效果,选用具有良好导热性的罗氏玻璃毛细管作为后续实验样品容器,其管内试剂最大升降温速率可达30℃/s。研究开发了一个便携式温控荧光可视化检测装置,避免了核酸开盖检测造成气溶胶污染等问题。该系统可在4 min内完成大肠杆菌DNA的快速可视化检测,且检测限与传统三温PCR一致,均为10 fg/μL。结果表明,该系统在农产品病原体核酸快速检测中展现出一定的应用潜力。(2)为了进一步实现农产品病原体的现场相对定量分析,提高系统的便携性和检测准确性,构建了可用于现场的便携式核酸扩增及荧光检测系统,包括便携式核酸扩增及荧光检测仪器样机(IF-Device)、一个无源试剂存储盒和一套现场核酸提取设备。该系统具有无源试剂存储、现场核酸提取、精确等温扩增、实时荧光检测等功能。IF-Device具有较强的抗光干扰特性,在三种不同光强(室外太阳光直射、室内白天日光灯照射、室内黑盒子)环境中,荧光信号数值变异系数(CV)均小于1%;较高的检测灵敏度,与进口PCR仪器Quant Studio 3比对结果表明,两者对荧光素钠检测灵敏度相当(检测限为1 n M);良好的控温精度,设定值为65℃时控温误差只有0.31%,确保适宜的扩增环境和荧光检测信号的稳定。开发的无源环保试剂存储盒在高温(35℃)环境下,内部试剂温度能持续保持在4℃以下长达8 h,确保现场检测的可靠性。与进口仪器Quant Studio 3对标结果表明,本系统对大肠杆菌DNA和柑橘黄龙病菌检测限分别是10 pg/μL和0.2 pg/μL。对柑橘叶片中黄龙病菌的现场检测性能进行评估,该系统从核酸提取至输出检测结果整个过程可在40min内完成。以40个叶片样本为评估对象,该系统的阳性检出率与Quant Studio 3结果一致。研究表明,该便携式系统可适用于农产品病原体的现场快速筛查。(3)为了更进一步实现多种农产品病原体的绝对定量分析,设计了集手动样本分配、核酸扩增和产物检测于一体的双重数字LAMP微流控芯片,实现目标物的快速绝对定量检测。所构建的PDMS-玻璃微流控芯片包括液滴生成区和液滴存储区,总计64个并行出口以提高液滴生成速率,25μL样品可在2 min内完成分配。该芯片对离散相(核酸样品)流速具有较高的鲁棒性,当流速从100μL/hr增加到900μL/hr时,得到液滴的直径均在88-90μm区间内,为手动分配样品提供可能,摆脱了传统样品分配过程对精密设备的依赖。为了实现双重数字LAMP检测,采用荧光探针法进行产物检测。以大肠杆菌为研究对象,在所设计的微流控芯片上可实现DNA浓度从19.8到1980 copies/μL的数字LAMP检测,检测限为19.8 copies/μL(2.5 pg/μL)。采用两种不同波长的荧光基团分别对大肠杆菌DNA和λ噬菌体DNA的LAMP引物FIP进行修饰,实现两者同时绝对定量检测;在不同浓度的大肠杆菌DNA存在的情况下,相同λ噬菌体DNA浓度的测量值几乎保持一致,CV仅为4.54%。研究表明,该微流控芯片可为研发简便快速的便携式数字核酸检测系统提供硬件支持。

辛世杰[5](2021)在《红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理技术》文中提出红外遥感技术是采集地球数据信息的重要技术手段,具有覆盖面积广、探测时间长、机动性强等诸多特点,因而被广泛应用于农业生产、土地利用、国土资源管理、大气监测以及地质灾害检测和调查等各个领域。随着技术的不断进步,气候变化观测和数值天气预报等领域对红外遥感数据提出了更高要求,特别是气候变化观测要求来自红外遥感载荷的测量数据不确定度水平优于0.1K,其10年内的稳定性要求优于0.04K。要实现如此高定量化水平的目标,不仅需要稳定可靠的红外探测设备,还需要高精度的在轨红外辐射源。其中红外探测设备的正常运行需要载荷为其提供稳定的工作环境温度,而辐射源的定标性能更是与其温度直接相关。基于上述重大应用需求,本课题研究设计了红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理系统。通过对红外辐射基准载荷的系统组成进行分析,选定其中对温控需求最高的红外辐射源作为本课题设计系统的主要控制研究对象,并研究了其基本架构及溯源链路。针对红外辐射源中的各项核心组件的需求进行了分析,并分配了该辐射源的温度不确定度。在空间应用中,由于电子器件老化及其性能易受环境温度波动的影响,现有的温度测量方法会出现非线性标定性能劣化的问题,导致测量结果出现偏差。本课题在阻值比率测温方法的基础上,提出了一种新的多参考阻值比率测温方法,实质上是将铂电阻与参考电阻的比率限定在较小的范围内,减小了当铂电阻阻值远离参考电阻阻值时,电路非线性对测温结果所造成的影响。将该方法电路与目前测温水平较高的单参考阻值比率测温电路置于恒温箱中进行比较实验,实验结果表明,在5℃~45℃的环境温度下,本方法的最大测量误差约为0.004℃,而单参考阻值比率测温电路的最大测量误差约为0.03℃。因此,该方法基本解决了非线性标定劣化的问题,无需载荷对其进行精密温控,减轻了载荷的热控成本,在环境温度变化剧烈场合中的非线性标定劣化程度更小,更加适合环境温度变化剧烈的应用场景。测量领域常用数字均值滤波器来降低测量噪声,但同时也会造成信号的失真,引入不确定度,现有滤波器评价工具难以对该滤波器对测量结果的影响进行量化。为解决该问题,本课题提出了一种数字均值滤波器不确定度评定方法,通过对温度缓变对象的温度变化率分布函数进行建模,利用该模型模拟生成温度测量序列并将其输入至滤波器中,最后利用不确定度A类评定方法来进行不确定度计算。对黑体实物进行了实验分析,得到了不确定度与采样周期、均值数目的关系曲线,该评定方法为数字均值滤波器设计提供新的考虑方向。针对红外辐射源升降温控制系统进行了热力学模型研究,提出了基于TEC散温器及驱动电压双反馈模型。相较于基于TEC驱动电压的单反馈模型而言,双反馈模型的优点在于考虑了TEC散温器温度波动对温度控制的干扰,可实现干扰的超前控制。设计了基于最长循环周期线性移位寄存器序列的温控系统模型辨识方案,采用增广最小二乘法对系统模型参数进行了辨识与分析,得到该红外辐射源升降温控制系统在制冷及加热模式下的精确数学模型。针对红外辐射源温控系统模型大时滞、非线性、参数时变的特点,研究并设计了一种简化变论域模糊PID控制器,该控制器在保证变论域优点的基础上,删减了变论域中输入变量论域变换的过程。将该控制器与普通变论域模糊PID控制器、模糊PID控制器、PID控制器进行对比实验,仿真实验表明:在不同温度控制幅度下,该控制器均无超调量,而其他控制器的超调量从3.44%至6.70%不等,同时该控制器的稳定时间也要优于其他控制器。为模拟天基应用环境,于在轨真空状态中对红外辐射源温控系统样机进行了性能测试,其温控范围为-20℃~60℃,温度稳定性优于0.027K,温度均匀性优于0.072K;对空间基准红外辐射源在10m处的亮温不确定度进行了评定,其扩展不确定度优于0.143K(k=2)。对样机上微型镓相变固定点的相变温度进行了测量,可根据该相变温度对红外辐射源上铂电阻进行校准,满足ITS-90国际温度标准定义,使得红外辐射源温度具备在轨溯源能力,对提高红外辐射基准载荷的定量化水平具有重要意义。本课题研究成果支撑了航天红外遥感温度量值溯源关键技术研究及应用项目,该项目获得了2020年度中国计量测试学会科学技术进步应用研究类一等奖。

李宁[6](2021)在《450nm蓝光半导体激光器低频噪声测量系统研究》文中研究指明蓝光具有波长短、光束发散角小的优点,因此蓝光半导体激光器在高密度存储、彩色激光显示、激光探测、激光医学等诸多方面得到了广泛应用。半导体器件中的低频噪声与器件失效及内部缺陷存在联系,因此可以通过低频噪声对半导体器件进行可靠性表征。此外,半导体激光器作为温度敏感器件,可以将工作温度作为控制因素,对激光器在不同温度下的低频噪声表现进行研究。本文设计了针对450nm蓝光半导体激光器的测量系统,该系统可同时实现温度控制和低频噪声测量,为半导体激光器可靠性研究提供了噪声测量手段和实验依据。在半导体激光器基本特性研究基础上,文中设计了由偏置电路、EMI滤波电路、前置放大器、激光器温度控制模块、数据采集模块以及屏蔽模块构成的低频噪声测量系统。其中偏置电路可以为待测激光器提供连续可变的偏置电流,温度控制模块可以改变激光器的工作温度,二者结合使激光器保持在不同的工作状态下方便测量;EMI滤波器针对来自电源和传输线上的电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)信号进行抑制,保证测量精度的同时滤除高频信号;由于低频电流噪声可低至pA/(?)级,为达到数据采集模块的动态范围,文中设计了前置放大器对信号进行I/V变换及放大,最终数据采集模块通过USB将低频噪声数据传送至PC,完成对噪声数据的存储和谱估计,整个系统通过单片机进行协调和控制。基于该低频噪声测量系统,文中设计测量方案对系统的温度控制功能进行了验证,并分别将待测激光器设置在20℃、25℃、30℃的工作温度下,得到三组1/f低频噪声功率谱密度数据。通过数据和功率谱密度曲线比对分析可知,随着温度上升低频噪声功率谱密度明显增大,在1Hz处温度提高5℃后噪声功率谱密度增大了一个数量级。本文中所设计的系统能够实现对450nm蓝光半导体激光器1/f低频噪声数据的准确测量,为进一步研究低频噪声与半导体激光器工作温度及可靠性的联系提供了实验支撑,具有一定的实用价值。

张惠[7](2021)在《原料血浆近红外光谱分析的化学计量学方法开发及专用分析仪设计》文中研究说明血液制品(blood product,BP)是指由健康人血浆或经特异免疫的人血浆,经分离、提纯或由重组技术制备的血浆蛋白组分,以及血液细胞有形成分的统称。BP的临床作用具有不可替代的特点,尤其在新型冠状肺炎期间发挥了重要的作用,属于国家战略储备物资。而作为BP原料来源的单采浆站,作为“把关人”发挥了控制BP质量的重要作用,如何把好这段关是质量控制人员关注的重大问题。对于原料血浆质量评价,蛋白含量是关键质量属性,《中国药典》(2020版)规定,生产BP用单人份血浆总蛋白含量应不低于50 g/L,并要求逐份检测。这就要求质控人员采用相应的方法对血浆进行质量评价。蛋白测定经典方法凯氏定氮法准确性高,误差小,稳定性较强,但是检测繁琐、操作复杂、费时较长,不适用于大批量样本的快速测定,而折射仪法操作简单快速,但是精度较低,误差较大。因此,突破常规分析方法的限制,建立新型快速分析方法势在必行,这有利于打通BP全链条生产中的限速步骤,实现全过程质量控制,为我国BP朝向生产智能化奠定基础。基于本课题组前期研究表明,实验室台式近红外(near-infrared,NIR)光谱分析仪器可用于血浆中蛋白含量的定量分析,表明NIR技术是原料血浆蛋白检测的新型有力工具。但是,实验室台式NIR分析仪器存在着体积庞大、价格高昂等限制,基于NIRONE微型光谱仪开发具有稳定性强、准确度高、性价比高的专用分析仪是本研究的主要目的。基于此,本论文开展了以下研究工作:(1)温度对原料血浆近红外光谱的影响分析及校正研究:温度是影响光谱稳定性的关键因素之一,本章通过分析不同温度下血浆溶液中水的氢键、蛋白质基团等变化规律,在分子层面为原料血浆采用NIR技术温度控制提供理论支持。此外,对比不同温度校正方法对定量模型的影响。采集5-50℃的原料血浆NIR光谱,利用连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)处理光谱,将样本划分校正集与验证集,利用外部参数校正(external parameter orthogonalization,EPO)、多级主成分分析(multilevel simultaneous component analysis,MSCA)与多级偏最小二乘法(multilevelpartial least square,MPLS)对总蛋白定量模型优化,模型预测结果代表温度校正效果。结果表明,5-50℃时血浆蛋白溶液未出现相变。温度扰动下,原料血浆蛋白含量在两区间的定量分析模型的预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)分别为 4.4536 g/L 与 4.8439 g/L,利用EPO-PLS,MSCA、MPLS三种方法校正温度影响,MPLS方法校正后模型预测结果RMSEP值降低至2.3691 g/L与2.7887 g/L,分别降低了 46.8%与42.4%。本章研究在分子机理层面明确了 5-50℃温度对蛋白结构的影响,以及这种影响在光谱上的表征,采用MPLS方法取得最佳温度校正效果,对于提高温度扰动下的模型效果具有重要指导意义。(2)温度扰动下不同类型仪器之间模型转移方法研究:针对NIRONE光谱仪的准确性问题,开展不同分辨率的光谱仪之间的模型转移研究,以提升不同转移条件下NIRONE光谱仪的定量模型精度。以原料血浆为研究对象,采用改进的主成分分析法(improved principal component analysis,IPCA),该方法在保证光谱信息尽可能不丢失的前提下实现NIRONE 1.7与NIRONE 2.0仪器与FT-NIR光谱仪之间的模型转移,模型转移包括三部分:(1)同温度下不同仪器之间模型转移;(2)仪器内不同温度模型转移;(3)仪器间不同温度模型转移。为验证IPCA方法的传递效果,本论文与连续分段直接校正法(piecewise direct standardization,PDS)进行比较。结果表明,NIRONE 1.7与2.0模型转移前预测结果分别为5.1307 g/L与6.0918 g/L,而采用PDS法进行同温度不同仪器模型转移后的评价参数RMSEP值分别为5.4440 g/L与5.9532 g/L,NIRONE 1.7模型转移结果较差,而NIRONE 2.0模型结果略有提升。IPCA法用于同温度不同仪器模型转移的评价参数RMSEP值分别为4.9896 g/L与5.4351 g/L,模型预测误差分别降低了 2.7%与10.8%。此外,IPCA方法进行不同温度仪器间模型转移模型评价参数RMSEP值分别为3.3403 g/L与3.4732 g/L,也低于NIRONE的预测结果5.0328 g/L与5.6760 g/L,并与FT-NIR的预测结果3.2837 g/L接近。本章研究证明IPCA方法用于同温度下与不同温度下NIRONE向FT-NIR光谱仪的模型转移可达到很好的效果,起到提升低分辨率NIRONE光谱仪预测精度的作用,是提升专用仪准确性的有效化学计量学方法。(3)基于向量内积与夹角余弦的近红外光谱判别相似度计算方法:针对定性模型的预测准确度问题,首次提出相似度计算方法S1与S2,突破极度相似光谱判别准确度低的瓶颈。该方法从两个向量的内积角度与夹角余弦表征光谱差异,引入灵敏度因子(u和v)的概念,公式S1=(2|X’|Y|/|X|2+|Y|2)u(cos θ)v,通过对各项中心化,得到公式S2=(2|(X-X)’(Y-Y)|/|X-X|2+|Y-Y|2)u(corr(X,Y))v。本章实验基于微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)pH 101 光谱与 pH102 光谱,考察了S1与S2中灵敏度因子u和v的判别能力。通过采用高斯拟合方法于PH101光谱拟合系列小峰,验证了 S1与S2方法对极微小差异的识别能力。通过使用MCC PH101、MCC PH102、羧甲基淀粉(carboxymethyl Starch,CMS)、羟丙纤维素(hydroxypropyl cellulose,HPC)和淀粉(Starch),考察 S1、S2、相关系数法、夹角余弦法、偏最小二乘判别法(partial least squares discriminative analysis,PLS-DA),支持向量机(support vector machine,SVM)和簇类独立软模式法(soft independentmodeling of class analysis,SIMCA)定性方法的判别效果。判别能力考察结果表明在相同的单位变化下,S1和S2中的u体现差异的能力均高于v;S2中u与v体现差异的能力均高于S1方法。极微小差异识别能力实验结果表明方法对不同峰宽、峰高、峰面积的识别能力不同,峰宽固定,峰高越高灵敏度越高,峰高固定,峰宽越宽灵敏度越高,而峰面积固定,尖锐吸收峰更容易识别。原辅料定性判别实验表明,相关系数法与夹角余弦法仅灵敏度结果达到100%,而特异性结果仅为75%,S1、S2、PLS-DA、SVM与SIMCA的灵敏度与特异性结果均达到了 100%。本章研究提出了新型定性判别方法S1与S2,两种方法均可以区分极度相似光谱,实现不同物料的定性判别,为细微差异识别提供新方法与新思路。(4)原料血浆总蛋白含量定性判别模型建立:原料血浆光谱极度相似,光谱相似度的评价瓶颈技术亟待突破,本章研究建立基于S1或S2的新型判别模型。本章将原料血浆总蛋白高于50 g/L的样本定义为H类,低于50 g/L的血浆定义为L类,采用相关系数法、夹角余弦法、S1与S2用于原料血浆NIR光谱,对原料血浆中蛋白含量是否高于50 g/L进行定性判别。结果表明相关系数法、夹角余弦法、S1(u=v=1)与S2(u=v=1)时可正确识别H类样品,灵敏度达到100%,但无法拒绝L类样品,特异性为0%。选择(a)9000-8200 cm-1,(b)7800-6200 cm-1,(c)6100-4800 cm-1三个波段进行灵敏度因子的优化,结果表明9000-8200 cm-1区间内S1(52≤u/v≤70)与S2(47≤u/v≤66)方法可实现校正集样品的H类与L类判别,灵敏度与特异性达到100%。验证集结果灵敏度为96.5%,特异性100%。本章研究表明,血浆光谱具有高度相似性,而S1与S2方法通过调整灵敏度因子u和v可放大光谱之间的差异,用于原料血浆蛋白含量是否高于50 g/L的快速判别,对浆站新采集与复检过程中单人份血浆的快速放行提供新方法。(5)便携式原料血浆专用分析仪设计:温度校正、模型转移、极相似光谱定性判别方法从化学计量学角度解决了 NIRONE微型NIR传感器光谱的稳定性、准确性等问题,本章内容构建以NIRONE微型NIR传感器为基础的专用分析仪。本研究中仪器总体结构设计主要包括以下子模块:供电系统、照明模块、测量台、检测器模块、数据通讯与处理、人机交互。从硬件、软件、机械结构子系统三方面设计一款侧照式透射模式的原料血浆专用分析仪,并对专用仪进行仪器测试。硬件子系统设计包括主控芯片、供电电路、时钟电路、近红外光谱仪信号采集电路、人机接口电路、温度采集电路、光源与风扇控制电路。软件子系统设计包括上位机软件与下位机软件,软件主界面包括:模型管理、光谱采集、数据检索、工作流设置、仪器性能检测等几个功能模块,软件嵌入专利方法S1、S2、MPLS、IPCA等原料血浆蛋白分析化学计量学方法。仪器测试结果表明该专用仪的性能参数满足分析测试仪器的要求。本章研究开发了一款专用分析仪,仪器成本较低,性能稳定,结果准确,是原料血浆质量控制的可靠工具。

王帆[8](2021)在《自融霜螺杆式空气源热泵除霜过程实测及分析》文中认为近年,国家为节约能源、改善环境污染等问题,提出由节能、高效的清洁能源供暖方式代替传统的燃煤锅炉,空气源热泵在其中发挥了重要的作用。但众所周知,空气源热泵冬季运行时,其室外换热器表面会结霜,霜层使得机组供热量降低,甚至导致机组无法继续运行,故热泵运行时必须除霜。目前常用的除霜方法是逆循环热气除霜,这种除霜方法虽然简单,但会导致系统产生冷热相互抵消,造成大量的能源浪费,且化霜时间长。针对上述常规除霜方法的缺陷,本课题组开发出了一种空气源热泵自融霜技术,本文是针对使用自融霜技术的超低温螺杆式空气源热泵的现场实测研究;拟利用现场实测的正常运行及化霜过程中的逐时运行数据,揭示自融霜方法的运行规律,为自融霜方法进一步的大规模工程应用奠定基础。通过对现场实测数据的分析和研究,获得以下结论:(1)实测热泵机组采用四组室外换热器交替化霜并连续供热的运行模式;实际化霜时间短,运行稳定,化霜期间依然有较大的供热量;每组室外换热器的化霜时间在50s-70s之间;化霜结束后的最高翅片温度约在25℃左右。在-8℃至0℃的室外温度下,回水温度在44℃至45℃之间波动时,除霜周期的平均cop为2.0左右,仍达到了热泵正常运行期cop的2/3。(2)当室外温度为-0.38℃、供水温度为49.5℃时,四组室外换热器化霜期间,热泵连续供热的平均制热量与其化霜开始前的制热量之比分别是69.35%、61.98%、59.45%、58.53%,依次略有下降;在两组被化霜室外换热器之间设有140s-160s的恢复稳定期,其制热量为其化霜开始前制热量的(69.82%-76.73%);化霜结束、经过136s恢复稳定后,热泵制热量为其化霜开始前制热量的108.29%。(3)正常供暖时,压缩机排气温度稳定;在四组室外换热器依次开始除霜时,排气温度均快速下降,每组室外换热器除霜结束后约100s左右恢复至正常水平,但回升之后,排气温度的高点数值依次略有下降;在第一组室外换热器至第四组室外换热器的依次化霜过程中,排气温度快速下降的幅度逐步增加,由4℃增大至8℃,且室外温度越低,下降幅度越大。(4)当一组室外换热器除霜时,正常工作的其它三组室外换热器的吸气压力相对稳定,维持在(0.02-0.03)MPa之间;但它们的翅片温度围绕环境温度上下波动,并且排在后面化霜的翅片,其翅片温度围绕环境温度上下波动的幅度相对更大;表明在化霜过程中的部分时间里,因为翅片温度高于环境温度,翅片不能从室外空气中吸热,且化霜后期更严重,说明目前的除霜控制逻辑存在优化空间,自融霜空气源热泵在化霜期间的性能还可以提高。(5)螺杆式热泵四通阀切换除霜时,其外侧翅片处噪音会由83d B增大至90d B,但仅持续3s-5s,避免四通阀切换噪音过大对周围环境的影响。

王译那[9](2021)在《基于差分反射光谱技术的二维材料在线检测技术研究》文中进行了进一步梳理二维材料具有优异的光学、电学和力学性能,在场效应晶体管、光电探测器、超级电容器、传感器、催化等领域具有巨大的应用潜力,因此掀起了二维材料制备、应用和产业化开发的热潮。在众多的制备方法中,化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)被认为是最有潜力的工业化制备技术。但是,由于目前二维材料的制备可控性差、生长机理不清晰等,难以获得高质量、大尺寸、无缺陷的材料,制约了二维材料在工业产品化方面的发展。原位在线检测技术可以在二维材料生长期间直接对材料的特性进行研究,对探索二维材料的生长机理、实现二维材料的可控制备具有重要意义。但是,目前关于二维材料生长的原位在线检测研究仍处于起步阶段。如何将材料生长模块与检测模块结合,在不影响材料生长的前提下准确有效地表征材料特性是亟待解决的难题。本文围绕CVD制备二维材料过程中原位在线检测的问题,设计并搭建了一种将差分反射光谱技术(Differential Reflectance Spectroscopy,DRS)与通用CVD生长设备相结合的原位在线检测系统,解决了 CVD制备过程中变温环境、机械结构变化等因素对在线检测造成的困难,实现了以二硫化钼为代表的二维材料生长过程的在线检测研究。本文的主要研究内容如下:(1)提出变温环境下的差分反射光谱检测模型。从差分反射光谱的检测原理入手,分析恒温环境下的检测模型,由两相模型推导了三相模型,并对模型进行简化,研究差分反射光谱与材料厚度、光学常数、材料覆盖率等参数的关系。进一步提出变温环境下差分反射光谱检测模型,通过二硫化钼在线DRS光谱,证明该变温检测模型在变温环境下进行材料生长检测的有效性与可靠性。(2)围绕CVD法制备二维材料,实验研究基底与钼源距离、氩气流量、基底种类等不同生长条件对二维材料制备的影响。理论分析基底光学常数的温度特性及其对DRS检测结果造成的影响,提出通过获取基底的温度误差补偿系数来抑制误差的方法。对CVD实验中反应腔温度场及应力场的变化进行仿真模拟,为在线检测系统设计及光学元器件布局提供了依据。(3)设计并搭建二维材料制备的原位在线检测系统。针对通用CVD设备的特点,设计了高温耦合差分反射光学结构,将二维材料的生长模块、光学测量模块与计算机联用,配合LabVIEW上位机程序,搭建了原位在线光谱检测系统。完成了器件的选型、性能评测以及可调节式光学平台的设计、安装等工作。根据对系统干扰信号来源的分析,提出从改善光源信号、控制环境变量、抑制光谱仪噪声和使用变温模型处理四个方面消除或者抑制干扰,提高系统的检测性能。(4)研究DRS特征峰强度与覆盖率的关系。利用离线差分反射光谱检测装置研究具有连续不同覆盖率的四个区域的光学性质,观察到亚单层结构的MoS2薄膜具有相同的光学特征峰能量位置,且DRS中B峰的强度随覆盖率增加而增强。此外,通过光学显微镜观察沿空气流动方向MoS2薄膜的形态分布,利用拉曼光谱和原子力显微镜表征样品单层厚度。实验证明了 DRS技术对二维材料表征的可靠性。(5)利用设计的原位在线检测系统表征SiO2/Si基底上二硫化钼的生长过程。通过在线差分反射光谱形状的改变分析单层MoS2的形成和结构演变机理。利用光学显微镜、拉曼光谱、离线差分反射光谱和原子力显微镜分别对单层MoS2的形貌、振动模式、吸收特性和层数进行了离线表征。实验结果表明本文所设计的在线检测系统是进行二维材料原位表征的有力工具。(6)原位观察Al2O3基底上二硫化钼的生长过程。利用本文所设计的在线检测系统,通过对在线差分反射光谱的分析,观察到MoS2生长过程中特征峰B峰发生蓝移现象,得到了材料介电常数随温度的变化曲线。在线检测结果与光学显微镜、拉曼光谱等离线表征结果一致。实验结果有助于理解Al2O3基底上二维材料的生长机理,表明了本论文中的在线差分反射检测技术是一种无损且有效的原位检测二维材料生长的方法。

李雨麒[10](2021)在《宽光谱多波段光电探测器件性能测试平台研制》文中认为随着光电技术的发展,光电探测器现如今已经成为各行业重要的基础元件之一。光电探测器将待测光信号转化为电信号,经过放大器的电信号可以用来表征待测光信号的大小。在测量微弱光信号时,外界噪声干扰和不确定因素会影响测试结果,因此光电探测系统的可靠性与精确性是保障光电探测器正常工作的必要条件。由于光电探测器覆盖的光谱范围极广,从200nm的紫外探测器到14微米的长波红外探测器都各有各的用途,而市售的光电探测器测试设备通常仅针对某一种光谱波段,如:紫外-可见光探测器件测试系统、可见光-短波红外探测器测试系统、中波红外-长波红外探测器测试系统,单一测试平台难以完全覆盖整个光谱波段。为满足宽光谱、多波段光电探测器件技术研究,本文设计并建立了一套覆盖整个光谱范围的光电探测器检测平台,在同一个平台上实现了日盲紫外-可见光-短波红外-中波红外-长波红外探测器件技术指标参数的测试,论文主要工作如下:根据宽光谱、多波段光电探测器件性能测试要求,设计了宽光谱、多波段光电探测器件测试平台的总体方案,并分析了各性能参数在测试过程中干扰信号的来源,并针对这些干扰信号设计了相应的技术方案。在整体方案设计基础上,本论文将黑体炉、发光二极管、长波红外激光器和各种光学模组、测试仪表进行整合,通过光路设计,实现了日盲紫外到长波红外的全覆盖,满足了宽光谱多波段光电探测器件技术研制的测试需要;并通过电磁屏蔽层、可靠接地等技术的采用,最大限度地抑制了干扰信号对测试结果的影响,保证了测量数据的准确性,并通过与温度控制平台的整合,实现了器件环境温度从77K到室温的有效调控,满足器件性能随工作温度变化规律的测试需要。目前本平台可以达到精度在1.5%下器件电流100fA~20mA的测量,同时对于时间响应本平台最快采样速率为10μs,最大存储为10万采样点数。在测试平台建设基础上,本论文完成了本实验室所研制宽光谱多波段光电探测器件的性能测试,涵盖了日盲紫外探测器件、可见光探测器件、短波红外探测器件、长波红外探测器件,并通过与相应波段商品探测器的性能测试结果进行比对,确认了本测试平台测试结果的准确性,表明了本宽光谱多波段光电探测器件性能平台符合光电探测器件性能测试技术要求。

二、环境温度对噪声测量仪器性能的影响(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、环境温度对噪声测量仪器性能的影响(论文提纲范文)

(1)高精度多通道应变测量系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1.绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容
2.应变测量系统的基本原理
    2.1 应变基本理论
    2.2 电阻式应变片的相关介绍
        2.2.1 应变片的工作原理
        2.2.2 应变片的结构与种类
        2.2.3 应变片的选型
    2.3 惠斯通电桥相关理论
        2.3.1 惠斯通电桥测量原理
        2.3.2 电阻应变花测量原理
    2.4 应变测量精度影响分析
        2.4.1 温度漂移影响的分析与研究
        2.4.2 应变电桥平衡影响的分析与研究
        2.4.3 应变电桥标定影响的分析与研究
        2.4.4 应变电桥匹配影响的分析与研究
        2.4.5 桥路激励影响的分析与研究
    2.5 本章小结
3.应变测量系统方案设计
    3.1 应变测量系统总体硬件方案
    3.2 应变测量系统硬件电路方案设计
        3.2.1 桥路变换电路方案设计
        3.2.2 信号放大电路方案设计
        3.2.3 信号滤波电路方案设计
        3.2.4 信号采集电路方案设计
        3.2.5 电桥自平衡电路方案设计
        3.2.6 系统自校准电路方案设计
        3.2.7 系统温度补偿电路方案设计
        3.2.8 电桥激励电路方案设计
        3.2.9 系统电源电路方案设计
        3.2.10 系统硬件电路总体电气方案
    3.3 应变测量系统软件方案设计
        3.3.1 单片机程序方案设计
        3.3.2 FPGA程序方案设计
    3.4 本章小结
4.应变测量系统关键技术研究
    4.1 高精度信号处理电路设计
        4.1.1 放大电路器件选型与优化分析
        4.1.2 放大电路仿真与分析
        4.1.3 滤波电路器件选型
        4.1.4 滤波电路仿真与分析
    4.2 高精度信号采集电路设计
        4.2.1 高精度信号采集电路器件选型
        4.2.2 高精度信号采集电路仿真与分析
    4.3 桥路变换电路设计
    4.4 自平衡电路设计
        4.4.1 自平衡电路器件选型与优化分析
        4.4.2 自平衡电路仿真与分析
    4.5 自校准电路设计
        4.5.1 自校准电路器件选型与优化分析
        4.5.2 自校准电路仿真与分析
    4.6 桥路激励电路设计
        4.6.1 桥路激励电路的器件选型与优化分析
        4.6.2 桥路激励电路仿真分析
    4.7 多通道管理电路设计
        4.7.1 ADC菊花链式数据管理电路
        4.7.2 控制信号集中管理电路设计
    4.8 应变测量系统电源设计
    4.9 本章小结
5.系统测试与分析
    5.1 应变测量系统测试平台搭建
    5.2 应变测量系统测试方案
        5.2.1 桥路激励电路的参数测定方案
        5.2.2 自校准、电压测量精度测定方案
        5.2.3 自标定、自平衡、测量精度测定方案
    5.3 应变测量系统测试与分析
        5.3.1 桥路激励电路测试结果整理及分析
        5.3.2 自校准、电压测量精度测试结果整理及分析
        5.3.3 自标定、自平衡、测量精度测试结果整理及分析
    5.4 本章小结
6.总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(2)宽幅高分辨率红外热像仪定量化测量关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 辐射定标发展概述
        1.2.2 热红外仪器的辐射定标方法研究现状
        1.2.3 自身热辐射仿真与建模研究现状
    1.3 本课题的研究内容
第2章 辐射定标方法及误差分析
    2.1 辐射定标方法
        2.1.1 基于黑体观测的辐射定标方法
        2.1.2 基于月球、恒星观测的辐射定标方法
    2.2 热像仪定标误差分析
        2.2.1 黑体温度及发射率误差分析
        2.2.2 系统光谱响应函数测试误差分析
        2.2.3 探测器噪声信号分析
        2.2.4 探测器背景响应稳定性分析
    2.3 辐射定标精度评估方法
    2.4 本章小结
第3章 摆扫式热像仪多温度参数联合优化设计
    3.1 热像仪成像系统简介
        3.1.1 低温光学系统设计方案
        3.1.2 长线列探测器组件设计方案
    3.2 焦平面温度对成像性能的影响
        3.2.1 探测器组件级测试
        3.2.2 杜瓦窗口的自身热辐射分析
        3.2.3 暗电流与红外焦平面温度的关系研究
    3.3 仪器杂散光仿真
        3.3.1 仪器外部杂散光仿真
        3.3.2 仪器内部自身热辐射仿真
    3.4 热像仪温度场优化设计
        3.4.1 透镜温度对背景响应的影响
        3.4.2 扫描镜温度对背景响应的影响
        3.4.3 多参数联合优化设计
        3.4.4 热像仪成像性能分析
    3.5 本章小结
第4章 热像仪低频高效辐射定标方法研究
    4.1 实验室辐射定标
        4.1.1 实验室定标实验设计
        4.1.2 4级TDI最佳像元组合筛选方法研究
        4.1.3 定标数据预处理方法
        4.1.4 相对光谱响应的非均匀性
        4.1.5 黑体性能参数
    4.2 实验室辐射定标
        4.2.1 实验室辐射定标分析
        4.2.2 辐射定标不确定度分析
    4.3 CASEarth卫星热像仪低频高效定标方案设计
        4.3.1 在轨多源定标方案设计
        4.3.2 恒星辐射定标验证
    4.4 基于随机森林的背景响应预测方法
        4.4.1 地球静止轨道红外相机光学系统
        4.4.2 基于多元线性回归的背景响应建模方法
        4.4.3 基于随机森林的在轨背景响应建模方法
        4.4.4 实验结果及误差分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)高精度大视场空间目标测量光学系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1 章 绪论
    1.1 空间目标测角相机的研究背景及意义
    1.2 国内外天基空间目标感知光学遥感卫星的发展现状
        1.2.1 美国天基空间目标感知系统的发展现状
        1.2.2 其他各国天基空间目标感知系统的发展现状
    1.3 全景成像技术的发展现状
    1.4 测角光学遥感相机关键技术的研究现状
        1.4.1 降低光学系统公差灵敏度的研究现状
        1.4.2 光学系统焦距热稳定性的研究现状
        1.4.3 光学遥感相机标定方法的研究现状
    1.5 论文的主要研究内容和结构安排
第2 章 焦距热稳定的低公差灵敏度光学系统设计方法研究
    2.1 引言
    2.2 公差与初级像差关系的理论研究
        2.2.1 本征变化
        2.2.2 衍生变化
    2.3 降低公差灵敏度的方法
    2.4 降低公差灵敏度的光学系统设计实例
        2.4.1 光学系统参数选择
        2.4.2 光学系统设计
        2.4.3 像质评价
        2.4.4 公差分析
    2.5 焦距变化对光学系统测角精度的影响
        2.5.1 非远心光学系统的焦距变化对测角精度的影响
        2.5.2 像方远心光学系统的焦距变化对测角精度的影响
    2.6 温度对光学系统结构参数影响的理论研究
        2.6.1 温度对光学元件折射率的影响
        2.6.2 温度对光学元件面型的影响
        2.6.3 温度对光学元件间隔的影响
    2.7 基于无热化设计的光学系统焦距的热稳定性理论研究
        2.7.1 光学被动式无热化设计理论
        2.7.2 基于光学被动式无热化设计的焦距热稳定性理论研究
    2.8 焦距热稳定的低公差灵敏度光学系统设计实例
        2.8.1 光学系统的参数选择方法
        2.8.2 光学系统设计及像质评价
        2.8.3 焦距的热稳定性分析
        2.8.4 公差分析
    2.9 本章小结
第3 章 基于二维达曼光栅的测角相机高效标定研究
    3.1 引言
    3.2 测角光学遥感相机的工作原理
        3.2.1 空间目标的定轨原理
        3.2.2 光学遥感相机的姿态测量原理
    3.3 光学遥感相机的传统标定方法
        3.3.1 相机内参数误差对系统测量精度的影响
        3.3.2 相机的传统标定方法
    3.4 达曼光栅的理论基础
        3.4.1 二维达曼光栅设计
        3.4.2 达曼光栅的衍射特性
    3.5 二维达曼光栅的衍射角度误差分析
        3.5.1 衍射光的理想成像位置分析
        3.5.2 光栅周期误差对衍射角度的影响
        3.5.3 垂直度误差对衍射角度的影响
        3.5.4 入射角误差对衍射角度的影响
    3.6 基于二维达曼光栅的光学遥感相机的高效标定方法
        3.6.1 焦距和主点的标定方法
        3.6.2 畸变的标定方法
    3.7 高效标定实验及结果分析
        3.7.1 高效标定实验
        3.7.2 实验数据处理与分析
    3.8 外场观星实验验证
    3.9 本章小结
第4 章 超广角小盲区全景环带测角光学系统的设计方法研究
    4.1 引言
    4.2 全景成像系统的测角误差分析
        4.2.1 全景成像系统的物像投影关系
        4.2.2 畸变与测角误差的关系
    4.3 折反式全景环带成像系统的基础理论
        4.3.1 折反式全景环带成像系统的物像关系
        4.3.2 折反式全景环带系统的成像原理
        4.3.3 折反式全景环带系统的像差校正
    4.4 超广角小盲区全景环带光学系统的设计原理
        4.4.1 结构选型
        4.4.2 初始结构计算方法
    4.5 超广角小盲区全景环带测角光学系统设计
        4.5.1 光学系统设计指标
        4.5.2 PAL头部单元设计
        4.5.3 中继透镜组匹配
        4.5.4 相对照度优化
        4.5.5 像质评价
        4.5.6 公差分析
    4.6 本章小结
第5 章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 论文创新点
    5.3 论文展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(4)农产品病原体的核酸快速扩增和荧光检测系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
英文缩略表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 食源性致病菌及其检测技术
        1.1.2 柑橘黄龙病菌及其检测技术
    1.2 核酸扩增检测技术
        1.2.1 快速双温PCR技术
        1.2.2 环介导等温扩增技术
        1.2.3 数字核酸扩增技术
    1.3 核酸扩增和荧光检测系统的研究
        1.3.1 核酸扩增和荧光检测系统概述
        1.3.2 商业化核酸扩增检测系统
        1.3.3 核酸扩增检测系统的国内外研究进展
    1.4 国内外研究中尚存在的问题
        1.4.1 快速PCR系统
        1.4.2 便携式实时等温核酸检测系统
        1.4.3 数字LAMP检测系统
    1.5 研究目的、内容与技术路线
        1.5.1 研究目的和内容
        1.5.2 技术路线
    1.6 本章小结
第二章 快速双温PCR系统及荧光可视化检测方法建立
    2.1 引言
    2.2 系统功能
    2.3 系统设计
        2.3.1 系统结构设计
        2.3.2 系统硬件设计
        2.3.3 系统软件设计
    2.4 实验材料、试剂、仪器和方法
        2.4.1 材料和试剂
        2.4.2 仪器设备
        2.4.3 实验方法
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 快速双温PCR装置性能评估
        2.5.2 可视化荧光检测装置可行性评估
        2.5.3 快速双温PCR扩增及可视化系统在大肠杆菌检测中的应用
    2.6 本章小结
第三章 单重实时荧光便携式等温检测系统研究及其应用
    3.1 引言
    3.2 检测系统功能
    3.3 检测系统设计
        3.3.1 系统硬件设计
        3.3.2 系统软件设计
        3.3.3 系统外观设计
    3.4 实验材料、试剂、仪器和方法
        3.4.1 材料和试剂
        3.4.2 仪器设备
        3.4.3 系统性能评估方法
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 便携式系统性能评估
        3.5.2 柑橘黄龙病Las型实际样品测量评估
    3.6 本章小结
第四章 双重数字等温扩增微流控芯片研究及其应用
    4.1 引言
    4.2 微流控芯片研发
        4.2.1 双重数字LAMP芯片功能
        4.2.2 双重数字LAMP芯片设计
    4.3 实验材料、试剂、仪器和方法
        4.3.1 材料和试剂
        4.3.2 仪器设备
        4.3.3 芯片制作
        4.3.4 系统评估方法
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 数字微流控芯片性能评估
        4.4.2 数字LAMP检测体系的优化
        4.4.3 双重数字LAMP微流控芯片在大肠杆菌检测中的应用
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 研究结论
    5.2 主要创新点
    5.3 研究展望
参考文献
作者简历

(5)红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理技术(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 遥感技术发展现状
        1.1.2 在轨辐射定标技术瓶颈
    1.2 在轨辐射定标基准源研究现状及技术难点
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 技术难点
    1.3 高精度温控技术研究现状及技术难点
        1.3.1 研究现状
        1.3.2 技术难点
    1.4 课题主要研究内容
第2章 红外辐射基准载荷的高精度温控应用需求研究
    2.1 红外辐射基准载荷系统组成及分析
        2.1.1 系统组成
        2.1.2 高精度温控需求分析
    2.2 空间红外基准辐射源基本原理
        2.2.1 空间红外基准辐射源基本架构
        2.2.2 空间基准载荷红外辐射源溯源链路
    2.3 红外辐射源核心组件需求分析
        2.3.1 温度测量组件
        2.3.2 半导体制冷器及其散温组件
        2.3.3 红外辐射源结构设计
        2.3.4 绝热棉及多层绝热组件
        2.3.5 微型相变固定点单元
    2.4 不确定度分配
        2.4.1 基本原理
        2.4.2 空间基准载荷红外辐射源不确定度分配
第3章 面向红外辐射基准载荷应用的高精度测温技术研究
    3.1 主流测温电路原理及局限性分析
    3.2 测量电路非线性校正原理简介
    3.3 基于电阻比率测温结构的多参考阻值比率测温方法研究
        3.3.1 针对非线性误差问题的研究
        3.3.2 针对铂电阻阻值计算不连续问题的研究
    3.4 基于同激励源及同信号路径的可扩展式电阻阵列研究
        3.4.1 工作原理
        3.4.2 快速判定电阻区间算法
    3.5 数字均值滤波器的不确定度评定方法研究
        3.5.1 现有滤波器评价工具的局限性研究
        3.5.2 温度测量系统信号模型的研究
        3.5.3 典型温度信号序列的构建方法
        3.5.4 数字均值滤波器的不确定度评定算法
        3.5.5 黑体温度特性模型验证
        3.5.6 均值滤波器的不确定度评定测试
    3.6 本章小结
第4章 基于多参考阻值比率结构的测控温系统电子学设计
    4.1 低漂移高精度恒流源电路研究
        4.1.1 恒流源电路基本原理及影响因素研究
        4.1.2 低漂移高精度恒流源电路设计
    4.2 测控温系统硬件设计
    4.3 电路性能分析与实验
        4.3.1 多参考阻值切换调节因子作用效果实验
        4.3.2 温度测量稳定性等效实验
        4.3.3 温度测量分辨能力等效实验
        4.3.4 温度测量非线性标定劣化实验
        4.3.5 温度测量电路校准与检定
        4.3.6 热控驱动电路分辨能力实验
        4.3.7 热控驱动电路输出稳定性实验
        4.3.8 功率测量电路分辨能力实验
    4.4 本章小结
第5章 红外辐射源温控系统建模与研究
    5.1 红外辐射源升降温控制系统热力学模型研究
        5.1.1 半导体制冷器基本原理
        5.1.2 红外辐射源温控系统的热力学模型研究
        5.1.3 基于TEC散温器温度及驱动电压双反馈的模型研究
        5.1.4 基于TEC驱动电压单反馈的模型研究
        5.1.5 单反馈模型与双反馈模型的比较
    5.2 红外辐射源温控系统模型辨识方法研究
        5.2.1 基于最长循环周期线性移位寄存器序列的黑体温控系统模型辨识
        5.2.2 基于增广最小二乘法的模型参数辨识
    5.3 本章小结
第6章 空间红外辐射基准源的温度控制技术研究
    6.1 变论域模糊PID控制基本原理简介
    6.2 针对输入变量的简化变论域研究
    6.3 红外辐射源温控系统的控制器设计及其关键参数
        6.3.1 模糊化和解模糊设计
        6.3.2 模糊规则设计
        6.3.3 模糊推理设计
        6.3.4 基于简化变论域对模糊化环节的重设计
        6.3.5 红外辐射源温控系统控制器关键参数
    6.4 遗传算法对控制器关键参数的优化
        6.4.1 基本原理
        6.4.2 适应度函数设计
    6.5 温控仿真结果
    6.6 本章小结
第7章 空间红外辐射基准源温控系统性能测试及评估
    7.1 红外辐射源温控性能仿真实验
        7.1.1 红外辐射源机械结构设计
        7.1.2 辐射源温控性能仿真与分析
    7.2 空间红外基准辐射源性能测试
        7.2.1 短期稳定性及均匀性实验
        7.2.2 温控曲线波动及异常扰动分析
        7.2.3 长期稳定性及均匀性实验
        7.2.4 微型镓相变固定点相变温度测量
        7.2.5 相变温度随加热功率的变化关系研究
        7.2.6 红外辐射源空腔发射率仿真
    7.3 空间红外基准辐射源不确定度评定
    7.4 本章小结
第8章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(6)450nm蓝光半导体激光器低频噪声测量系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究内容与章节安排
第2章 半导体激光器原理及电噪声基础理论
    2.1 半导体激光器原理
    2.2 半导体激光器的主要特性
        2.2.1 阈值特性
        2.2.2 温度特性
        2.2.3 波长特性
    2.3 半导体激光器等效电路及相关电参量
    2.4 半导体激光器中的低频噪声
        2.4.1 1/f噪声
        2.4.2 1/f噪声模型
        2.4.3 g-r噪声
        2.4.4 RTS噪声
    2.5 本章小结
第3章 低频噪声测量系统设计
    3.1 待测激光器基本特性测量
        3.1.1 阈值特性及功率特性测量
        3.1.2 波长特性测量
        3.1.3 待测激光器基本特性
    3.2 偏置电路设计
    3.3 滤波电路设计
        3.3.1 电磁干扰与电磁兼容
        3.3.2 EMI滤波器
        3.3.3 EMI滤波器性能参数
        3.3.4 EMI滤波器设计
    3.4 前置放大电路设计
        3.4.1 运算放大器
        3.4.2 I/V变换方法
        3.4.3 放大电路设计
        3.4.4 放大电路仿真与误差分析
    3.5 温度控制模块设计
        3.5.1 主控芯片介绍
        3.5.2 半导体制冷器与帕尔贴效应
        3.5.3 半导体制冷器驱动设计
        3.5.4 温控系统软件设计
    3.6 数据采集模块设计
        3.6.1 模数转换器
        3.6.2 模数转换器驱动电路设计
    3.7 屏蔽模块设计
        3.7.1 屏蔽效能
        3.7.2 屏蔽箱设计
    3.8 本章小结
第4章 测量系统功能验证与结果分析
    4.1 测量环境搭建
    4.2 低频噪声测量方案设计
    4.3 测量结果及分析
        4.3.1 温度控制系统功能验证
        4.3.2 1/f低频噪声测量结果分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 下一步工作及展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢

(7)原料血浆近红外光谱分析的化学计量学方法开发及专用分析仪设计(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
符号说明
第一章 前言
    1 选题意义
    2 原料血浆
        2.1 人血白蛋白
        2.3 免疫球蛋白
        2.4 凝血因子类
    3 血浆蛋白测定方法
    4 近红外光谱分析技术
        4.1 血液制品应用
        4.2 近红外光谱分析仪
        4.3 化学计量学方法
    5 本课题主要研究内容
第二章 温度对原料血浆NIR光谱的影响分析及校正研究
    1 实验仪器与材料
        1.1 实验仪器
        1.2 实验材料
    2 实验方法
        2.1 样品制备
        2.2 光谱采集
        2.3 数据处理方法
        2.4 处理软件
    3 结果与讨论
        3.1 原始光谱
        3.2 CWT预处理后光谱
        3.3 PLS模型建立
        3.4 EPO-PLS模型建立
        3.5 MSCA模型建立
        3.6 MPLS模型建立
        3.7 三种方法预测结果对比
    4 小结
第三章 温度扰动下不同类型仪器之间模型转移方法研究
    1 实验仪器与材料
        1.1 实验仪器
        1.2 实验材料
    2 实验方法
        2.1 样品制备
        2.2 光谱采集
        2.3 数据处理方法
        2.4 处理软件
    3 结果与讨论
        3.1 原始光谱
        3.2 样品集的划分
        3.3 同温度下NIRONE转移至FT-NIR
        3.4 仪器内不同温度模型转移
        3.5 仪器间不同温度模型转移
    4 小结
第四章 基于向量内积与夹角余弦的NIR光谱相似度计算方法
    1 实验材料与仪器
        1.1 实验仪器
        1.2 实验材料
    2 方法
        2.1 相似度方法原理
        2.2 S1与S2性能评价
        2.3 原辅料鉴别应用
        2.4 处理软件
    3 结果与讨论
        3.1 S1与S2性能评价
        3.2 原辅料鉴别应用结果
    4 小结
第五章 原料血浆总蛋白含量定性判别模型建立
    1 实验材料与仪器
        1.1 实验仪器
        1.2 实验材料
    2 实验方法
        2.1 蛋白含量测定
        2.2 样品光谱采集
        2.3 光谱数据处理
        2.4 处理软件
    3 结果与讨论
        3.1 样品原始光谱
        3.2 异常值判断
        3.3 全光谱判别分析
        3.4 波段选择结果
    4 小结
第六章 便携式原料血浆专用分析仪设计
    1 仪器系统总体设计
        1.1 总体设计
        1.2 子模块设计
        1.3 开发框架
    2 硬件结构子系统设计
        2.1 总体设计
        2.2 主控芯片
        2.3 主控芯片供电电路
        2.4 时钟电路
        2.5 NIRONE 1.7信号采集电路
        2.6 人机接口电路
        2.7 温度采集电路
        2.8 光源、风扇控制电路
    3 软件子系统设计
        3.1 上位机软件设计
        3.2 下位机软件设计
    4 机械结构子设计
    5 仪器测试
        5.1 光学性能测试
        5.2 原料血浆建模测试
    6 小结
全文总结
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表论文目录
附件
学位论文评阅及答辩情况表

(8)自融霜螺杆式空气源热泵除霜过程实测及分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 关于低温地区适应问题
        1.2.2 关于除霜问题
    1.3 课题研究内容
    1.4 创新点
2 自融霜螺杆式空气源热泵系统原理
    2.1 基本原理
    2.2 自融霜螺杆式空气源热泵系统
        2.2.1 冬季热水加热工况工作流程
        2.2.2 冬季除霜兼热水加热工况工作流程
    2.3 大型空气源热泵的优势
    2.4 本章小结
3 空气源热泵系统现场测试介绍
    3.1 实测项目
        3.1.1 实测项目概况
        3.1.2 供暖系统介绍
    3.2 测试方案
    3.3 测试仪器及测点
        3.3.1 设备参数
        3.3.2 循环水流量测量
        3.3.3 温湿度测量
        3.3.4 噪音测试
        3.3.5 系统自带监测设备
    3.4 数据处理
        3.4.1 热泵制热量计算
        3.4.2 热泵机组COP计算
    3.5 本章小结
4 数据分析
    4.1 机组除霜控制模式
    4.2 电子膨胀阀开度在除霜期间的动态变化
    4.3 热泵进出口水温和制热量在除霜期间的动态变化
    4.4 翅片温度在化霜过程中的动态变化
    4.5 室外换热器吸气压力、吸气温度在化霜周期中的动态变化
    4.6 环境温度、吸气温度与翅片温度在化霜过程中的对比
    4.7 压缩机排气温度与除霜时间关系
    4.8 室外温度、内部温度、外侧翅片处温度之间的对比
    4.9 热泵制热量和室外温度关系
        4.9.1 室外温度对正常供暖期热泵制热量的影响
        4.9.2 室外温度对除霜期热泵制热量的影响
    4.10 室外温度对热泵COP的影响
        4.10.1 正常供暖期热泵COP与室外温度关系
        4.10.2 除霜周期热泵COP与室外温度关系
    4.11 本章小结
5 热泵运行噪音测试
    5.1 噪声的来源
    5.2 供热站周围噪声实测
        5.2.1 金麒麟供热站噪声实测
        5.2.2 粮站供热站噪声实测
        5.2.3 九成宫供热站噪声实测
        5.2.4 唐林苑供热站噪声实测
    5.3 螺杆式热泵除霜噪声动态变化
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
研究生在读期间学术成果

(9)基于差分反射光谱技术的二维材料在线检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 二维材料概述
        1.1.1 分类与基本性质
        1.1.2 二维材料的制备方法
    1.2 检测技术的研究现状
        1.2.1 常见的检测技术
        1.2.2 差分反射光谱
    1.3 二维材料在线检测
        1.3.1 二维材料在线检测的研究现状
        1.3.2 研究意义
    1.4 主要研究内容及创新点
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 本文创新点
第二章 差分反射光谱检测原理
    2.1 差分反射光谱检测基本原理
    2.2 恒温环境的差分反射光谱检测模型
        2.2.1 三相模型
        2.2.2 模型简化
        2.2.3 覆盖率与DRS
    2.3 变温环境的差分反射光谱检测模型
        2.3.1 变温检测模型
        2.3.2 模型验证
    2.4 光学常数的计算
        2.4.1 计算模型
        2.4.2 迭代计算光学常数
    2.5 本章小结
第三章 CVD制备二维材料
    3.1 CVD制备原理及设备组成
        3.1.1 CVD制备原理
        3.1.2 通用CVD设备的组成
    3.2 CVD制备实验概述
        3.2.1 实验材料和实验设备
        3.2.2 制备流程
        3.2.3 生长条件对二硫化钼制备的影响
    3.3 光学常数的温度特性
        3.3.1 基底光学常数的温度特性
        3.3.2 抑制基底引入误差的方法
    3.4 变温环境下的有限元仿真
        3.4.1 有限元仿真概述
        3.4.2 有限元模型的前处理
        3.4.3 模型的温度场模拟
        3.4.4 模型的应力场模拟
    3.5 本章小结
第四章 原位在线检测系统研制
    4.1 系统设计与布局
        4.1.1 系统整体布局
        4.1.2 光学测量模块
        4.1.3 计算机操作软件
        4.1.4 系统操作流程
    4.2 系统搭建
        4.2.1 光电器件
        4.2.2 可调节式光学平台
        4.2.3 光学器件
    4.3 在线检测系统干扰信号分析与性能改善
        4.3.1 在线检测系统干扰信号分析
        4.3.2 在线检测系统性能改善
    4.4 本章小结
第五章 二维材料生长过程检测实验研究
    5.1 二硫化钼的离线实验
        5.1.1 二硫化钼的制备
        5.1.2 离线检测装置
        5.1.3 DRS与覆盖率的关系
    5.2 SiO_2/Si基底上二硫化钼的原位表征实验
        5.2.1 二硫化钼的制备
        5.2.2 二硫化钼生长的原位在线表征
        5.2.3 二硫化钼的离线表征
    5.3 Al_2O_3基底上二硫化钼的原位表征实验
        5.3.1 二硫化钼的制备
        5.3.2 二硫化钼生长的原位在线表征
        5.3.3 二硫化钼的离线表征
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(10)宽光谱多波段光电探测器件性能测试平台研制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光电探测器原理
    1.3 光电探测器分类
        1.3.1 红外探测器分类
        1.3.2 紫外探测器分类
    1.4 本文选题的背景与意义
    1.5 本文主要研究工作
第二章 光电探测器性能的参数特征及测量要求分析
    2.1 光电探测器性能参数
        2.1.1 光电流与暗电流
        2.1.2 响应度
        2.1.3 噪声等效功率NEP
        2.1.4 归一化探测率D*
        2.1.5 响应时间
        2.1.6 线性度
    2.2 探测器的内部噪声
        2.2.1 热噪声
        2.2.2 1/f噪声
        2.2.3 g-r噪声
        2.2.4 散粒噪声
    2.3 放大器噪声分析
    2.4 本章小结
第三章 宽光谱多波段光电探测器件性能测量平台研制
    3.1 宽光谱多波段光电测试器件性能测试平台方案设计
    3.2 测量结果不确定度分析
    3.3 外部噪声及抑制手段
        3.3.1 屏蔽
        3.3.2 接地
    3.4 宽光谱多波段光电探测器件性能测试平台研制
        3.4.1 测量仪器仪表选用
        3.4.2 宽光谱多波段光源构成及光路研制
        3.4.3 辅助机构设计及辅助仪表选用
    3.5 探测系统整体结构
    3.6 宽光谱多波段光电探测器件性能测试方式设计及其实现
        3.6.1 直接检测方式设计与实现
        3.6.2 外差式检测方式设计与实现
    3.7 宽光谱多波段光电探测器件性能测试平台方案设计与实现
        3.7.1 光电探测器伏安特性曲线测试平台设计与实现
        3.7.2 光电探测器黑体响应度测试平台设计与实现
        3.7.3 光电探测器等效噪声功率NEP与探测率测试平台设计与实现
        3.7.4 光电探测器归一化探测率计算方式
    3.8 本章小结
第四章 光电探测器件测量平台校准与验证
    4.1 伏安特性曲线测试的校准与验证
        4.1.1 场效应晶体管伏安特性曲线测试
        4.1.2 PbSe光电导探测器伏安特性曲线测试的校准与验证
        4.1.3 PbSe-Bi_2Se_3二极管伏安特性曲线的测试
        4.1.4 氧化镓光电导探测器伏安特性曲线测试
    4.2 测试平台对本实验室研制光电探测器件响应时间特性的测试
        4.2.1 PbSe-Bi_2Se_3二极管响应时间特性测试
        4.2.2 Ga_2O_3-Bi_2Se_3二极管响应时间测试
    4.3 宽器件性能测试平台对光电探测器响应度的测试
        4.3.1 光电探测器响应度测试的校准
        4.3.2 PbSe-Bi_2Se_3二极管响应度的测量
    4.4 PbSe-Bi_2Se_3二极管器件探测率的测量
    4.5 本章小结
第五章 展望与总结
    5.1 全文总结
    5.2 课题展望与后续工作
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果

四、环境温度对噪声测量仪器性能的影响(论文参考文献)

  • [1]高精度多通道应变测量系统研究[D]. 董力纲. 中北大学, 2021(09)
  • [2]宽幅高分辨率红外热像仪定量化测量关键技术研究[D]. 胡琸悦. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
  • [3]高精度大视场空间目标测量光学系统研究[D]. 张坤. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
  • [4]农产品病原体的核酸快速扩增和荧光检测系统研究[D]. 吴翠. 浙江大学, 2021(01)
  • [5]红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理技术[D]. 辛世杰. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
  • [6]450nm蓝光半导体激光器低频噪声测量系统研究[D]. 李宁. 长春理工大学, 2021(02)
  • [7]原料血浆近红外光谱分析的化学计量学方法开发及专用分析仪设计[D]. 张惠. 山东大学, 2021(10)
  • [8]自融霜螺杆式空气源热泵除霜过程实测及分析[D]. 王帆. 西安建筑科技大学, 2021(01)
  • [9]基于差分反射光谱技术的二维材料在线检测技术研究[D]. 王译那. 山东大学, 2021(11)
  • [10]宽光谱多波段光电探测器件性能测试平台研制[D]. 李雨麒. 电子科技大学, 2021(01)

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环境温度对噪声测量仪器性能的影响
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