隧穿磁电阻效应磁场传感器中的噪声分析及降低噪声的方法

隧穿磁电阻效应磁场传感器(TMR)虽具有灵敏度高、功耗低等特点,但器件的低频噪声限制了其在微弱磁场探测方面的应用。文章分析了隧穿磁场传感器中散粒噪声、热磁噪声、1/f噪声的产生机理,并结合几种噪声的解析式分析了各自的频率依赖关系。在低频率范围内,TMR传感器的噪声主要表现为1/f噪声。阐述了降低器件噪声的若干方法,并结合理论和实践分析了优化TMR传感器的结构、优化MTJ材料制备工艺、运用斩波技术、交流励磁以及MEMS聚磁器等方法后的降噪效果。通过对比分析发现MEMS磁聚集器是隧穿磁场传感器的最优降噪手段,利用MEMS磁聚集器可有效地将1/f噪声压制103倍,使TMR磁传感器的噪声低于10 pT/√Hz@1Hz。

面向TDI技术地面验证的激光干涉仪本底噪声分析

在空间引力波探测中,由于星间激光干涉臂不等,导致激光频率噪声不能共模消除,从而使微弱的引力波信号被激光频率噪声淹没。时间延迟干涉(TDI)技术通过将激光相位数据在时间上延迟,构成虚拟等臂干涉,从而能减小激光频率噪声对引力波信号探测的影响。为了在地面验证TDI技术能够将激光频率噪声对引力波探测的影响降低至3×10^(-7) Hz/√Hz(傅里叶频率1 mHz处),需要分析TDI地面验证系统本底噪声的主要来源。通过实验测量和计算分析,提出了面向TDI技术地面验证的激光干涉仪的重要参数设计要求,包括激光干涉臂的臂长差、激光频率稳定度、气压稳定度、激光功率稳定度以及各部件温度稳定度等。

空间引力波探测望远镜多自由度形变测量方法解耦研究与噪声分析

空间引力波探测望远镜是引力波探测卫星的核心载荷之一,它同时对传输光束进行扩束和缩束。光程稳定性是望远镜的核心指标之一,其与望远镜结构稳定性密切相关。为了满足引力波探测任务对望远镜提出的超高光程稳定性和结构稳定性要求,必须对望远镜结构形变测量进行研究。本文开展了对空间引力波探测望远镜多自由度形变测量的研究,重点解决多自由度测量的耦合问题,并对误差来源进行详细分析。在空间引力波探测望远镜的研制阶段,该测量方法的研究有望满足望远镜多自由度形变测量的需求,为望远镜设计提供多自由度形变的数据反馈,为望远镜光程稳定性研究提供指导。

电动隐藏式外门把手噪声分析和优化设计

随着新能源汽车的发展,越来越注重车辆智能化和电动化,电动隐藏式外门把手被越来越多地应用在新能源汽车上。电动隐藏式外门把手在开启与关闭时,执行器产生工作噪声,噪声过大或声品质不好会引起用户抱怨。分析电动隐藏式外门把手工作噪声产生的原因,从外门把手本体结构、结构传递路径、空气传递路径和工作控制策略等4个方面进行分析和优化设计,有效降低电动隐藏式外门把手的本体噪声及乘客舱内的辐射噪声,对汽车电动隐藏式外门把手噪声的优化设计具有一定参考价值和指导意义。

基于噪声分析的核电厂压力传感管线堵塞监测

为对核电厂压力传感管线堵塞情况进行有效监测,及时排查潜在故障,提出在核电厂运行过程中使用自回归模型分析传感器噪声信号,进行功率谱估计及响应时间计算,以获取能够反应堵塞情况的典型特征指标。在Matlab中建立典型压力测量系统的集总参数模型,仿真正常及堵塞情况下的信号响应,对噪声分析方法进行验证。同时利用仿真分析传感管线堵塞对噪声频谱特征及响应时间的影响,并将结果与实际案例进行对比。通过实验分析,初步验证了噪声分析方法的可靠性,得到了堵塞情况下频谱谐振峰及响应时间的变化特征,相关特征与实际案例基本相符,为核电厂压力传感器管线的堵塞监测建立了基础。

纯电动客车电动液压转向系统噪声分析与改进

针对纯电动客车电动液压转向系统的噪声来源、种类、传播途径,通过噪声产生机理分析,进行试验研究和效果验证,采用客观数据与主观评价相结合的分析方法,最终降低电动液压转向系统噪声,提升整车乘坐舒适性。

轧钢棒材生产线噪声分析与治理

随着工业化进程的不断推进,生产过程中产生的噪声污染问题日益突显,对环境和人体健康带来不可忽视的影响。文章以某钢铁公司轧钢棒材生产线为研究对象,通过对噪声源的定位、测量和分析,深入剖析了主要噪声源的产生机制和传播规律。在此基础上,结合先进的噪声治理技术,提出一系列科学合理的噪声治理策略,包括隔声材料应用、设备运行参数优化等手段。经过治理后,通过效果评估,验证了治理策略的有效性。该研究不仅为解决噪声问题提供了科学的解决方案,同时对于类似工业企业在噪声治理方面具有借鉴意义。通过全面的分析与治理,为工业生产提供了一条可持续发展的路径,实现了生产和环境的协调共赢。

混合动力汽车动力耦合机构振动噪声分析与优化

动力耦合机构是混合动力汽车的核心组件之一,其负责将内燃机和电动机的动力传递到车辆的驱动系统。尽管动力耦合机构在混合动力汽车中发挥着关键作用,但其在工作过程中产生的振动和噪声问题却给车辆性能和乘车舒适性带来挑战,这些振动噪声不仅影响驾驶体验,还会对车辆的寿命和可靠性产生不利影响。因此,深入研究混合动力汽车动力耦合机构的振动噪声特性,并通过优化措施来降低噪声和振动,是提高混合动力汽车整体性能和舒适性的关键,这一研究不仅对混合动力汽车的设计和生产有重要意义,也为未来更高效、更环保的汽车技术的发展提供参考。

暖通空调系统噪声分析及控制方法

随着我国经济的快速发展,人们生活水平逐步得到提高,同时对居住环境要求也越来越高。而暖通空调系统是人们生活中常见的一个空调设备,它对人们的工作和生活具有非常重要的作用,然而实际安装和运行中也会受到外界环境因素影响,导致噪声问题十分严重,这将影响人们的正常生活。噪音产生的原因来自多方面,为有效降低噪音对居住环境带来的不利影响,本文就暖通空调系统噪声展开深入分析,并结合问题提出有效控制噪声的方法,以期降低噪音对周边居民生活带来的负面影响。

新能源电驱动总成噪声分析

随着环境保护和能源危机的日益严峻,新能源电驱动总成的发展变得越来越重要。它不仅具有高效率和低能耗的特点,而且还有着显著的环保优势,并且它还有助于能源的可持续利用及推动汽车产业创新的作用。因此,对新能源电驱动总成噪声分析能进一步推动其发展及优化,以此提高企业产品质量与竞争力,进一步保护环境促进可持续发展。鉴于此,首先本文分析了新能源电驱动总成噪声来源,随后介绍了噪声测量工具及评价标准,然后阐述了影响因素及传递途径,以及其控制策略,最后进行了案例分析。

南极半岛地区GPS坐标时间序列噪声分析及形变模式初探

有色噪声广泛存在于各种连续GPS站坐标时间序列,对GPS时间序列分析有重要影响.利用GAMIT/GLOBK软件解算了南极半岛地区8个GPS测站2010—2014年的实测数据,对坐标时间序列使用主分量分析法(PCA)进行了空间滤波,利用CATS软件估计了不同噪声模型下和空间滤波前后的噪声量级、站坐标时间序列参数及其不确定度,最后对南极半岛地区水平和垂向的形变模式进行了分析和讨论.结果表明,南极半岛地区GPS时间序列不仅存在白噪声,还存在较大量级的闪烁噪声,部分测站E方向在滤波前可能存在随机游走噪声;空间滤波能够有效降低这三种噪声的量级,从而有效减小线性项和周期项估计的不确定度;南极半岛地区在水平方向主要表现为板块运动,还可能存在局部性构造运动;在垂直方向上由冰川均衡调整(Glacial Isostatic Adjustment,GIA)因素引起的抬升较小,主要表现为现今冰雪质量损失引起的弹性抬升运动.

基于光电二极管的前置放大电路噪声分析

在光电检测电路中信噪比是衡量电路性能的一个重要参数,因此有必要对前置放大电路进行噪声分析。首先给出了光电二极管和运算放大器的等效电路模型,并分析了光电二极管和运算放大器的噪声来源。然后采用分频段的方法计算前置放大电路的噪声,同时引入等效噪声带宽的概念。最后根据叠加原理和噪声理论,推导出了前置放大器的输出噪声计算方法。结果表明:该方法计算的结果与仿真结果相一致,误差较小。该方法的引入,对于元器件的选择和低噪声电路设计具有很好的参考价值。

北京地铁5号线高架结构的辐射噪声分析与实验研究

在试验和分析噪声源特性的基础上,对由结构噪声和轮轨噪声引起的高架结构附近的噪声传播规律进行研究,应用声学理论建立列车通过高架桥梁时的噪声预测模型。在北京地铁5号线高架桥梁试验段进行的现场噪声测试结果表明:用模型计算出的声压值与实测值的误差基本控制在5%以内,模型较为真实地反映了轨道交通高架结构附近的声场分布;在高架桥梁任一竖直平面内,较强的噪声级主要集中在桥梁的中部;梯形轨枕轨道具有良好的减振降噪作用,在低频处的振动速度最大值可降低70%以上,结构辐射噪声最大可降低2.4 dB。

基于光电二极管检测电路的噪声分析与电路设计

利用噪声和信噪比的理论公式及等效电路模型,分析光电二极管检测电路噪声产生的原因.给出低噪声光电检测电路的设计原则,并设计基于光电二极管低噪声前置放大电路.结果表明:光电二极管的噪声主要是光转换器件内部电阻及PN结中载流子随机涨落引起的热噪声和散粒噪声,该噪声与光电二极管结构、材料、温度、工作电压及外部环境的干扰有关;前置放大电路的噪声主要与前置放大器的噪声电压、噪声电流、温度变化及反馈电阻有关.

科学级CCD相机的噪声分析及处理技术

为了降低科学级CCD相机的噪声,提高相机的成像质量,针对不同的噪声源,根据相应的噪声产生原理,设计了实用的噪声抑制电路和处理电路。应用于选用DALSA IL-E2型TDI-CCD图像传感器自己开发的科学级CCD相机,有效地降低了暗电流噪声,消除了复位噪声对真正信号的影响,使相机的成像质量得到提高。通过实验证明,该科学级CCD相机的输出信噪比能达到50 dB。

青藏高原东北缘宽频带地震台阵远震记录波形及背景噪声分析

本文利用远震极性分析和概率密度函数统计法对国家深部探测专项Sino Probe"青藏高原东北缘宽频带地震台阵"40个台站的远震记录波形和背景噪声进行了评估和影响因素分析。结果表明:(1)该台阵对远震有较好的记录和识别能力,且单台定位结果较好;(2)被检测台站背景噪声达到或接近同类地区固定台站的噪声水平标准,观测数据品质较高;(3)根据实际观测资料计算的各台站概率密度函数PDF分析结果建议,在青藏高原东北缘黄土层较厚地区开展宽频带流动观测,应首选基岩台基以保证三分量观测效果,在不得已选择非基岩台基情况下,应深埋地震计以达到最大程度降噪。

天文CCD相机的噪声分析与信噪比模型的研究

全面分析了天文CCD相机系统中的几类主要噪声:光子噪声、读出噪声和暗电流噪声等,提出了在低照度条件下的信噪比(SNR)模型,并进一步提出了在不同曝光时间长度下CCD的信噪比简化模型。根据不同的简化模型,可以将曝光时间分为两个不同的噪声主导区域:光子噪声主导区域和读出噪声主导区域。为了更加有效地提高信噪比和检测CCD图像中的目标,可以采用像素合并技术。实验结果表明,所提出的信噪比模型及其简化模型是有效的。因此,在不同的应用条件下,可采取不同的曝光策略来获取图像数据,从而更加有效地检测图像中的目标。

车辆驱动桥噪声分析及试验研究

利用逆序法对驱动桥噪声信号的平稳性进行了验证,指出其噪声信号为非稳态信号。通过对6480型驱动桥的噪声功率、表面声强、表面声压、表面振动加速度以及相应的时频谱进行了全面、系统的测量和分析。研究结果表明:驱动桥噪声能量主要集中在400Hz^3800Hz范围内,驱动桥凸缘和后盖是驱动桥的主要噪声辐射源。驱动桥噪声产生的根本原因是主从动锥齿轮在传动轴的驱动下啮合时产生的啮合冲力和振动引起的;噪声产生的直接原因是驱动桥表面受到各种动态力的激励而产生的振动。因此如果要降低驱动桥噪声,必须从减振入手。

基于Allan方差的磁光玻璃型光学电流互感器噪声分析

为了更有效地提高光学电流互感器(OCT)的信噪比,针对OCT的噪声特性,提出一种基于Allan方差的噪声分析方法。应用所提方法结合光电探测器结构以及实验采集得到的噪声性质将噪声分为6类:量化噪声、高斯白噪声、1/f噪声、指数相关噪声、温度相关噪声以及正弦噪声。进一步得到含有6类噪声项的OCT随机噪声模型。针对实测数据,计算辨识了磁光玻璃型OCT随机噪声模型中各主噪声源的噪声系数。实验结果表明所提方法能有效地辨识出磁光玻璃型OCT的各个噪声项系数。通过该方法得到的噪声模型能够提高输出信噪比,为OCT应用实时滤波算法提高测量精度奠定了基础。

海洋平台生活楼的噪声分析

以海洋平台上动设备产生的大量振动噪声为研究对象,介绍了海洋平台等结构物声振耦合分析的数值方法以及噪声分析的相关软件。确定海洋平台上的噪声传播有空气声传播和结构声传播两种传播路径,计算分析时均须考虑。同时以某在建项目为例,预测了上层甲板动设备产生的噪声对生活楼房间的影响,并得出相应结论。