电路原理混合式课堂教学的实践与反思

针对电路原理传统教学模式中存在的课堂容量大、难度高、课后辅导不足的问题,以传统教学方式为主阵地,充分发挥互联网平台的优势,实现线下与线上教学的高效融合,采用“长江雨课堂”教学平台,进行了“线上”+“线下”混合式教学的改革与探索,对探索过程中存在的问题进行了思考和研究。实践表明,混合式教学使学生的综合能力得到了有效提升,获得了学生的广泛认可。

FFT与CZT联合算法用于光纤法布里珀罗传感器解调

通过对法布里-珀罗（F-P）型压力传感器傅里叶解调法的理论分析,在FFT的基础上引入CZT（线性调频Z变换）,以对传统的FFT算法进行改进.通过Matlab模拟解调,该联合算法相对误差仅为0.1%.在对测量范围为0-3 MPa的F-P腔MEMS压力传感器进行的解调试验中,当采用256点FFT变换和100点CZT变换时,其分辨率达到0.05 MPa,拟合度为0.99316.实验证明,FFT、CZT联合解调的方法可以达到较高的精度,满足实际需求.其计算量小、解调精度高的优点,使它具有解调传感器复用信号的潜力.

光纤激光器多通道自混合效应的光谱特性及温度影响

研究了多通道自混合干涉时的环路中光谱的特性以及温度对自混合干涉效应的影响。用光纤激光器和阵列波导光栅搭建多通道自混合干涉系统,用光谱分析仪监测环路中的光谱特性。实验结果显示:环路中无光反馈时,其光谱是多个峰值,各峰值与阵列波导光栅通道特性对应,其包络与掺饵光纤激光器的自由增益谱吻合;有光反馈时,该通道光强减弱,多个通道同时引入光反馈时,光路中能量泄露到其他增益较高的通道,形成尖锋;当靶面距离光纤端面较近时,形成强反馈,该通道中会产生自激现象;当环境温度较高时,与AWG对应的各通道都能形成明显的波峰和波谷,温度较低时,波长较短部分波形较平坦,不适合作为传感通道。证明了多通道自混合干涉系统用于传感网络是可行的。

光纤MEMS法布里-珀罗压力传感器的准分布式测量

提出了一种基于傅立叶解调法的空分复用系统,实现了光纤微机电系统(M icroE lectroM echan ical System,MEMS)法-珀(FP)压力传感器的准分布式测量.传感器基于FP腔干涉的原理,采用MEMS技术加工制作,用傅立叶方法解调干涉信号,用光开关实现传感器复用.理论分析与实验验证了传感器解调和复用的基本原理.结果表明,该系统具有好的线性、灵敏度、精度和重复性,响应速度快,复用的传感器间无明显串扰,系统复用能力取决于光开关的通道数.

基于虚拟仪器的光纤MEMS法-珀压力传感器复用系统

提出一种基于虚拟仪器的光纤MEMS法-珀压力传感器的空分复用系统,实现了多个光纤F-P传感器的准分布式实时测量。利用虚拟仪器技术,对传感器的反射信号进行采集和相应的处理,从而解调出传感器所受到的压力。传感器的反射信号以及所受压力值都能在图形界面上实时显示并保存。实验结果表明,该系统具有良好的线性、灵敏度和精度,复用能力强,能实现压力的准分布式测量,操作方便,响应速度快。

基于全光纤Mach-Zehnder干涉的应变传感测量

研究了全光纤Mach-Zehnder干涉实验系统,并将其用于微应变的测量.介绍了全光纤M-Z干涉仪测应变系统的基本结构和原理,讨论了应变量的计算方法.通过实验,测量了不同应变情况下的几组信号,并对数据分析处理,解调出包含在干涉信号中的应变信息.实验装置简单,易操作.实验结果表明,全光纤Mach-Zehnder干涉仪与电传感器实验仪相比较,具有更高的频率响应和测量灵敏度.

一种基于PID的新型高精度电压源设计

本设计针对如何提升直流稳压电源的精度这一问题,采用FPGA为主核心处理器,选择UART串口通信实现上位机与FPGA之间的通信,包括发送PID参数和电压设定值;使用ADS1675对电压源输出电压进行实时准确采样;采用FPGA内部锁相环实现时钟倍频来实现对采样数据的处理和内部PID算法运算;通过AD9744 D/A转换电路将经FPGA运算的数字信号转换为模拟电压量;该模拟电压将会被ADS1675采样,从而实现整个系统的闭环控制。同时,为了测试FPGA内部PID算法的性能,在FPGA软件系统中还设计了逻辑分析仪用于直观地观察FPGA输出的电压值数字。经测试,该电路系统性能良好,输出电压波动小于1mV,达到设计指标要求。

平板显示器功耗控制及测量标准的研究

目前以LCD和PDP为代表的平板显示器已经取代CRT成为显示器市场的主流。显示器各自不同的驱动方式和发光原理决定了其功耗特点。文中对不同的显示器,尤其是平板显示器的功耗进行分析,研究了其影响功耗的主要因素,并分析了目前提高光效、降低功耗的主要方法。同时对目前国内外的平板显示器功耗测量标准中的焦点问题进行讨论。根据不同平板显示器各自的特点,讨论了在功耗测量中功耗和功效的双重指标,以及在测量中如何考虑屏幕亮度和视角影响。

快速傅里叶变换与线性调频Z变换联合算法在光纤法布里-珀罗传感器解调中的应用

将快速傅里叶变换（FFT）与线性调频Z变换（CZT）联合变换的方法应用到法布里-珀罗（F—P）腔传感器的解调中，从理论上分析了该方法的解调原理及误差。模拟计算得出，该联合算法解调出的腔长的相对误差达到0．01％，腔长的最大绝对误差小于0．05μm。在对测量范围为0～3MPa的F-P腔微机电系统（MEMS）压力传感器进行的解调试验中，该算法可以辨别0．01MPa的压力，腔长与压力数据的拟合度为0．99316，测量压力与实际压力的标准偏差小于0．005MPa。实验结果表明，FFT与CZT联合解调的方法可以在较少计算量的基础上达到较高的精度，满足实际需求。

光纤激光器多通道自混合干涉的光谱和温度效应

用光纤激光器和阵列波导光栅搭建多通道自混合干涉系统,用光谱分析仪监测环路中的光谱特性。研究了多通道自混合干涉时的环路中光谱的特性以及温度对自混合干涉效应的影响。实验结果显示:环路中无光反馈时,其光谱是多个峰值,各峰值与阵列波导光栅通道特性对应,其包络与掺铒光纤激光器的自由增益谱吻合;有光反馈时,该通道光强减弱,多个通道同时引入光反馈时,光路中能量泄露到其他增益较高的通道,形成尖锋;当靶面距离光纤端面较近时,形成强反馈,该通道中会产生自激现象;当环境温度较高时,与AWG对应的各通道都能形成明显的波峰和波谷,温度较低时,波长较短部分波形较平坦,不适合作为传感通道。结果表明,多通道自混合干涉系统用于传感网络是可行的。

光纤微机电系统法布里-珀罗压力传感器的波分复用

提出了一种用阵列波导光栅复用光纤微机电系统法布里-珀罗压力传感器的方法，实现了法布里-珀罗压力传感器的准分布式测量。传感器基于法布里-珀罗腔干涉的原理，采用微机电系统技术加工制作，用双波长方法解调干涉信号，利用传感器对两个不同波长光的反射率的比值与压力的单值关系确定所施加压力的大小，用阵列波导光栅实现传感器复用。理论分析与实验验证了传感器解调和复用的基本原理。实验结果表明：在压力的线性测量范围（0～1．5MPa）内，系统的灵敏度（相对反射率比值／压力）可达到0．02026MPa^-1，测量结果具有较好的线形性，相对反射率比值的标准偏差小于3×10^-4.该系统可以补偿传感器光网中和波长无关的变动引起的误差，具有好的线性、灵敏度和精度，复用能力强且复用传感器间无串扰。