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一种超低失调集成运算放大器的设计与实现
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作者 刘传兴 何贵昆 +1 位作者 马奎 杨发顺 《半导体技术》 北大核心 2024年第2期143-150,共8页
基于双极型工艺设计了一种超低失调集成运算放大器。通过在差分输入级的有源负载处设计电阻修调网络来调整失调电压,并针对基极电流补偿不可控的问题设计了可修调的基极电流补偿结构来降低偏置电流,利用激光修调技术减小基极补偿结构引... 基于双极型工艺设计了一种超低失调集成运算放大器。通过在差分输入级的有源负载处设计电阻修调网络来调整失调电压,并针对基极电流补偿不可控的问题设计了可修调的基极电流补偿结构来降低偏置电流,利用激光修调技术减小基极补偿结构引入的随机失调,有效改善了输入级失调。增益级采用结型场效应晶体管(JFET)差分对管以获得高增益,输出级采用全npn晶体管的乙类输出结构可满足大功率输出需求。芯片实测数据表明:在全温度范围内,失调电压最大为-25.3μV,失调电压温漂为0.025μV/℃,输入偏置电流为-3.535 nA,输入失调电流为-0.825 nA。实现了超低的失调电压、电流和温漂。 展开更多
关键词 低失调 低温漂 基极电流补偿 激光修调 双极型工艺
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Study of Reducing Non-Ideal Effects Based on TiN Sensitive Electrode with Front-End Offset Circuit
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作者 Jung-Chuan Chou Cheng-Hsin Liu 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第A03期248-249,共2页
The structure of the extended gate ion sensitive field effect transistor (EGISFET) is similar to the structure of the ion sensitive field effect transistor (ISFET).Moreover,the non-ideal effect of EGISFET is the mai... The structure of the extended gate ion sensitive field effect transistor (EGISFET) is similar to the structure of the ion sensitive field effect transistor (ISFET).Moreover,the non-ideal effect of EGISFET is the main impediment to development of commercial processes for sensitive devices.It is necessary to promote the stability and reliability of the devices by employing calibration circuits and the better fabrication conditions.The temporal drift exists in the entire measurement experiment. Furthermore,in this study we can reduce the temporal drift effect which influences the stability of the TiN sensitive electrode with the differential front-end offset circuit.The measurement system combines with shifting circuit,differential and instrument amplifiers.We employ the calibration circuit to compare with the variations of the output voltage,and expectably improve the stability and reliability of the TiN sensitive electrode by the novel calibration circuit. 展开更多
关键词 TiN sensitive electrode stability reliability temporal drift effect front-end offset circuit
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7.5位万用表精密放大器直流偏置问题研究
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作者 王世隆 邓守鹏 +2 位作者 王恒博 韦建荣 王言章 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期56-65,共10页
作为校准级仪器的7.5位万用表,可用于航天航空领域中传感器电参数标定。直流放大器的偏置问题直接影响万用表测量精度。本文设计一种低直流偏置放大器,以JFET构成的共源共基放大电路、比例缓冲电流镜、V-I变换恒流源电路作为输入级放大... 作为校准级仪器的7.5位万用表,可用于航天航空领域中传感器电参数标定。直流放大器的偏置问题直接影响万用表测量精度。本文设计一种低直流偏置放大器,以JFET构成的共源共基放大电路、比例缓冲电流镜、V-I变换恒流源电路作为输入级放大电路,级联高增益运算放大器构成电压串联负反馈结构,解决高输入阻抗与低噪声放大的矛盾问题。本文对失调电压和温度漂移构成的直流偏置模型进行分析:发现电流镜失调电压对JFET的失调电压具有补偿作用,并优化电阻修调电路对改善JFET失调电压;由温度漂移仿真发现:由V-I变换电流源的电流温度漂移和比例电阻温度漂移是放大器温度漂移的两大因素。通过低温漂敏感器件的选择、PCB热布局的优化及防风壳的设计,改善系统整体温度系数。实验表明,该放大器失调电压绝对值小于11μV,优于JFET类型精密放大器OPA828;放大器温度系数为-2~-4μV/℃,与没有温度校准的Keysight 3458A温度系数处于同一等级。该放大器满足7.5位万用表的设计需求。 展开更多
关键词 7.5位万用表 直流放大器 直流偏置 失调电压 温度漂移
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一种低失调轨到轨集成运算放大器的设计 被引量:4
4
作者 刘国庆 孙婧雯 +1 位作者 马奎 杨发顺 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第2期151-156,169,共7页
设计了一款低失调轨到轨运算放大器。通过利用两个晶体管的基极-发射极(BE)结压降和一个可修调电阻来钳制共射-共基组态中共基对管的集电极电位,同时用电阻代替输入级有源负载,有效抑制了电路失调;偏置电路使用温度系数相反的p型结型场... 设计了一款低失调轨到轨运算放大器。通过利用两个晶体管的基极-发射极(BE)结压降和一个可修调电阻来钳制共射-共基组态中共基对管的集电极电位,同时用电阻代替输入级有源负载,有效抑制了电路失调;偏置电路使用温度系数相反的p型结型场效应晶体管(p-JFET)与Cr-Si电阻结合,产生高精度、低温漂的电流;增益级与输入级组合为共射-共基结构,实现高增益;输出级采用AB类结构,保证轨到轨输出的同时提供足够的驱动能力。基于互补双极型工艺流片,测试结果表明:在电源电压±15 V,共模输入电压为0 V时,输出电压摆幅为-14.97~14.86 V,输入失调电流低于0.8 nA,大信号增益达到121 dB,压摆率为4.28 V/μs。该芯片可应用于便携式电信设备、电源控制与保护、采用轨到轨输入的传感器等领域。 展开更多
关键词 低失调 轨到轨 高精度 低温漂 互补双极型工艺
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磁力仪温度误差的径向基神经网络补偿模型 被引量:13
5
作者 庞鸿锋 罗飞路 +2 位作者 陈棣湘 潘孟春 罗诗途 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期695-700,共6页
磁通门磁力仪参数受温度影响明显,直接影响传感器测量精度,需要研究补偿方法,提高测量精度。采用无磁高低温试验箱测量磁通门传感器温度特性;提出基于径向基神经网络的温度误差补偿方法,分别建立磁通门磁力仪零漂误差补偿模型和刻度因... 磁通门磁力仪参数受温度影响明显,直接影响传感器测量精度,需要研究补偿方法,提高测量精度。采用无磁高低温试验箱测量磁通门传感器温度特性;提出基于径向基神经网络的温度误差补偿方法,分别建立磁通门磁力仪零漂误差补偿模型和刻度因子误差补偿模型。结果表明,径向基神经网络能良好逼近磁通门传感器参数的温度特性;与BP神经网络相比,径向基神经网络在零漂补偿中训练时间更短,精度更高,重复性更好,零漂误差的抑制能力更强。补偿后,磁通门磁力仪零漂误差从7.105 5 nT减少到0.766 1 nT;刻度因子误差从6.3E-3减少到7.2E-5;测量值温度误差由213.6 nT补偿到9.1 nT。提出建立通用的温度补偿模型,在不同磁场环境下经过反复测试,采用训练过的模型补偿后,温度误差均降低一个数量级,提高了磁通门磁力仪温度性能和精度。 展开更多
关键词 磁通门磁力仪 径向基神经网络 刻度因子 零偏 温度误差 补偿模型
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基于锁相环的时间同步机制与算法 被引量:51
6
作者 任丰原 董思颖 +1 位作者 何滔 林闯 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期372-380,共9页
在讨论计算机时钟分析模型的基础上,分析和总结已有的时间同步机制的特点,提出了一种低能耗单向广播校正同步机制,同时进行时钟偏移补偿和漂移补偿,并基于传统的锁相环(phase locked loop,简称PLL)原理设计了同步算法.为了避免实现过程... 在讨论计算机时钟分析模型的基础上,分析和总结已有的时间同步机制的特点,提出了一种低能耗单向广播校正同步机制,同时进行时钟偏移补偿和漂移补偿,并基于传统的锁相环(phase locked loop,简称PLL)原理设计了同步算法.为了避免实现过程中额外的硬件开销,开发了一种简洁的数字锁相环.最后,在Mica2实验平台上对所设计的同步机制与算法进行了验证,并与已有的典型算法进行了性能比较. 展开更多
关键词 无线传感器网络 时间同步 锁相环 时钟偏移 时钟漂移
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压力传感器热零点漂移补偿各种计算方法的比较 被引量:37
7
作者 苏亚 孙以材 李国玉 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第3期375-378,共4页
压力传感器在实际应用中 ,由于力敏电阻器的不匹配及其漏电流的影响会产生零点漂移现象。这种现象在一定程度上影响了压力传感器的精度。随着压力传感器的应用范围不断扩大 ,对测量准确度的要求不断提高 ,因此对零点漂移的校正就成为一... 压力传感器在实际应用中 ,由于力敏电阻器的不匹配及其漏电流的影响会产生零点漂移现象。这种现象在一定程度上影响了压力传感器的精度。随着压力传感器的应用范围不断扩大 ,对测量准确度的要求不断提高 ,因此对零点漂移的校正就成为一个重要的研究课题。在计算机技术广泛应用的今天 ,使得对压力传感器的零点漂移及非线性软件补偿成为可能。本文结合目前应用比较普遍的各种补偿计算方法 ,通过编制程序 ,对压力传感器热零点漂移现象作了补偿。结果表明 ,非线性函数多项式拟合规范化方法和神经网络法拟合出的数据精度很高 ,取得了其他方法无法达到的补偿效果。 展开更多
关键词 压力传感器 热零点漂移 温度补偿
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Argo浮标温盐剖面观测资料的质量控制技术 被引量:21
8
作者 王辉赞 张韧 +2 位作者 王桂华 安玉柱 金宝刚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期577-588,共12页
Argo浮标可用来监测全球大洋从海表到2000m深层的变化,鉴于Argo浮标的剖面观测数据存在位置错误、可疑剖面、异常数据以及盐度漂移等诸多问题,必须对Argo浮标资料进行有效的质量控制.本文基于Argo观测剖面资料与法国海洋开发研究院(IFRE... Argo浮标可用来监测全球大洋从海表到2000m深层的变化,鉴于Argo浮标的剖面观测数据存在位置错误、可疑剖面、异常数据以及盐度漂移等诸多问题,必须对Argo浮标资料进行有效的质量控制.本文基于Argo观测剖面资料与法国海洋开发研究院(IFREMER)提供的可靠历史观测数据集,提出了一种Argo资料质量控制的新途径.该方法通过寻找Argo浮标不同剖面位置与其"最佳匹配"历史剖面资料对比判别的途径,可以有效地识别Argo观测误差,特别是能够将由于Argo位置环境变化引起和由Argo浮标自身漂移引起的两类Argo浮标盐度偏移现象进行有效甄别,减少了对Argo浮标盐度剖面偏移的误判,有效节约了Argo浮标质量控制时间.本文还提出基于"三倍标准差"的异常数据检测方法,并将其与传统异常数据检测法相结合进行剖面异常数据剔除,有效实现了对异常数据的剔除.基于本文提出的Argo资料质量控制方法,对中国Argo实时资料中心网站提供的全球Argo浮标剖面进行了质量控制再分析,进一步剔除和订正了其中的一些数据误差,生成了经新的质量再控制后的全球Argo浮标剖面资料集.通过将质量再控制处理前后的数据与Ishii资料进行比较发现,处理后的数据比处理前的数据误差减小,表明本文提出的方法合理有效. 展开更多
关键词 Argo剖面 质量控制 盐度漂移 盐度偏移 异常数据
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精密低噪声前置放大电路的设计 被引量:4
9
作者 齐学红 李思政 裴立云 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1509-1511,共3页
介绍了一种中、低频低噪声前置放大电路的设计方案。理论分析影响低噪声前置放大电路的因素;采用抑制噪声和直流漂移电路减小噪声干扰;并对设计电路进行测试和分析。测试表明其等效输入噪声失真率≤0.04%(输出9.5 rms时);在1~100 kHz... 介绍了一种中、低频低噪声前置放大电路的设计方案。理论分析影响低噪声前置放大电路的因素;采用抑制噪声和直流漂移电路减小噪声干扰;并对设计电路进行测试和分析。测试表明其等效输入噪声失真率≤0.04%(输出9.5 rms时);在1~100 kHz范围内,频率稳定度≤0.01%。 展开更多
关键词 前置放大电路 低噪声 抑制直流漂移
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无线传感器网络时钟同步技术 被引量:7
10
作者 严斌宇 刘戈 +2 位作者 夏小凤 黄如皓 苟旭 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期1235-1238,共4页
在无线传感器网络中,时钟同步是一项重要的支撑技术;诸如数据融合、TDMA调度、休眠唤醒节能模式和移动节点定位等应用均需要传感器节点本地时钟保持同步;由于传感器网络一些独特的内在特性,NTP等传统同步技术无法适用于这种新型网络;因... 在无线传感器网络中,时钟同步是一项重要的支撑技术;诸如数据融合、TDMA调度、休眠唤醒节能模式和移动节点定位等应用均需要传感器节点本地时钟保持同步;由于传感器网络一些独特的内在特性,NTP等传统同步技术无法适用于这种新型网络;因此,越来越多的研究者开始关注传感器网络时钟同步协议的研究与设计;通过回顾时钟同步的问题及传感器网络对时钟同步的需求,介绍了时钟的数学模型,并基于该模型讨论了时钟同步的3个重要概念:时钟漂移、时钟偏移和分组的传输延迟;之后简要阐述了3种专门为传感器网络设计和提出的典型传感器网络时钟同步协议。 展开更多
关键词 时钟同步 无线传感器网络 时钟模型 漂移 偏移 传输延迟
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24位高带宽Δ-Σ模/数转换器ADS1271的原理及应用 被引量:13
11
作者 李灵华 何丽君 《现代电子技术》 2007年第16期4-6,12,共4页
ADS1271是具有高带宽的24位模/数转换器,他实现了DC精度与AC性能的突破性结合。ADS1271拥有50 kHz的带宽,105 SPS的转换速率,1.8μV/℃的失调漂移以及高达109 dB的信噪比。介绍了ADS1271的内部结构及主要特性、引脚功能,并对ADS1271的... ADS1271是具有高带宽的24位模/数转换器,他实现了DC精度与AC性能的突破性结合。ADS1271拥有50 kHz的带宽,105 SPS的转换速率,1.8μV/℃的失调漂移以及高达109 dB的信噪比。介绍了ADS1271的内部结构及主要特性、引脚功能,并对ADS1271的应用系统设计时需要重点考虑的几个问题进行了详细的论述,同时给出了ADS1271与单片机AT89C51连接的具体设计实例。 展开更多
关键词 ADS1271 Δ-Σ模/数转换器 失调漂移 信噪比
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基于拟合偏差的时钟同步 被引量:8
12
作者 赵英 王旖旎 +1 位作者 马严 李文生 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第16期13-15,共3页
该文提出采用拟合偏差方法进行时钟调整的策略,以有效克服网络延迟和抖动对时钟同步的影响。开发NTP时间同步客户端,实现多种时间戳数据的采集和存储。分析本地节点的时间信息和来自于参考时钟服务器的时间戳信息,并构造时钟偏差趋势方... 该文提出采用拟合偏差方法进行时钟调整的策略,以有效克服网络延迟和抖动对时钟同步的影响。开发NTP时间同步客户端,实现多种时间戳数据的采集和存储。分析本地节点的时间信息和来自于参考时钟服务器的时间戳信息,并构造时钟偏差趋势方程。利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型和利用该漂移率进行时钟的调整和稳定性分析。实验证明,该策略提高了客户端时钟同步的稳定性和安全性,能够更好地适应网络传输性能较差环境下的时钟同步。 展开更多
关键词 时钟同步 漂移率 拟合偏差
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卫星导航定位系统时间同步技术 被引量:18
13
作者 王淑芳 王礼亮 《全球定位系统》 2005年第2期10-14,共5页
卫星导航定位系统测距的基础是测时,而定轨和定位的前提是各观测量的时间同步,因此,时间同步是卫星导航定位系统建设的关键。卫星导航定位系统中时间同步技术包括卫星与地面(星-地)和地面站间(地-地)的时间同步,主要时间同步方法有用于... 卫星导航定位系统测距的基础是测时,而定轨和定位的前提是各观测量的时间同步,因此,时间同步是卫星导航定位系统建设的关键。卫星导航定位系统中时间同步技术包括卫星与地面(星-地)和地面站间(地-地)的时间同步,主要时间同步方法有用于星-地时间同步的双向时间频率传递法(TWSTFT)、倒定位法等,以及用于地-地时间同步的TWSTFT、卫星共视法、搬运钟法等。本文重点介绍TWSTFT和卫星共视法进行时间同步的基本原理、精度分析和卫星导航定位系统的钟差预报。 展开更多
关键词 卫星导航定位 时间同步 TWSTFT 卫星共视 钟差预报
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一种采用斩波技术的CMOS带隙基准电压源 被引量:5
14
作者 辛晓宁 张磊 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期723-726,共4页
设计了一种较高PSRR和较低温度系数的带隙基准电压源。运用斩波调制技术和动态元件匹配技术,有效减小了运放失调电压引起的温度漂移。基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,使用Hspice工具对电路进行仿真。斩波频率为1.5MHz时,基准输出电压约为1.2... 设计了一种较高PSRR和较低温度系数的带隙基准电压源。运用斩波调制技术和动态元件匹配技术,有效减小了运放失调电压引起的温度漂移。基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,使用Hspice工具对电路进行仿真。斩波频率为1.5MHz时,基准输出电压约为1.235V。在室温25℃时,该带隙基准电源电压范围为3.3V到5.5V。电源电压为3.3V时,在-40℃~85℃温度范围内,温度系数为5.19×10-6,测得PSRR大于70dB@1kHz。 展开更多
关键词 斩波调制 带隙基准电压源 失调电压 温度漂移
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一种新型偏置栅MOS管漂移区表面电压和电场的分析模型 被引量:2
15
作者 孙伟锋 吴建辉 +1 位作者 陆生礼 时龙兴 《电子器件》 CAS 2002年第3期292-295,共4页
本文提出了偏置栅MOS管漂移区离子注入剂量对表面电压和PN结边界电场两者关系的一种新的分析模型 ,借助数学推导得到该模型的计算方程 ,通过仿真曲线图能清楚地看到它们之间的变化关系 。
关键词 偏置栅MOS 漂移区 表面电压 PN结边界电场
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基于NTP的时钟调整策略分析 被引量:4
16
作者 赵英 王旖旎 +1 位作者 马严 李文生 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2008年第10期1811-1815,共5页
时钟同步是分布式系统中的经典问题.本文采用本地节点的时间信息和来自于参考时钟服务器的时间戳信息构造时钟偏差趋势方程,并利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型.提出采用拟合偏差方法进行时钟调整的策略,以有效克服网络延迟和抖... 时钟同步是分布式系统中的经典问题.本文采用本地节点的时间信息和来自于参考时钟服务器的时间戳信息构造时钟偏差趋势方程,并利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型.提出采用拟合偏差方法进行时钟调整的策略,以有效克服网络延迟和抖动对时钟同步的影响.实验证明该策略不仅有效减少了本地节点的非必须时钟调整次数,提高了客户端时钟同步的稳定性,并且对网络传输性能较差环境下的时钟同步有更好的适应性. 展开更多
关键词 网络 时钟同步 漂移率 拟合偏差 最小二乘法
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基于时钟漂移率的时钟同步客户端系统 被引量:6
17
作者 王旖旎 赵英 《计算机应用与软件》 CSCD 2009年第12期18-20,52,共4页
采用客户/服务器时钟同步工作模式获得来自于参考时钟服务器的时间戳信息,并建立了连续时间戳通信模型以获得更准确的时钟运行精度差。在此基础上,利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型,以获得本地节点的时钟漂移率。最后详细分析了... 采用客户/服务器时钟同步工作模式获得来自于参考时钟服务器的时间戳信息,并建立了连续时间戳通信模型以获得更准确的时钟运行精度差。在此基础上,利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型,以获得本地节点的时钟漂移率。最后详细分析了传统时钟调整策略,并针对其缺陷自主开发了基于时钟漂移率的时钟同步客户端软件。该软件不仅可以动态显示网络延迟、偏差趋势曲线和方程,而且可以采用拟合偏差策略进行时间调整,有效提高了客户端时钟同步的稳定性及时钟的运行精度。 展开更多
关键词 网络 时钟同步 漂移率 拟合偏差
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压力传感器灵敏度电压非线性分析 被引量:5
18
作者 宋青林 孙以材 多旭亮 《电子器件》 CAS 2004年第1期31-34,共4页
实验发现压阻型压力传感器的压力输出信号与外加电压并不是线性关系,存在着灵敏度电压非线性。本文指出组成压阻型压力传感器电桥的电阻受温度、输入电压、压力的共同影响,在此基础上提出非线性扩散电阻的多维模型。依据此理论模型,对... 实验发现压阻型压力传感器的压力输出信号与外加电压并不是线性关系,存在着灵敏度电压非线性。本文指出组成压阻型压力传感器电桥的电阻受温度、输入电压、压力的共同影响,在此基础上提出非线性扩散电阻的多维模型。依据此理论模型,对灵敏度电压非线性现象的成因进行了理论分析,并利用其中受电压控制的电压源及其扩展功能来模拟非线性扩散电阻在电路的等价作用,进而显示出压力传感器灵敏度电压非线性的成因。 展开更多
关键词 压力传感器 零点电漂移 灵敏度电压非线性
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压力传感器零点电漂移与热漂移特性的模拟 被引量:4
19
作者 孙以材 宋青林 +1 位作者 张秀峰 李剑涛 《电子器件》 EI CAS 2000年第2期94-99,共6页
利用 PSPICE程序结合非线性电阻模型来模拟压力传感器的电桥电路 ,可显示零点电漂移和热漂移特性。并阐明可利用电漂移来消除热零点漂移。
关键词 压力传感器 零点漂移 热漂移
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深水缓波形立管的非线性动力分析 被引量:11
20
作者 李艳 李欣 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期92-101,共10页
应用三维集中质量模型,考虑重力、浮力、流体拖曳力、拉力、惯性力、剪切力及弯曲刚度、海床作用等对缓波形立管的特性的影响,考察缓波形立管与传统悬链线立管在有效张力、弯矩、剪力等分布上的差异。着重分析了应用于2 000m水深干树半... 应用三维集中质量模型,考虑重力、浮力、流体拖曳力、拉力、惯性力、剪切力及弯曲刚度、海床作用等对缓波形立管的特性的影响,考察缓波形立管与传统悬链线立管在有效张力、弯矩、剪力等分布上的差异。着重分析了应用于2 000m水深干树半潜平台的缓波形立管在平台慢漂作用下疲劳特征点—顶端节点有效张力的变化趋势,平台运动对立管顶端有效张力的频域响应影响,以及平台的动态特性对立管疲劳特征点时域响应的影响。 展开更多
关键词 缓波形立管 集中质量法 平台偏移 慢漂 一阶运动
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