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关键词： 快速核酸检测仪   温度参数   无线温度采集器   低功耗   校准  

摘要： 新冠病毒的全球蔓延,催生快速核酸检测仪的发展,从而提出快速核酸检测仪的计量校准需求。温度控制在快速核酸检测仪的基因扩增过程中起着关键作用,由于其升降温速度快,比常规的PCR仪对温度的控制要求更高,从而对其温度参数的计量校准提出新的要求。该文通过对目前市上使用较多的两种试剂孔结构的快速核酸检测仪模型仿真,采用高精度温度传感器,通过低功耗高速数模转换设计、模块对接与协同集成、数据存储与保护设计、供电系统与能耗分配优化、无线传输模块设计与接口调试,成功研制锥形孔型和扁平孔型无线温度采集器,能独立完成温度数据采集、ADC转换和无线传输的功能。通过PC专用校准软件开发实现对实时荧光PCR快速核酸检测仪温度参数的校准。校准装置经计量检测和试验验证,温度测量最大允许误差为±0.1℃,最高采集频率为10Hz,满足快速核酸检测仪校准的要求。

关键词： 变电站视频监控   实时分类统计   Ping   多线程技术   数据可视化  

摘要： 本文提出了一种基于多线程Ping技术的变电站视频及环境监控系统故障排查方法。首先,运用Python内置模块对各个变电站站端监控终端实时数据进行分类统计,为后续进行故障排查提供了基础数据。其次,采用多线程Ping技术对“掉线”或故障的监控终端进行IP地址的Ping测试,判断连通性并实现故障排查结果反馈。最后,通过数据可视化图表呈现各变电站监控终端的“在线”数和“掉线”数,辅助运维人员分析决策。实际测试结果显示,本方法在实际应用中表现出高效、准确、可靠的特点。

关键词： 大数据技术   多线程通信网络   阻塞故障检测   查全率  

摘要： 文章提出基于大数据技术的多线程通信网络阻塞故障检测方法。利用大数据技术,采集通信网路阻塞故障数据。在通信锁相环的定义条件下,拟合阻塞故障信号。选择物理系数指标,实现阻塞故障检测与性质判定。测试结果表明,此检测方法可以提高多线程通信网络阻塞故障的查全率,为通信网络的运行维护管理提供更有力的理论依据。

关键词： 自容式数据采集   嵌入式可拓展处理平台   全差分   低功耗  

摘要： 针对自容式水听器低功耗、低噪声等需求,设计了一种自容式的水声信号采集电路。在模拟电路部分,为了提高信噪比、降低功耗,使用了二端口噪声分析和全差分设计,并将模拟电路的工作电压降至3 V;为了削减1/f噪声和高频无关噪声,组合使用了贝塞尔滤波器和切比雪夫滤波器。在数字电路部分,使用ZYNQ可拓展处理平台代替传统的微控制器(Micro Control Unit,MCU)与现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),并根据工作频带通过配置锁相环(Phase Locked Loop,PLL)锁相环的工作频率调节采样频率,使用双先入先出队列(First In First Out,FIFO)块向外置记忆卡(Trans Flash,TF)卡写入数据,使数字信号以较高速率传输并存储。经过仿真和测试,模拟电路在60 Hz~58 kHz之间的增益达到52 dB。实测结果显示,模拟电路部分的功耗为95 mW,数字电路部分的功耗为1.9 W;在模数转换(Analog/Digital,A/D)芯片采样率达到128 kHz时,电路自噪声频谱略高于−110 dB,总噪声均方根为961μV。该采集系统配合大容量的TF卡,可以满足自容式水听器长时间连续采集声信号的需求。

关键词： 龙芯1C300B   球面激光雕刻机   结构设计   激光测距  

摘要： 以龙芯1C300B为下位机控制器,Marlin开源固件,将激光雕刻技术、激光测距技术、图像处理技术和嵌入式控制系统相结合,针对中国非遗传承文化的烙画葫芦艺术,在雕刻葫芦球体表面开展了球面激光雕刻装置的设计和研究。设计出了便携的工艺葫芦球面激光雕刻机,具有操作简单、效率高、失真率低的效果,可以实现在线调试控制,个性化定制需求。用现代科技传承传统烙画工艺,用便捷新颖的方式和个性化的特点让烙画葫芦走进大众的视野。

关键词： LoRa   多路起爆   低功耗   远程遥控  

摘要： 针对采用传统物理连接方式的起爆装置存在结构复杂、安全性较低、功耗大、起爆能力不足等问题,研究设计一种基于LoRa的远程多路起爆系统,系统采用SEMTECH公司SX1268射频芯片的LoRa模块进行数据传输,具有功耗低、抗干扰能力强、传输距离远等优势,并分析了LoRa的低功耗工作原理与起爆装置的安全控制电路。对雷管的发火参数进行模拟分析,并开展通信距离测试实验与多路起爆测试实验。结果显示,系统可实现在500~1500 m的水平距离区间远程遥控10台起爆装置完成储能、多路起爆、数据采集、电量泄放操作,每台起爆装置起爆能力可实现100发,起爆成功率为100%。起爆装置各通道相互独立,抗干扰能力强,安全性高。远程多路起爆系统操作简单,灵活性好,为爆破技术逐渐智能化和少人化提供了新的方案。

关键词： 逐次逼近型模数转换器   伪C-2C   复合单边开关切换策略   动态比较器  

摘要： 针对传统SAR ADC电容面积大、功耗高的问题,提出一种基于伪C-2C混合结构DAC的10位低功耗SAR ADC。设计基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,采用伪C-2C与权重电容混合结构来降低整个DAC所需的单位电容数和ADC的功耗;使用一种新型的单边开关切换策略来降低DAC的非线性,进一步降低功耗。以栅压自举开关作为采样开关来提高电路线性度;通过无预放大动态比较器保持ADC的静态功耗为零,并对传统的动态比较器进行优化,使其在无预放大的情况下具有较小的输入噪声。采用异步时序逻辑使ADC在低功耗的同时保持较高的转换速率。电路在Cadence平台进行仿真验证,仿真结果表明,DAC电容阵列线性度及比较器精度符合ADC应用需求,整体电路实现逐次逼近功能,在7.7MS/s的采样速率下,平均功耗仅为96μW。

关键词： 电磁流量计   温压测量   多参数测量   低功耗  

摘要： 该文设计了一种带温压测量功能的电磁流量计信号处理电路,能解决实际工程流量测量场合需要对流体的多种参数进行监测的问题。在管段式电磁流量计的传感器测量管上合理增加了温度传感器和压力传感器,对温度和压力信号进行滤波和放大并由单片机进行A/D转换,从而在测量管道流量的同时还能实时监测流体的温度和压力,不用在测量管道上安装温压传感器,避免因多次开孔而导致管道损坏,同时也减少了传输电缆的铺设量,降低了仪表的安装复杂程度和安装成本,测量精度也满足工程测量要求。

关键词： 差分延迟链   游标自定时环(STR)   FPGA   边沿检测   时间数字转换器(TDC)  

摘要： 随着集成电路工艺的发展和集成度的提高,电路延时显著降低,传统的时间数字转换器(TDC)的研究趋向于兼具高分辨率和高精度的电路设计。近年来,摩尔定律逐渐失效,物联网大背景下轻量化,微型化,低功耗的边缘设备得到了飞速发展,用于片上延时测量的微型化TDC的研究重点逐步转向高精度的低功耗设计。基于Xilinx Virtex-6 XC6VLX240T现场可编程门阵列(FPGA)开发平台,提出了一种以游标自定时环(vernier self timing ring,VSTR)代替直接计数法的粗测结构,和两条对称的延迟链组成的细测结构。通过边沿重合检测单元和锁存单元将粗测结构的游标STR与细测的对称延迟链结合,设计结果表明该结构量程可达到491 ns,分辨率为14.8 ps,最高精度为12.9 ps,功耗为0.068 W,说明了提出的两级差分结构具有高精度低功耗的特点。