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一种提高溶解氧测定响应速度的方法

传感技术学报 2016年第11期29卷 1655-1658页

作者：华国环季泽峥刘清惓南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

研究了溶解氧测定仪的响应时间影响因素,提出了一种提高溶解氧测定的响应速度的方法;利用在电流电压转换电路的精密电阻上并联一个储能电容,该电容在测量系统断电之后,能够继续给溶解氧测定的阴极和阳极提供0.2 V左右的极化电压;在溶解... 详细信息

研究了溶解氧测定仪的响应时间影响因素,提出了一种提高溶解氧测定的响应速度的方法;利用在电流电压转换电路的精密电阻上并联一个储能电容,该电容在测量系统断电之后,能够继续给溶解氧测定的阴极和阳极提供0.2 V左右的极化电压;在溶解氧进行多次测量的时候,测量系统通电之前被测溶液已经有了一个低电压预极化的过程,可以大幅降低0.68 V极化电压对被测溶液的极化时间。测试结果显示,该方法与没有使用储能电容预极化系统相比,响应时间能减少40%。

关键词：测量技术响应时间储能电容溶解氧

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PDP列驱动芯片能量恢复效率模型

液晶与显示 2014年第6期29卷 989-996页

作者：华国环刘清惓南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

为了分析PDP列驱动芯片的能量恢复效率,提出了2种分析模型。DPLD(double-channel p-type lateral extended drain MOS)管是列驱动芯片中能量恢复电路的核心元器件。CRC(电容-电阻-电容)等效电路模型适用于漏电流能力较弱的DPLD管;VCCS(... 详细信息

为了分析PDP列驱动芯片的能量恢复效率,提出了2种分析模型。DPLD(double-channel p-type lateral extended drain MOS)管是列驱动芯片中能量恢复电路的核心元器件。CRC(电容-电阻-电容)等效电路模型适用于漏电流能力较弱的DPLD管;VCCS(压控电流源)模型适用于漏电流能力较强的DPLD管;测试结果显示CRC和VCCS模型都具备较高的精度,模型误差分别是2.26%和4.04%。CRC模型揭示了影响列驱动芯片能量恢复效率的因素有3个,分别是:充电时间、沟道电阻、负载电容。2种模型分析的对比结果表明,沟道电阻对列驱动芯片的能量恢复效率影响很大,使用较小沟道电阻的DPLD管可以显著提高PDP列驱动芯片的能量恢复效率。CRC和VCCS模型可用于精确预测列驱动芯片的能量恢复效率。

关键词：分析模型 PDP列驱动芯片 DPLD管寻址功耗能量恢复效率

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一种系统级微机械振动陀螺的设计与仿真

电子测量技术 2022年第16期45卷 21-26页

作者：卢缘钦刘恒华国环南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对微机械传感器设计存在的流片成本高、耗时长等问题,在ConventorMEMS+和Matlab/Simulink环境下设计了一种静电驱动的微机械振动陀螺,对模型进行系统级的仿真测试。通过模态分析、直流分析、交流分析等方法优化模型结构,同时结合虚拟... 详细信息

针对微机械传感器设计存在的流片成本高、耗时长等问题,在ConventorMEMS+和Matlab/Simulink环境下设计了一种静电驱动的微机械振动陀螺,对模型进行系统级的仿真测试。通过模态分析、直流分析、交流分析等方法优化模型结构,同时结合虚拟体硅刻蚀工艺抽取建立了微机械振动陀螺的传递函数模型,在Simulink中进行系统级仿真分析,获得了系统的暂态响应,确定其在开环条件下的谐振频率、安全工作电压、最佳驱动电压频率等关键参数,并得到谐振频率随梁的长度、宽度参数变化的关系。经测试,在工作电压和其他条件相同的情况下,微机械振动陀螺在需要检测的两个模态上谐振频率与仿真分析结果相差仅约3.8%和0.4%,说明系统级仿真结果可以为后续微机械陀螺闭环测控电路设计提供理论和实验依据。

关键词：微机械振动陀螺系统级仿真工艺参数分析开环测试

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基于AHB总线的多模式xSPI控制器设计

半导体技术 2024年

作者：钱俊杰桑春洋华国环南京信息工程大学电子与信息工程学院

为了提高嵌入式处理器访问外部设备的速率，满足不同场景下的应用需求，设计了一种基于先进高性能总线（AHB）的多模式高速扩展串行外部设备接口（xSPI）控制器。该控制器支持最多八线的接口传输宽度及双边沿触发的传输方式，允许在间... 详细信息

为了提高嵌入式处理器访问外部设备的速率，满足不同场景下的应用需求，设计了一种基于先进高性能总线（AHB）的多模式高速扩展串行外部设备接口（xSPI）控制器。该控制器支持最多八线的接口传输宽度及双边沿触发的传输方式，允许在间接访问模式、状态轮询模式及内存映射模式下传输数据，并提供传输宽度和传输阶段控制。基于功能案例以及SMIC 55 nm工艺下的逻辑综合和现场可编程门阵列（FPGA）验证对该控制器进行功能和性能测试，结果表明，该控制器可以通过用户配置来调整传输宽度和边沿触发方式，在多种工作模式下对外部数据进行读/写。此外，其还可以实现可编程的中断触发、时钟延展、直接存储器访问（DMA）传输请求等，且性能良好，最大时钟频率为200 MHz。

关键词： AHB总线高速xSPI控制器间接访问传输状态轮询传输内存映射传输

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基于AHB的多模式xSPI控制器设计

半导体技术 2024年第7期49卷 629-634页

作者：钱俊杰桑春洋华国环南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为了提高嵌入式处理器访问外部设备的速率,满足不同场景下的应用需求,设计了一种基于先进高性能总线(AHB)的多模式高速扩展串行外部设备接口(xSPI)控制器。该控制器支持最多八线的接口传输宽度及双边沿触发的传输方式,允许在间接访问模... 详细信息

为了提高嵌入式处理器访问外部设备的速率,满足不同场景下的应用需求,设计了一种基于先进高性能总线(AHB)的多模式高速扩展串行外部设备接口(xSPI)控制器。该控制器支持最多八线的接口传输宽度及双边沿触发的传输方式,允许在间接访问模式、状态轮询模式及内存映射模式下传输数据,并提供传输宽度和传输阶段控制。基于功能案例以及SMIC 55 nm工艺下的逻辑综合和现场可编程门阵列(FPGA)验证对该控制器进行功能和性能测试。结果表明,该控制器可以通过用户配置来调整传输宽度和边沿触发方式,在多种工作模式下对外部数据进行读/写。此外,其还可以实现可编程的中断触发、时钟延展、直接存储器访问(DMA)传输请求等,且性能良好,最大时钟频率为200 MHz。

关键词：先进高性能总线(AHB) 高速扩展串行外部设备接口(xSPI)控制器间接访问传输状态轮询传输内存映射传输

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西林瓶灌装液态药剂的在线监测仪设计

电子测量技术 2023年第18期46卷 29-35页

作者：华国环徐瀚文舒梁谢程坤南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

采用西林瓶灌装的液态药剂在各医院、药房中广泛使用和存储。为了实现对此类药剂的实时监管,设计了采用光电传感器、STM32主控芯片和UDP通信协议的在线监测仪。根据点光源直射照度距离平方反比定律计算出该监测仪所用光电传感器的光照... 详细信息

采用西林瓶灌装的液态药剂在各医院、药房中广泛使用和存储。为了实现对此类药剂的实时监管,设计了采用光电传感器、STM32主控芯片和UDP通信协议的在线监测仪。根据点光源直射照度距离平方反比定律计算出该监测仪所用光电传感器的光照强度参数,并使用COMSOL仿真平台进行验证。该监测仪利用光电传感器实时监测药品数量,同时实现药品信息同步。所设计的PC端药品监测软件利用UDP协议连接多个药剂监测仪,实现一对多在线监测的功能。该监测仪可以采用多种供电方式,能实时监测环境温度,满足各类西林瓶灌装液态药剂多场景、多环境的使用需求。测试结果显示,该监测仪在空载、半载和满载时的功耗分别为3.08、3.20和3.34 W,西林瓶剩余数量的监测准确率为100%。结合低成本特性,该监测仪值得在医院药房、零售药店等场所推广使用。

关键词：西林瓶光电传感器 UDP通信协议

基于北斗卫星和STM32F407的雷电监测系统设计

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传感技术学报 2022年第9期35卷 1282-1286页

作者：华国环舒梁张文锋徐瀚文吴礼福南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/电子与信息工程学院江苏南京210044

设计了一种基于北斗卫星定位和STM32F407的雷电信号监测系统,该系统可以实现对雷电信号的高精度测量。该系统能够准确采集雷电发生时的雷电流数据,为后期雷电信息的分析处理提供数据依据。还可以通过计算各子站同步授时获取的时间差来... 详细信息

设计了一种基于北斗卫星定位和STM32F407的雷电信号监测系统,该系统可以实现对雷电信号的高精度测量。该系统能够准确采集雷电发生时的雷电流数据,为后期雷电信息的分析处理提供数据依据。还可以通过计算各子站同步授时获取的时间差来准确定位雷击点。经过外场试验分析得出:监测系统获取的雷电发生时刻的整体误差小于100 ns,后台服务器能通过该监测系统子站传输的数据准确绘制出雷电的波形,并且通过时差法计算出来的雷电位置也比较精确。该系统具有集成度高、成本低、误差小等特点,值得推广使用。

关键词：测量技术雷电监测北斗卫星 STM32单片机

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基于STM32F103的涂镀层测厚仪

仪表技术与传感器 2020年第8期 40-43页

作者：华国环张文锋邱立争南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

文中设计了一种基于STM32F103的涂镀层测厚仪。测厚仪可以实现对金属表面的涂镀层厚度的高精度测量。具体可测量铁一类的磁性材料表面的涂镀层厚度,也可以测量铝一类的非磁性材料表面的涂镀层厚度。测厚仪的探头结合磁感应测厚法和电涡... 详细信息

文中设计了一种基于STM32F103的涂镀层测厚仪。测厚仪可以实现对金属表面的涂镀层厚度的高精度测量。具体可测量铁一类的磁性材料表面的涂镀层厚度,也可以测量铝一类的非磁性材料表面的涂镀层厚度。测厚仪的探头结合磁感应测厚法和电涡流测厚法,能够把涂镀层厚度的变化通过相应的电路精确转化为频率的变化,然后经过算法拟合和自适应修正将数据进行处理,最后通过液晶屏将测量结果显示出来。测试结果表明该测厚仪精度较高,而且具有成本低、续航长等特点。

关键词：测厚仪磁感应电涡流软件拟合

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一种数字芯片故障检测仪设计

实验室研究与探索 2022年第1期41卷 80-84,100页

作者：华国环徐瀚文桑春洋张文锋南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

设计了一款数字芯片故障检测仪,该检测仪能够方便、快捷地分析芯片的故障,并准确定位芯片的故障引脚。所设计的检测仪利用芯片内部各引脚的静电泄放保护机制,配合霍尔电流线圈检测芯片的短路和开路故障。同时根据芯片的功能定义,由MCU... 详细信息

设计了一款数字芯片故障检测仪,该检测仪能够方便、快捷地分析芯片的故障,并准确定位芯片的故障引脚。所设计的检测仪利用芯片内部各引脚的静电泄放保护机制,配合霍尔电流线圈检测芯片的短路和开路故障。同时根据芯片的功能定义,由MCU产生相应的激励信号,通过芯片的输出响应是否正确判断其有无逻辑故障,并且通过电脑端和液晶屏实时显示检测结果。测试结果表明,该检测仪的准确率高达99.6%,待机功耗只有0.36 W,具有小型化便携式特点。

关键词：数字逻辑芯片静电放电保护故障字典检测故障