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動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)|JM5930動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)-揚(yáng)州晶明專業(yè)生產(chǎn)

產(chǎn)品詳細(xì)介紹1.概述揚(yáng)州晶明科技有限公司(http://www.yzjmtest.com/comp/3-JM5930.htm)生產(chǎn)的JM5930動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)采用USB2.0接口，集信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析與輸出于一體的高性能、多功能系統(tǒng)。配接相應(yīng)的傳感器，可測(cè)量力、壓力、加速度、速度、位移、應(yīng)變、溫度等各種工程量，構(gòu)成振動(dòng)沖擊信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試分析系統(tǒng)，可直接替代進(jìn)口設(shè)備，廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍工、高校、研究所、計(jì)量院、工礦企業(yè)等單位，作為檢測(cè)計(jì)量系統(tǒng)。揚(yáng)州晶明科技有限公司揚(yáng)州晶明測(cè)試技術(shù)有限公司地址: 江蘇揚(yáng)州市維揚(yáng)路25號(hào)公司主頁(yè) http://www.yzjmtest.com公司郵箱 sale@yzjmtest.com電話 0514-87850416,87867922,82960507傳真 0514-82960507聯(lián)系人唐先生手機(jī) 15952768463QQ 1225605447MSN Dynamictestor@hotmail.com 個(gè)人郵箱 tcb@yzjmtest.com 或 yztcb@sohu.com 2.系統(tǒng)特點(diǎn)2.1 高精度2.2 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有較高的可靠性及可維護(hù)性2.3 采用多種創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，具有較高的性能2.4 系統(tǒng)具有較強(qiáng)的兼容性和工程適應(yīng)性2.5 全電子化、程控化設(shè)計(jì)2.6 系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)充性3.系統(tǒng)組成3.1 采集器主機(jī)3.2 調(diào)理單元3.3 系統(tǒng)軟件4.主要性能指標(biāo)4.1 通道數(shù)：16/84.2 AD位數(shù)：24 bits4.3 采樣方式：并行同步采樣4.4 采樣速率：最高96KHz/CH，多檔可設(shè)置4.5 精度：優(yōu)于0.3%4.6 數(shù)據(jù)接口：USB2.04.7 采樣觸發(fā)方式：手動(dòng)觸發(fā)、定時(shí)觸發(fā)、內(nèi)觸發(fā)（信號(hào)觸發(fā)）、外觸發(fā)4.8 采樣長(zhǎng)度：取決于設(shè)置或硬盤容量4.9 自動(dòng)識(shí)別所配調(diào)理單元，并完成相關(guān)調(diào)理控制功能4.10 采用過(guò)采樣技術(shù)，大大降低了對(duì)前置濾波器的要求，提升了系統(tǒng)的可靠性及精度4.11 在45%采樣率以下平坦度優(yōu)于0.02dB，55%以上衰減率大于120dB4.12 配套功能完善的采集控制軟件 5、 JM3822應(yīng)變調(diào)理模塊性能參數(shù)本公司的應(yīng)變模塊可以配接絕大多數(shù)的信號(hào)輸入,如上圖所示5.1 通道數(shù)：25.2 信號(hào)輸入類型：DC_STRAIN、AC_STRAIN、IEPE、DCV、ACV可選5.3 增益：應(yīng)變（DC_STRAIN、AC_STRAIN）（V/V）： 100、300、1000、3000、10000、30000可設(shè)置IEPE、DCV、ACV增益（V/V）：1、3、10、30、100、300可設(shè)置5.4 應(yīng)變測(cè)量范圍： 0～±50000με5.5 應(yīng)變適用橋路電阻： 50～10000Ω5.6 應(yīng)變供橋電壓：2V、3V、5V、10V可設(shè)置精度：0.2%電流：30mA max電平：輸出對(duì)地對(duì)稱5.7 自動(dòng)平衡范圍：應(yīng)變：約8000μεIEPE、DCV、ACV：約±1Vp5.8 自動(dòng)平衡時(shí)間：<1秒5.9 應(yīng)變測(cè)量共模抑制比:≥80dB(DC～50HZ)5.10 精度應(yīng)變：±0.5%±2μεIEPE、DCV、ACV：<±0.3%±2mV5.11 線性度：0.05%FS5.12 應(yīng)變測(cè)量噪聲：<1μεRMS RTI（輸入短路、最大增益時(shí)）5.13 應(yīng)變測(cè)量穩(wěn)定度：溫漂：零點(diǎn)：±2μVVTI/ /℃ 靈敏度：±0.02%FS/℃ 時(shí)漂：零點(diǎn)：±0.1%FS/ 2h（輸入短路）靈敏度：±0.1%FS/ 2h 5.14 最大帶寬（保證最大帶寬點(diǎn)衰減率不大于-4dB）：DC_STRAIN、DCV：DC～100kHzAC_STRAIN、IEPE、ACV：0.3Hz～100kHz5.15 濾波器截止頻率（-3±1dB，100kHz點(diǎn)-1dB ～ -4dB）： 30、100、300、1k、3k、10k、30k、100k Hz衰減率：約-12dB/oct5.16 輸出：±5Vp/5mA5.17 過(guò)載指示：±4.7V±0.2V6、 JM5862電荷調(diào)理模塊性能參數(shù)6.1 通道數(shù)：26.2 信號(hào)輸入類型：Q、IEPE、DCV、ACV可選6.3 增益電荷（mV/pC）：0.1、0.3、1、3、10、30、100、300、1000、3000可設(shè)置IEPE、DCV、ACV增益（V/V）：1、3、10、30、100、300可設(shè)置6.4 IEPE工作電壓：24V工作電流：約4mA6.5 積分、一次積分、二次積分可設(shè)置 6.6 精度：不積分：0.5%積分：3%6.7 最大帶寬（保證最大帶寬點(diǎn)衰減率不大于-4dB）：DCV：DC～100kHzQ、IEPE、ACV：0.3Hz～100kHz6.8 濾波器截止頻率（-3±1dB，100kHz點(diǎn)-1dB ～ -4dB）： 30、100、300、1k、3k、10k、30k、100k Hz衰減率：約-12dB/oct6.9 電荷輸入噪聲（輸入端旋接金屬保護(hù)帽）：<3μV(最大增益折合至輸入)6.10 輸出電壓：±5Vp/5mA6.11 過(guò)載指示：±4.7V±0.2V7、 JM5902轉(zhuǎn)速模塊性能參數(shù)7.1 配接電渦流傳感器7.2 通道數(shù):27.4 頻率范圍：DC～5KHz（±0.5dB）7.5 初始位置調(diào)零7.6 精度誤差：＜1%7.7 輸出：±5Vp8、數(shù)據(jù)采集分析軟件8.1、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集與信號(hào)分析功能一體化，方便使用。8.2、結(jié)構(gòu)化的項(xiàng)目管理功能，直觀明了。8.3、數(shù)據(jù)預(yù)處理：數(shù)據(jù)編輯和截取、選抽、去零點(diǎn)、數(shù)據(jù)平滑、趨勢(shì)消除、微分積分、數(shù)字濾波等。8.4、時(shí)域分析：?jiǎn)污檿r(shí)域分析（包括時(shí)域的特征統(tǒng)計(jì)）、利薩如圖分析、自相關(guān)分析和互相關(guān)分析。8.5、頻域分析：付里葉分析、功率譜分析、功率譜密度分析、頻響函數(shù)分析、互譜分析、相干分析、脈沖響應(yīng)函8數(shù)、沖擊響應(yīng)譜、倒頻譜分析、最大熵分析等。8.6、提供了與office軟件的接口功能：將數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成文本文件（.txt文件），Excel表格文件（.xls文件），及與功能強(qiáng)大的分析處理軟件Matlab的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能。8.7、葉片疲勞分析軟件。9、模態(tài)分析軟件9.1、模態(tài)試驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)可以直接用來(lái)進(jìn)行模態(tài)分析，也可以將其它類型的數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的UFF格式）導(dǎo)入項(xiàng)目進(jìn)行模態(tài)分析。9.2、包括試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析（EMA)和運(yùn)行狀態(tài)模態(tài)分析(OMA)。9.3、模態(tài)測(cè)試與分析軟件特點(diǎn)：（1）方便的建模功能：有常見(jiàn)的線、面、圓、長(zhǎng)方體、圓柱、球形模型等自動(dòng)創(chuàng)建功能，并可由它們組合成需要的模型，并支持模型的編輯與修改。（2）多批次測(cè)量的數(shù)據(jù)可以對(duì)單批或其中幾批數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以確認(rèn)試驗(yàn)的有效性。（3）支持各種頻譜分析功能，如頻響的幅頻、相頻，實(shí)頻、虛頻，奈奎斯特圖、脈沖響應(yīng)函數(shù)，信號(hào)的自譜、互譜分析等功能。（4）模態(tài)識(shí)別：不僅能用于輸入輸出可測(cè)情況的傳統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析(EMA)，而且還具有環(huán)境激勵(lì)、僅有響應(yīng)測(cè)量的運(yùn)行模態(tài)分析(OMA)功能。（5）時(shí)域ODS和頻域ODS：時(shí)域ODS用于觀察機(jī)械結(jié)構(gòu)在各時(shí)間點(diǎn)上的振動(dòng)狀態(tài)；頻域ODS用于觀測(cè)機(jī)械結(jié)構(gòu)在各頻率點(diǎn)上的運(yùn)行狀態(tài)振型，還可用于區(qū)分同一頻率點(diǎn)在不同模態(tài)空間上的強(qiáng)迫振動(dòng)振型。（6）模態(tài)參數(shù)列表和振型動(dòng)畫(huà)顯示。（7）可方便地生成報(bào)告：識(shí)別所得模態(tài)參數(shù)輸出方便，各種曲線存儲(chǔ)為BMP或JPG文件，振型動(dòng)畫(huà)也可直接輸出成AVI文件，方便生成多媒體試驗(yàn)報(bào)告。揚(yáng)州晶明科技有限公司揚(yáng)州晶明測(cè)試技術(shù)有限公司地址: 江蘇揚(yáng)州市維揚(yáng)路25號(hào)公司主頁(yè) http://www.yzjmtest.com公司郵箱 sale@yzjmtest.com電話 0514-878504160514-8785041687867922,82960507傳真 0514-82960507 0514-82960507聯(lián)系人唐先生手機(jī) 15952768463QQ 1225605447MSN Dynamictestor@hotmail.com個(gè)人郵箱 tcb@yzjmtest.com 或 yztcb@sohu.com

揚(yáng)州晶明科技有限公司 2021-08-23

基于相變材料的片上光電存算一體化器件的研發(fā)

現(xiàn)階段所設(shè)計(jì)的存算一體器件單元結(jié)構(gòu)如圖 1 所示：器件的基本結(jié)構(gòu)由波導(dǎo)和功能層（由下到上分為加熱層、電極層、保護(hù)層、相變材料（硫系化合物）層）所構(gòu)成。擬通過(guò)在當(dāng)前流行的絕緣層上硅(SOI)光子平臺(tái)上集成四氮化三硅光波導(dǎo)的方式實(shí)現(xiàn)器件的光學(xué)讀取功能，即在非常厚的硅襯底層上生長(zhǎng)一層絕緣層二氧化硅和波導(dǎo)層，然后在基片上通過(guò)光刻、顯影、刻蝕等工藝制備四氮化三硅波導(dǎo)。功能層主要用于實(shí)現(xiàn)器件的電學(xué)寫(xiě)入功能。加熱器層的主要用途是與相變材料層形成電接觸，通過(guò)較小的接觸面積使接觸處的熱量集中，從而可以在較小的電壓或電流下使相變材料發(fā)生相變。因此需要加熱器層具備較好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，同時(shí)在近 C 波段具有較低的光損耗，可采用石墨烯。電極層可用于提供相變材料器件單元所需要的編程電脈沖。當(dāng)前擬采用硒摻雜的相變材料合金（如 GSST）作為器件的核心功能層的相變材料。該材料在通信/非通信波段顯示了極低的光損耗和更高的品質(zhì)因數(shù)，且相變前后在通信 C 波段具有足夠大的光學(xué)常數(shù)反差，可在更惡劣的高溫環(huán)境下進(jìn)行操作，適用于硅基光子器件應(yīng)用。采用的主要技術(shù)手段包括： ① 依托于相變材料的電致和光致相變特性，通過(guò)電學(xué)編程、光學(xué)讀取的方法實(shí)現(xiàn)器件的存儲(chǔ)、算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能：存儲(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)：擬利用相變材料晶態(tài)低透過(guò)率和非晶態(tài)高透過(guò)率分別代表二進(jìn)制中的‘1’和‘0’，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（編程）功能。例如在電極兩端施加合適的電脈沖，所產(chǎn)生電流流經(jīng)加熱層時(shí)，生成的熱量主要集中在加熱層和相變材料層接觸處，使得接觸處的相變材料發(fā)生相變，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能。在完成上述編程操作后，從器件波導(dǎo)輸入端輸入讀取連續(xù)光。由于相變材料功能層對(duì)光強(qiáng)的吸收能力在編程和非編程區(qū)域間存在著顯著的差異，因此當(dāng)輸入光經(jīng)過(guò)波導(dǎo)后，其能量會(huì)因?yàn)橄嘧儾牧暇幊虆^(qū)域的吸收而發(fā)生改變，進(jìn)而顯著改變輸出光強(qiáng)能量。所以通過(guò)測(cè)量輸入輸出光強(qiáng)的能量之比（即透過(guò)率），可實(shí)現(xiàn)對(duì)先前編程區(qū)域的讀取。算術(shù)和邏輯功能的實(shí)現(xiàn)：通過(guò)調(diào)整編程電脈沖的幅度和寬度可以動(dòng)態(tài)調(diào)控相變材料的相變程度，使得器件的中間透過(guò)率值可用于代表不同的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)多級(jí)存儲(chǔ)功能。所以擬采用輸入脈沖數(shù)量對(duì)應(yīng)加數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)標(biāo)量加法計(jì)算。同時(shí)由于所設(shè)計(jì)器件的讀取連續(xù)光輸出功率可視為讀取連續(xù)光輸入功率和器件透過(guò)率的乘積，因此可采用將輸入功率和透過(guò)率作為被乘數(shù)和乘數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)基本乘法運(yùn)算。除此之外還可以將器件功能層的初始狀態(tài)設(shè)置為非晶相，把晶化脈沖幅值和不足以產(chǎn)生晶化的脈沖幅值分別作為輸入邏輯‘1’和‘0’；同時(shí)設(shè)定一個(gè)判定閾值并與編程后器件透過(guò)率的變化率進(jìn)行對(duì)比，把高于和低于閾值的透過(guò)率變化率分別作為輸出邏輯 ‘1’和‘0’；通過(guò)合理選擇編程脈沖有望實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能輸出。 ② 基于器件透射率可調(diào)特性驗(yàn)證其實(shí)現(xiàn)神經(jīng)突觸的可行性。并依托所設(shè)計(jì)人工突觸構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，實(shí)現(xiàn)圖像、語(yǔ)音和文本識(shí)別功能：突觸可塑性是大腦記憶和學(xué)習(xí)的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)，也是人工類腦器件需要實(shí)現(xiàn)的首要功能。為實(shí)現(xiàn)突觸可塑性，擬把相變材料和波導(dǎo)之間的耦合區(qū)域視為仿生神經(jīng)突觸，左右兩端電極分別代表突觸前和突觸后，分別施加在兩端電極上的電脈沖則作為突觸前和突觸后刺激。通過(guò)調(diào)節(jié)從左右兩端電極輸入耦合區(qū)域的電脈沖時(shí)間差對(duì)耦合區(qū)域的光透過(guò)率進(jìn)行連續(xù)調(diào)控，進(jìn)而依托于上述存算理論模型和實(shí)物器件仿真和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)仿生神經(jīng)突觸的脈沖時(shí)序依賴可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。將不同波長(zhǎng)的光脈沖序列輸入所設(shè)計(jì)的突觸單元, 經(jīng)過(guò)相變材料的作用，脈沖強(qiáng)度發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)于乘法器。進(jìn)而借助于微環(huán)結(jié)構(gòu)，將不同波長(zhǎng)的脈沖導(dǎo)入進(jìn)同一波導(dǎo)中，該功能類似加法器。相加后的脈沖光強(qiáng)較小時(shí)，讀取光與微環(huán)發(fā)生共振，在輸出端口沒(méi)有光強(qiáng)輸出。當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到一定的閾值后，讀取信號(hào)不再和微環(huán)發(fā)生共振，而是傳播到輸出端口。這一過(guò)程類似神經(jīng)元脈沖信號(hào)的激發(fā)，實(shí)現(xiàn)了非線性激活函數(shù)的功能。利用上述的單個(gè)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證其監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)和非監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)。對(duì)于監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)，權(quán)重的數(shù)值通過(guò)外部管理器設(shè)置；對(duì)于非監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)，不再需要外部管理器來(lái)設(shè)置權(quán)重值，而是通過(guò)輸出光脈沖進(jìn)行反饋控制，調(diào)整權(quán)重值。在單個(gè)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，更復(fù)雜的光學(xué)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，證明該結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性。擬設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的每一層結(jié)構(gòu)包括三個(gè)功能單元，即收集器、分發(fā)器和神經(jīng)突觸結(jié)構(gòu)。收集器將上一層不同波長(zhǎng)的光脈沖信號(hào)收集到同一根波導(dǎo)中，分發(fā)器將光脈沖分發(fā)給多個(gè)神經(jīng)元，神經(jīng)突觸結(jié)構(gòu)則產(chǎn)生光脈沖信號(hào)，輸入給下一層結(jié)構(gòu)?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)圖片、語(yǔ)音和文本的識(shí)別。創(chuàng)新性分析：①首次研究了一款基于“電學(xué)編程、光學(xué)讀取”模式的光電混合存算一體化器件。與傳統(tǒng)電學(xué)存算一體化器件相比,擬研發(fā)的器件可以進(jìn)行長(zhǎng)距離的信息傳輸，具有傳輸帶寬高、信號(hào)間延遲低、損耗低、抗干擾、集成密度高等優(yōu)點(diǎn)。②采用硒(Se)摻雜的相變材料作為存算一體化器件的核心功能材料。與采用其他相變材料的存算一體器件相比，以硒參雜的相變材料作為功能材料的存算一體器件有望展現(xiàn)出極低的光損耗。③提出了一種基于“電學(xué)脈沖刺激、光學(xué)權(quán)重調(diào)節(jié)”的人工神經(jīng)突觸。該突觸器件有望成為未來(lái)通用型人工神經(jīng)突觸，填補(bǔ)了光電混合型人工突觸的技術(shù)空白。先進(jìn)性分析：①所提出的光電混合工作模式使得該存算一體化器件不但具有傳統(tǒng)集成電路的高密度特性，且兼具光通信技術(shù)的寬頻帶、低延遲、抗干擾的優(yōu)越性能。②所采用硒參雜的相變材料不但繼承了傳統(tǒng)材料具有的快速相變轉(zhuǎn)化速度、低功耗和穩(wěn)定性強(qiáng)等特性，且本身在通信波段非晶態(tài)透明的同時(shí)還保持了相變前后足夠大的光學(xué)性能差異的特點(diǎn)。③所設(shè)計(jì)的突觸繼承了人工電子突觸和全光突觸的優(yōu)點(diǎn)，具有高集成度、低功耗、超快響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)占性分析：根據(jù)已取得成果正在撰寫(xiě)專利，以獲得該關(guān)鍵技術(shù)的獨(dú)有權(quán)。

南京郵電大學(xué) 2021-05-11

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