操作理论SR仪器患者称重系统是数字量表。应变 - 规范力细胞将施加的权重的力转化为模拟信号。该信号被操作放大器放大,并通过模拟转换器的模拟转换为数字信号。数字信号被转移到过滤的微控制器上,转换为适当的单元并显示在液晶显示屏上。应变器力细胞每个都包含四个安装在完整的惠斯通桥构型中的应变量表。由于系统上施加的质量,这些桥梁将力电池的物理运动转换为电阻的微小变化。这些电阻变化会在整个惠斯通桥上产生电压差,该桥由操作放大器放大。放大器配置为当前总和每个单元的输出。操作放大器的输出由数字转换器的类似物数字化。Sigma-Delta转换器总和一个快速序列为0(0伏)和1(参考电压),以与放大器的输入达到平衡。微型控制器平均并过滤模拟转换器的数字输出,减去在系统零操作过程中保存的值,并扩展过滤后的输出,然后在液晶显示屏上显示结果。微型控制器执行移动的数据滤波器,以进行连续称重,并且对于自动持有,微控制器在锁定读数之前先执行信号稳定性的检查。如果在自动持有模式下数据方差大于0.1%,则微控制器将重置过滤器并开始新的过滤周期。可以将微控制器放置在可以重新校准系统的校准模式下。在校准模式下,系统斜率是在2分校准模式下从两个点(零和全尺度)计算得出的,或者在3点校准模式下从三个点(零,一半和全尺度)计算斜率和坡度的变化。
基于光子集成电路的传感平台已显示出巨大的希望,但是它们需要集成的光学读数技术中的相应进步。在这里,我们提出了一个片上光谱仪,该光谱仪利用了综合的薄膜Niobate调制器来产生频率 - 敏捷的电频率梳子,以询问芯片尺度温度和加速传感器。chir梳过程允许超速射频驱动电压,该电压比文献中最低的少数数量较少七个数量级,并且是使用芯片尺度,微控制器驱动的直接数字合成器生成的。片上梳状光谱仪能够同时询问片上温度传感器和芯片外部,微型制动的光力加速度计,其尖端敏感性分别为5 µk·Hz -1/2和≈130µm·S -2·s -2·hz-hz -1/2。该平台与广泛的现有光子集成电路技术兼容,在该技术中,其频率敏捷性和超低射频功率要求的组合预计有望在量子科学和光学计算等领域中应用。光子集成电路(PIC)技术具有低成本,高精度的野外传播感应的巨大潜力。但是,解锁这些功能不仅需要传感器,而且还需要光学读数的整合。[2,3]这些类型的测量通常需要在MHz水平上狭窄的梳齿间距,并在GHz水平上梳子跨度,从而导致敏感且高动态范围读数。芯片尺度的光学频率梳子非常适合这些光子读数需求,因为它们具有高速,多路复用测量的能力而无需任何运动部件,[1]因此允许将光子传感器转移到数字输出。尤其是,电频率梳子不仅可以集成,而且还可以具有足够的频率敏捷性来实现探测原子过渡所需的高分辨率以及基于光学(和光力学的)腔传感器,其中需要对腔运动进行测量以读取传感器。
表 1. 参数 最小值典型值最大值 单位 测试条件/注释 温度传感器和 ADC 精度1 −0.05 ±0.4 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 3.0 V ±0.44 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 2.7 V 至 3.3 V ±0.5 °CTA = −40°C 至 +125°C, V DD = 3.0 V ±0.5 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 2.7 V 至 3.6 V ±0.7 °CTA = −40°C 至 +150°C, V DD = 2.7 V 至 3.6 V ±0.8 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 4.5 V 至 5.5 V ±1.0 °CTA = −40°C 至 +150°C,V DD = 2.7 V 至 5.5 V ADC 分辨率 13 位 符号位加上 12 个 ADC 位的二进制补码温度值(上电默认分辨率) 16 位 符号位加上 15 个 ADC 位的二进制补码温度值(配置寄存器中的位 7 = 1) 温度分辨率 13 位 0.0625 °C 13 位分辨率(符号 + 12 位) 16 位 0.0078 °C 16 位分辨率(符号 + 15 位) 温度转换时间 240 ms 连续转换和单次转换模式 快速温度转换时间 6 ms 仅在上电时进行第一次转换 1 SPS 转换时间 60 ms 1 SPS 模式的转换时间 温度迟滞 ±0.002 °C 温度循环 = 25°C 至 125°C 并返回到 25°C 重复性 ±0.015 °CTA = 25°C DC PSRR 0.1 °C/VTA = 25°C 数字输出 (CT, INT),漏极开路
计算机系统的框图是一个视觉表示,可展示其主要组件以及它们如何相互作用。此解释将深入到计算机的框图中,并探索其各个部分。计算机的主要元素包括CPU(中央处理单元),内存,输入设备,输出设备,所有这些都对其操作至关重要。框图提供了系统的简化视觉概述,突出显示了关键组件及其互连。计算机的基本框图将说明这些主要部分以及它们如何共同发挥作用。让我们在计算机框图的上下文中检查每个重要组件。从CPU或中央处理单元开始,它本质上是计算机的大脑,负责处理数据,执行程序和管理硬件组件。CPU的主要角色是运行程序,同时还控制输入/输出设备和内存。在较小的计算机中,微处理器芯片用作CPU。CPU的关键子组件包括控制单元(CU),算术和逻辑单元(ALU)和累加器寄存器。控制单元充当各种计算机操作的协调员,促进输入单元,输出单元,ALU和主内存之间的通信。它负责控制计算机内的所有活动,从内存中接收说明,将其转换为计算机不同部分的信号,并生成必要的时机和控制信号以执行这些说明。这些功能是:1。2。算术和逻辑单元(ALU)执行基本的算术操作,例如加法,减法,乘法和数据,以及逻辑操作,例如和或,或,或,或,或,不及排他性。它处理数据和指令,并可以执行其他功能,例如合并,分类和选择数据。从内存中接收数据后,Alu进行操作,然后将结果发送回存储器或输出单元。寄存器用于在处理过程中存储临时结果和数据。通过快速访问正在处理的数据,他们在计算机的有效操作中起着至关重要的作用。CPU及其子组件(例如控制单元,ALU和寄存器)与其他组件(例如内存,输入设备和输出设备)和谐相处,以确保计算机系统的平滑功能。了解这些元素及其相互作用是掌握计算机运行方式的基础。计算机中内存的主要目的是存储信息,具有两种主要类型:主内存/主内存和次要内存/辅助内存。前者是挥发性的,关闭时会丢失存储的信息,而后者保留了永久数据。其他记忆(例如缓存内存和虚拟内存)增强了性能。输入设备通过将原始数据转换为二进制形式,使用户能够将原始数据输入到计算机中。它们是用户和计算机之间的中介者,采用各种形式的数据,例如文本,图像,音频或视频。相比之下,输出设备以各种格式显示了来自计算机的处理数据。关键功能包括处理用户数据,将其转换为机器可读的二进制代码(0s和1s),将转换的数据传输到主内存中,并且通常使用标准输入设备(例如键盘)。输入设备的示例包括键盘,鼠标,扫描仪,麦克风/相机,操纵杆,轻笔和轨迹球。他们将处理的数据转换为可读形式(通常是十进制或字母数字),显示,打印,播放或投射给用户。输出设备的示例是监视器,打印机,扬声器和投影仪。此表示形式是计算机组件的一般概述,该概述可能会根据台式机,笔记本电脑,服务器等及其设计(例如台式机,笔记本电脑,服务器等)等计算机的类型而有所不同。数字计算机处理数字数据,该数据以二进制形式呈现。这与使用连续数据的模拟计算机不同。CPU或中央处理单元是进行所有计算和操作的数字计算机的主要组件。它从各种来源获取输入数据,根据程序说明对其进行处理,并产生数字输出。CPU具有两个主要功能:执行算术和逻辑操作,例如加法,减法,乘法和划分,以及执行逻辑操作,例如和或,或,或,不和排除。这些操作对于分析和评估数据至关重要,该数据通常与存储在程序或内存中的一组已知值相匹配。计算机中的内存是数据和程序的存储库,类似于笔记本以供将来参考。3。可以将其分类为两种主要类型:主要内存,用于在执行过程中暂时存储数据和程序,以及用于存储不需要直接CPU访问的操作系统,编译器和应用程序的辅助内存。输入单元接受来自外部来源的指令和数据,将它们转换为可读的计算机可读格式,并将其提供给系统以进行处理。输出单元接受计算机产生的结果,将其转换为人类可读格式,并将其提供给外界。计算机组件和操作计算机的功能基于四个主要组件:数据,图片,声音和图形。这些元素使计算机能够迅速,准确地解决复杂问题。如图所示,计算机系统执行五个基本功能,无论其尺寸或配置如何。数据输入:这涉及将信息和程序输入计算机系统。数据存储:此过程永久保存数据和指令。数据处理:中央处理单元(CPU)根据给定指令根据数据执行算术和逻辑操作。4。输出生成:计算机由处理的数据产生结果,然后将其存储以进行进一步处理。5。控制操作:控制单元执行指令并监督所有操作的分步性能。输入操作:输入过程涉及将原始数据馈送到计算机系统中。该数据是组织和处理以产生输出的。存储操作:数据存储在系统中永久保存信息。在处理开始之前,由于CPU的快速处理速度,必须将数据馈入系统。主存储单元在CPU处理它们时暂时存储数据和指令。计算机在其功能单元之间分配任务,以执行上一节中概述的操作。该系统包括三个主要组件:算术逻辑单元(ALU),逻辑单元,控制单元(CU)和中央处理单元(CPU)。