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面向实时监测的无线传感网低功耗通信策略
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作者 张铮 曹守启 +1 位作者 朱建平 陈佳品 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期257-264,共8页
现场监测是无线传感网的主要应用领域之一,具有部署周期长、节点电池供电、感知数据实时上传等特点。针对此类数据采集应用的特点,提出了一种基于前导序列唤醒机制的媒体访问控制(MAC)层调度策略。通过对数据上传路径的节点唤醒时间的... 现场监测是无线传感网的主要应用领域之一,具有部署周期长、节点电池供电、感知数据实时上传等特点。针对此类数据采集应用的特点,提出了一种基于前导序列唤醒机制的媒体访问控制(MAC)层调度策略。通过对数据上传路径的节点唤醒时间的协调调度,减小了发送节点前导序列的长度,降低了节点的能耗和信道竞争的开销,提高了异常数据上传的实时性。对于多跳树形网络,本策略与现有的低功耗MAC协议进行了能耗分析对比。通过仿真和实验,验证了本策略的有效性,在保证数据实时性和投递率的同时,大大提高了网络寿命。 展开更多
关键词 无线传感网 低功耗 实时 调度
一种低功耗便携式的指纹考勤机设计
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作者 张秋艳 张俊霞 胡小燕 《国外电子测量技术》 2019年第1期122-126,共5页
设计了一款低功耗便携式的指纹考勤机。采用MSP430F149作为16位低功耗器件的主控制器,采用低功耗双电源DS1302时钟芯片提供系统时间,基于光学原理的指纹传感器实现指纹的读取,并通过软件编程将其与预先建立的指纹数据库进行比对,最终实... 设计了一款低功耗便携式的指纹考勤机。采用MSP430F149作为16位低功耗器件的主控制器,采用低功耗双电源DS1302时钟芯片提供系统时间,基于光学原理的指纹传感器实现指纹的读取,并通过软件编程将其与预先建立的指纹数据库进行比对,最终实现考勤系统的准确性及唯一性,并由LCD12864实时显示当前信息,同时,串口助手用于实现上位机考勤信息的记录。硬件测试表明,该设计具有功耗低、操作便捷、实用性强的特点,应用前景广。 展开更多
关键词 MSP430单片机 DS1302 指纹传感器 低功耗
低功耗神经网络计算芯片技术研究
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作者 严佳乐 张颖 +7 位作者 涂锋斌 杨建勋 郑时轩 欧阳鹏 刘雷波 谢源 魏少军 尹首一 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期314-333,共20页
当前人工智能引发了全球的热潮,它涵盖了图像识别、视频检索、语音识别、自动驾驶等各类智能应用.在人工智能算法中,神经网络算法扮演着举足轻重的作用,也成为了当前的研究热点.但是神经网络算法本身具有灵活性高、计算复杂、数据量大... 当前人工智能引发了全球的热潮,它涵盖了图像识别、视频检索、语音识别、自动驾驶等各类智能应用.在人工智能算法中,神经网络算法扮演着举足轻重的作用,也成为了当前的研究热点.但是神经网络算法本身具有灵活性高、计算复杂、数据量大的特点,这也对计算平台提出了高性能、低功耗、高灵活性及高存储等方面的需求.针对神经网络专用芯片,本文提出了可重构硬件架构来满足神经网络的灵活性需求,以可重构架构为基础的Thinker系列可以执行多类神经网络运算.在该架构基础上,本文探究了相应的数据访存优化方案来降低功耗.在存储系统优化方面,基于eDRAM的神经网络加速方案和计算存储一体化ReRAM方案可以满足神经网络计算在存储性能及低功耗方面的需求,它们配合可重构硬件架构可以实现全新的神经网络加速框架.在高效计算方面,本文针对低比特神经网络的标准卷积计算提出基于积分和基于滤波器拆分特征重建的优化方案,以此满足高性能需求. 展开更多
关键词 人工智能 神经网络算法 神经网络专用芯片 可重构架构 低功耗
一种采用开关电容分割结构的分辨率可配置SAR ADC
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作者 居水荣 刘晨威 +2 位作者 华秀琴 刘康建 朱樟明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第7期500-505,525共7页
基于开关电容分割结构设计并实现了一种分辨率为6~10 bit可配置的逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC)。对这种电容分割结构的功耗性能、静态非线性以及电源噪声抑制模型等进行了详细分析,并与其他开关电容结构进行了比较。采用0.18μ... 基于开关电容分割结构设计并实现了一种分辨率为6~10 bit可配置的逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC)。对这种电容分割结构的功耗性能、静态非线性以及电源噪声抑制模型等进行了详细分析,并与其他开关电容结构进行了比较。采用0.18μm CMOS工艺完成了分辨率可配置SAR ADC的流片,其核心部分芯片面积仅为360μm×550μm。测试结果表明,该ADC覆盖了6~10 bit分辨率,电源电压为0.5~0.9 V。在6,8和10 bit分辨率模式下,该ADC的功耗分别为10.8,16.1和22.4μW,微分非线性误差为0.16最低有效位(LSB)、积分非线性误差只有0.1 LSB。该ADC实现了分辨率、电源电压等参数的可配置。 展开更多
关键词 模数转换器(ADC) 分辨率可配置 低功耗 电源电压可变 电容分割 非线性
一种用于ECG信号采集的低功耗仪表放大器
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作者 王巍 王伊昌 +4 位作者 赵汝法 周凯利 王广 刘东旭 袁军 《微电子学》 CAS 北大核心 2019年第2期198-201,209共5页
设计了一种用于心电图信号采集的电流反馈型仪表放大器。输入级采用折叠共源共栅结构,有效提高了共模抑制比。采用电流分流技术,设计了小跨导值G_m-C高通滤波器,实现了人体低频噪声的隔离和直流失调的抑制。该仪表放大器采用TSMC 0.18μ... 设计了一种用于心电图信号采集的电流反馈型仪表放大器。输入级采用折叠共源共栅结构,有效提高了共模抑制比。采用电流分流技术,设计了小跨导值G_m-C高通滤波器,实现了人体低频噪声的隔离和直流失调的抑制。该仪表放大器采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计。结果表明,在1.8 V电源电压下,功耗为168.8μW。在0.2~200 Hz带宽范围内,增益为35.7 dB,共模抑制比为142.1 dB,输入参考噪声为110nV/√(Hz)@202Hz。 展开更多
关键词 ECG信号 仪表放大器 低功耗 电流反馈 高通滤波器
高支模低功耗无线监测系统研制 预览
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作者 李跃 郭兴吉 赵欣 《西南科技大学学报》 CAS 2019年第1期97-101,共5页
高支模监测传统做法是利用光学仪器依靠人工进行,该方式具有不连续、响应慢、监测范围狭小、精度不高、安装复杂等诸多问题。为解决上述问题,采用电子仪器结合无线传输方式构建了高支模无线监测系统。该系统能够实时监测高支模的轴向力... 高支模监测传统做法是利用光学仪器依靠人工进行,该方式具有不连续、响应慢、监测范围狭小、精度不高、安装复杂等诸多问题。为解决上述问题,采用电子仪器结合无线传输方式构建了高支模无线监测系统。该系统能够实时监测高支模的轴向力、位移、倾角和加速度等参数,当这些参数超过预设值时,系统会自动报警,提醒施工人员紧急撤离并及时排除险情,从而预防因模板变形、架体变形及局部承压过大而发生事故,确保安全。 展开更多
关键词 高支模 低功耗 无线监测
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LoRa广域网安全机制剖析 预览
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作者 于小博 朱红儒 +1 位作者 刘大鹏 安勍 《电信科学》 2019年第8期152-157,共6页
LoRa广域网(LoRaWAN)技术是目前主流的低功耗广域网技术。随着LoRa广域网技术越来越多地应用到各个垂直行业,网络安全变得越发重要。主要针对LoRa广域网技术的安全机制进行了分析,并且针对同类方案进行了技术对比分析。最后指出了LoRa... LoRa广域网(LoRaWAN)技术是目前主流的低功耗广域网技术。随着LoRa广域网技术越来越多地应用到各个垂直行业,网络安全变得越发重要。主要针对LoRa广域网技术的安全机制进行了分析,并且针对同类方案进行了技术对比分析。最后指出了LoRa广域网安全机制未来的技术发展方向。 展开更多
关键词 LoRa广域网 低功耗 安全
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用于14位210MS/s电荷域ADC的采样保持前端电路 预览
8
作者 陈珍海 魏敬和 +4 位作者 钱宏文 于宗光 苏小波 薛颜 张鸿 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期732-738,共7页
该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运... 该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运用于一款14位210MS/s电荷域ADC中,并在1P6M0.18μmCMOS工艺下实现。测试结果显示,该14位ADC电路在210MS/s条件下对于30.1MHz单音正弦输入信号得到的无杂散动态范围为85.4dBc,信噪比为71.5dBFS,而ADC内核功耗仅为205mW,面积为3.2mm^2。 展开更多
关键词 流水线模数转换器 电荷域 采样保持 低功耗 共模电荷
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低动力重载货车摆式转向架轮轨磨耗研究 预览
9
作者 唐应文 张良威 +1 位作者 易军恩 徐勇 《企业技术开发》 2019年第3期20-23,共4页
文章以重载货车摆式转向架为研究对象,建立了25t轴重转k5型和27t轴重DZ2型摆式转向架轮轨磨耗动力学仿真预测模型,比较了两种转向架的轮轨磨耗情况,并分析了重载货车27t轴重DZ2型转向架所采取的新技术对轮轨动作用力和轮轨磨耗的影响。
关键词 重载货车 摆式转向架 轮轨磨耗 低动力
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基于北斗卫星的潜标数据回收技术研究 预览
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作者 刘自强 蔡文郁 张鹏鹏 《电子科技》 2019年第8期56-60,共5页
基于我国自主研发的北斗卫星,设计了一套潜标数据回收系统,采用卫星通信方式对潜标数据进行实时传输,卫星通信方式选用北斗一代卫星进行数据传输。由主控芯片STM32L控制系统工作状态,通信定位芯片RD0538对位置信息进行采集并解析,最后... 基于我国自主研发的北斗卫星,设计了一套潜标数据回收系统,采用卫星通信方式对潜标数据进行实时传输,卫星通信方式选用北斗一代卫星进行数据传输。由主控芯片STM32L控制系统工作状态,通信定位芯片RD0538对位置信息进行采集并解析,最后将待传回数据和定位数据通过北斗一代卫星进行报文传输。测试结果表明,该系统定位精度误差符合海上使用要求。该系统结构简单、占用体积小,用户可以设置系统发送频率。对该系统进行降低功耗的改进后,可将其工作时间延长至9天。 展开更多
关键词 北斗卫星 短报文 数据回收 低功耗 潜标 卫星通信
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无片上电感的低功耗高线性度CMOS混频器 预览
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作者 文枭鹏 张为 刘艳艳 《重庆邮电大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2019年第1期89-94,共6页
物联网设备的数量将在不久的将来得到快速增长。延长电池寿命、提高信号动态范围是物联网通信系统射频前端的主要关注点。为解决射频前端功耗和线性度的问题,提出了一种改进型的吉尔伯特混频器。相比于传统吉尔伯特混频器,该混频器在跨... 物联网设备的数量将在不久的将来得到快速增长。延长电池寿命、提高信号动态范围是物联网通信系统射频前端的主要关注点。为解决射频前端功耗和线性度的问题,提出了一种改进型的吉尔伯特混频器。相比于传统吉尔伯特混频器,该混频器在跨导级采用工作在亚阈值区的PMOS/NMOS互补结构,结合了电流复用技术和导数叠加技术,实现了功耗和线性度的折中;并采用交叉电容耦合形成负阻抗,抵消了寄生电容的影响,从而在低功耗情况下提高了线性度。基于HHNEC0.18μmBiCMOS工艺后仿真结果表明,该混频器在射频频率0.4~3GHz时转换增益为6.2~7.6dB,在2.4GHz频率下输入三阶交调点(input third-order intercept point,IIP3)为14.96dBm,在电源电压为1V的情况下功耗为1.8mW。该混频器核心电路尺寸为460μm×190μm。与相关工作对比,该混频器具有低功耗、高线性度的特点。 展开更多
关键词 混频器 负阻抗 导数叠加 低功耗 高线性度
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一种低功耗高效率CNN加速器设计和实现 预览
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作者 廖裕民 《现代计算机》 2019年第24期82-87,共6页
提出一套通用低功耗高效率的CNN加速电路结构。在该CNN加速电路结构中,提出一种双寄存器组的高效率网络层配置方法,该方法相较于常见的CNN层间配置方法,可以大幅减少运算模块的等待空闲时间,从而大幅提升整体网络的运算效率。此外,提出... 提出一套通用低功耗高效率的CNN加速电路结构。在该CNN加速电路结构中,提出一种双寄存器组的高效率网络层配置方法,该方法相较于常见的CNN层间配置方法,可以大幅减少运算模块的等待空闲时间,从而大幅提升整体网络的运算效率。此外,提出一种针对稀疏矩阵进行低功耗优化的卷积运算方法,该方法针对大量CNN运算过程中数据稀疏性矩阵运算特点,设计针对性的功耗优化和运算结构。该结构可以有效地降低卷积神经网络运算过程中的运算数量和运算过程中消耗的功耗。所提出的通用低功耗高效率的CNN加速电路可以快速完成各种卷积神经网络加速处理运算,具有可重构、工作效率高、低功耗的特点。该电路结构在FPGA上完成验证,可以正确完成CNN加速运算。 展开更多
关键词 CNN加速 可重构 低功耗 硬件实现
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基于低轨卫星和窄带物联网的智能冷链运输终端系统 预览
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作者 聂健波 吕洁印 +1 位作者 周受钦 黄瑞雪 《计算机系统应用》 2019年第4期119-124,共6页
针对目前全球范围冷链运输智能系统功耗高、全球覆盖能力差、效率低等问题,以智能冷藏集装箱为研究对象,介绍了一种基于低轨卫星和窄带物联网(NB-IoT)通信技术的智能冷链运输终端系统,并给出了该智能终端系统的系统方案、硬件设计、软... 针对目前全球范围冷链运输智能系统功耗高、全球覆盖能力差、效率低等问题,以智能冷藏集装箱为研究对象,介绍了一种基于低轨卫星和窄带物联网(NB-IoT)通信技术的智能冷链运输终端系统,并给出了该智能终端系统的系统方案、硬件设计、软件设计、低功耗设计及测试结果.运输终端系统以STM32作为主控制器,集成了温湿度和位置信息等传感器,兼容低轨卫星和NB-IoT两种通信方式,可以实现全球范围内装有该智能终端的冷藏集装箱位置、状态和安全等信息监测控制.通过实际运行表明,该方案可靠,数据传输稳定,具有一定的推广和应用价值. 展开更多
关键词 低轨卫星 NB-IoT 冷链运输 运输终端 低功耗
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煤矿监控监测系统小功率无线充电技术研究 预览
14
作者 卢江红 《煤》 2019年第5期12-14,共3页
煤矿监控监测系统中运用大量无线传感器、摄像头需定期更换电源,增加系统维护量,影响系统工作稳定性。针对此问题设计了小功率恒压无线充电系统,实现了12V恒压输出,以及无线摄像头等设备安全、灵活、可靠供电,并进行了仿真验证。
关键词 监控系统 小功率 无线充电 恒压充电
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基于FPGA的深度学习分类算法高效实现 预览
15
作者 杜慧敏 顾文宁 张霞 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第12期3425-3430,共6页
为在嵌入式应用领域中实现高性能、低功耗的深度学习算法,针对网络的前向传播过程,通过设计指令格式和数据格式来传输CNNs计算所需要的参数,采用基于FPGA的软硬件协同设计的方法,构建面向嵌入式应用的深度学习分类系统。实验结果表明,在... 为在嵌入式应用领域中实现高性能、低功耗的深度学习算法,针对网络的前向传播过程,通过设计指令格式和数据格式来传输CNNs计算所需要的参数,采用基于FPGA的软硬件协同设计的方法,构建面向嵌入式应用的深度学习分类系统。实验结果表明,在100MHz的工作频率下,与GPU实现相比,该加速器在保证分类精度的情况下,整个网络的平均性能为0.08GOP/s,能耗比为GTX 1070的2.29倍,功耗仅为GPU的2.114%。 展开更多
关键词 卷积神经网络 现场可编程门阵列 高性能 低功耗 嵌入式系统
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一种多模式高瞬态响应无片外电容LDO的设计 预览
16
作者 丁玲 李长猛 《中国集成电路》 2019年第4期53-58,共6页
对于便携式电子产品而言,LDO的封装尺寸小,体积和成本小,并且LDO线性稳压器具有提供多样化输出电压的功能,使相互间无干扰等优点。在市场竞争日趋激烈和产品更新换代快的前提,使得短的设计周期的产品变得很重要,LDO正好具有设计周期短... 对于便携式电子产品而言,LDO的封装尺寸小,体积和成本小,并且LDO线性稳压器具有提供多样化输出电压的功能,使相互间无干扰等优点。在市场竞争日趋激烈和产品更新换代快的前提,使得短的设计周期的产品变得很重要,LDO正好具有设计周期短的特点。由于SOC集成电路芯片对面积和成本要求,所以无片外电容的LDO成为发展的趋势,负载电容集成在芯片内部,会比有片外电容的LDO少封装pin角,不需要电容的分立器件,但是没有负载电容这种储能器件,瞬态响应成为设计的难点,所以高瞬态响应的LDO是一种研究的方向,本文提出了一种高瞬态响应的LDO,并同时能分模式工作来降低LDO的自身功耗。 展开更多
关键词 无片外电容LDO 高瞬态响应 模式切换 低功耗
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可编程两线制阻容式露点变送器的设计 预览
17
作者 陈路 蒋书波 刘方远 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第3期756-760,共5页
为实现-40 ℃以下低露点的稳定测量,且满足低功耗、远程监测的需求,设计了一款基于MSP430F169单片机的可编程两线制露点变送器。露点检测采用温湿度与露点关系转换的阻容式检测办法,将采集到的温湿度数据转换成露点并以 4 mA~ 20 mA的... 为实现-40 ℃以下低露点的稳定测量,且满足低功耗、远程监测的需求,设计了一款基于MSP430F169单片机的可编程两线制露点变送器。露点检测采用温湿度与露点关系转换的阻容式检测办法,将采集到的温湿度数据转换成露点并以 4 mA~ 20 mA的形式输出。实验结果表明:该变送器可满足超低功耗、两线制电远传的要求,在低于-40 ℃露点检测时,误差小于±1 ℃,输出稳定。 展开更多
关键词 露点变送器 两线制 阻容式 可编程 低功耗
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一种基于分立元件的低成本自举驱动电路
18
作者 秦杨 田民 《电子元器件与信息技术》 2019年第1期45-47,64共4页
半桥电路在锂电池充放电、直流电机控制、DC-AC逆变等场合有着广泛的应用。半桥电路的上管驱动通常需独立电源供电。而采用自举电容作为上管驱动电路的等效电源,可以显著减少独立电源数量,降低系统设计难度和成本。目前低压自举驱动芯... 半桥电路在锂电池充放电、直流电机控制、DC-AC逆变等场合有着广泛的应用。半桥电路的上管驱动通常需独立电源供电。而采用自举电容作为上管驱动电路的等效电源,可以显著减少独立电源数量,降低系统设计难度和成本。目前低压自举驱动芯片的价格普遍较高,为此本文提出一种基于分立元件的半桥自举驱动电路。该驱动电路具有结构简单,体积小,成本低的优点,可以代替低压小功率场合的自举驱动芯片,对于降低产品的规模化生产成本具有重要意义。 展开更多
关键词 半桥 分立元件 自举驱动 低压 小功率
低倍率镜检图像无标记红白细胞识别方法研究 预览
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作者 王伟 司淼淼 +3 位作者 陈芙蕖 刘慧 姜小明 李章勇 《重庆邮电大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2019年第4期578-584,共7页
针对低倍率镜检图像无标记红白细胞对比度低、边缘模糊、结构不清晰、内部纹理特征不明显等特点,提出一种改进的低维特征向量识别算法。该算法通过彩色图像空间分离、逻辑或运算和形态学处理完成初步分割,针对粘连细胞,采用基于迭代腐... 针对低倍率镜检图像无标记红白细胞对比度低、边缘模糊、结构不清晰、内部纹理特征不明显等特点,提出一种改进的低维特征向量识别算法。该算法通过彩色图像空间分离、逻辑或运算和形态学处理完成初步分割,针对粘连细胞,采用基于迭代腐蚀的标记分水岭方法再次分割,通过多种方法互补完成红白细胞的分割。根据红白细胞在形态、快速傅里叶变化(fast Fourier transform,FFT)以及Canny边缘检测图像的差别,提取周长、面积、FFT后的圆形度、连通域数、像素和和闭合比值6个相关特征组成特征向量用于训练支持向量机分类器。实验结果表明,在低倍率镜检图像无标记红白细胞准确分割前提下,基于6个相关特征的低维特征向量识别可以显著提高识别率,而且识别效果相对稳定,不易受红白细胞异型情况影响。 展开更多
关键词 低倍率 红白细胞 图像分割 特征提取 支持向量机(SVM)识别
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基于LM741的汽车蓄电池低电量报警系统设计 预览
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作者 刘方 林素敏 单鱼洋 《湖北农业科学》 2019年第11期118-120,共3页
以蓄电池为研究对象,提出了基于LM741的汽车蓄电池低电量报警系统的设计,重点对低电量报警装置的系统组成和工作原理进行分析,并结合实际验证了此设计方案是可行的,为后续的蓄电池管理起到借鉴作用。
关键词 蓄电池 低电量 报警系统
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