柔性温度传感器的加工及在纺织领域的应用

通过对柔性温度传感器常用的热敏材料、基底材料以及加工方法等进行分析总结,指出柔性温度传感器使用的热敏材料主要包括金属材料、碳基材料和聚合物材料,其中金属Ni相对于其他金属而言,具有较高的电阻温度系数和稳定的线性度;而聚酰亚胺由于其优异的耐热性和绝缘性成为使用最多的基底材料;MEMS技术结合磁控溅射技术和喷墨打印技术两种方法制作出的电阻薄膜具有较好的线性度和稳定性,成为制作电阻薄膜的主要方法。柔性温度传感器在纺织领域的应用主要是以纺织材料为基底和将传感器与织物集成一体这两种方式,而增加热敏电阻单元的抗弯折性能,提高测量的精准度和灵敏度是以织物为基底的柔性温度传感器迫切需要解决的问题。     

浅析矢量水声传感器信号处理电路

文章对矢量水声传感器信号处理电路的设计、矢量水声传感器的温度补偿设计以及信号处理电路的实现三个方面的内容进行了详细地分析和探析,从而详细地论述了如何做好矢量水声传感器信号处理电路的设计工作。     

基于支持向量回归的核桃在线称重系统

为了对核桃重量进行在线检测,采用加速度传感器信号对称重传感器信号动态补偿校准和支持向量回归(SRV)预测方法,设计多传感器信息融合的核桃重量在线测试系统。对400枚核桃分别在速度为0.02,0.03,0.05 m/s条件下进行数据采集,并对采集的数据进行训练和校验,分析得到最优的核桃重量预测模型为基于线性核函数的SVR模型,较佳的测试速度为0.03 m/s。利用200枚核桃样本在0.03m/s的条件下进行实验验证,结果显示系统预测的核桃重量与核桃实际重量线性拟合的r~2为0.85,平均绝对误差为1.67g,表明该系统可以较为准确地实现核桃在线称重。     

一种非接触式耳温传感器研制

文章介绍了一种基于红外感温原理的非接触式耳温传感器。该耳温传感器的检测单元包括一个感温探头和一个采用变送集成技术的信号调理电路。通过温度补偿、非线性补偿,有效的抑制了传感器的非线性误差及零点稳定性,使耳温传感器得到很高的精度和响应速度。利用传感器的制作工艺制作出非接触式耳温传感器。非接触式耳温传感器完成了性能测试,测试结果表明:传感器的非线性误差优于0.1%、精度优于0.1℃。     

微型风速传感器的研究

文章在分析风速传感器的结构和机理的基础上,进行了微型风速传感器的设计、结构研究、制作、测试,并对实验结果进行了分析。传感器的芯片是基于托马斯流速计原理,采用硅微机械加工技术制成的。将敏感元件制成微悬桥结构,加热电阻器与感温电阻器排布在悬桥上,降低了功耗,提高了传感器灵敏度,从而实现低风速风场测量。文章重点研究了微型风速传感器的基本结构、恒定温差控制电路和非线性补偿技术。通过流速与流速之间互换,实现风场测量。     

基于DSP的动态精密姿态测量系统设计

介绍一种以DSP为硬件核心的动态精密姿态测量系统。该系统以恒星为观测对象,为提高系统动态性能,以CCD为图像传感器,利用FPGA进行图像预处理,以DSP为控制核心进行信号处理及高精度姿态输出。动态测试实验结果表明系统硬件及软件可满足动态条件下处理速度及灵敏度需求。     

纺织材料的pH值敏感型染料及其应用(二)

3.2大面积纺织品pH值传感器 上述介绍的pH值敏感型纺织材料大多用于小型传感器中,如光学传感系统.纺织面料由于具有比较大的表面积,因此使用纺织品传感器可以避免采用多个独立的局部传感器.以下介绍大面积的纺织品pH值传感器,主要应用了3个加工技术:传统染色,表面处理以及在纤维形成过程中直接添加pH值敏感型染料. 3.2.1传统染色技术     

顺磁离子介导磁弛豫生物传感器评定鱼肉新鲜度

构建一种新型的顺磁离子价态转换介导的磁弛豫生物传感方法,用于鱼肉中次黄嘌呤和组胺的快速检测,进而评定鱼肉的新鲜度和品质。通过利用次黄嘌呤和组胺被酶催化分解产生的过氧化氢的还原性和氧化性,诱导不同价态顺磁离子（Mn（VII）/Mn（II）和Fe（II）/Fe（III））的转化,使磁信号发生变化,实现次黄嘌呤和组胺的定量分析。结果表明：顺磁离子介导的磁弛豫生物传感器能够实现次黄嘌呤和组胺的高灵敏检测,次黄嘌呤和组胺的线性范围分别为0.525～1 050 μmol/L和5～1 000 μmol/L,检出限分别为0.17 μmol/L和2.34 μmol/L,且在鱼肉样本检测中与高效液相色谱法一致性良好。该传感器灵敏度高、检测速度快、成本低,在鱼肉及相关产品新鲜度评定和品质控制方面具有良好的应用潜力。     

24位A/D转换芯片在力标准机设计中的应用

介绍了A/D转换芯片在力标准机系统中的应用。该系统采用24位A/D转换芯片AD7190实现对力传感器信号的采集。设计了该系统中A/D转换部分的硬件电路,软件部分采用输出信号设定阈值以及均值滤波的方法,有效的抑制了系统的噪声干扰。测试结果表明,该系统的A/D转换精度达到4‰,满足系统设计的要求。     

碳纳米管修饰3D纤维网基压力传感器的制备及性能

为改善纤维基传感器灵敏度低和响应范围窄等问题,提出了一种以3D纤维网为基材,采用超声辅助浸渍碳纳米管修饰纤维表面,构建出了3D纤维网络结构的压阻式压力传感器。介绍了3D纤维网传感器的制备过程,并对所制备的传感器形貌结构、力学传感性能及应用进行了测试与表征。结果表明：碳纳米管修饰3D纤维网的传感器灵敏度为3.53×10^-3kPa^-1,具有较好的线性度和较高的灵敏度;检测范围达到200 kPa;响应时间和回复时间分别为153 ms和226 ms;经过2 000次循环施加压力测试表现出较好的稳定性和耐久性。该传感器能够用于监测人体的运动,如手指弯曲、手腕弯曲、手指点击和脚跟压力等,在可穿戴电子织物领域具有广阔的应用前景。     

一种基于WiFi的无线传感器网络节点设计

设计了一种基于WiFi技术的无线传感器网络节点。该系统的控制单元采用以FPGA为载体的SOPC系统,存储模块使用NAND FLASH存储芯片,并且数据存储采用DMA技术对NAND FLASH进行流水线操作,以提高存储速度。无线传输模块使用高速的WiFi技术。测试结果表明,无线传感器网络节点可以准确的将采集到的数据通过WiFi传输出去。该系统可以应用于科研和智能家居等领域。     

伽伐尼电池式氧传感器敏感机制及性能提高

对伽伐尼电池式氧传感器的敏感机制进行了探讨，详细论述了影响电池敏感特性的因素并给出了提高传感器灵敏度、缩短响应时间和延长使用寿命的方法，文中有关钝化的理论与相关参考文献不同，采用了一些特殊手段来制作高性能的传感器。     

治疗呼吸机控制系统的硬件设计

本文阐述了一种ICU使用的治疗呼吸机控制系统的电路。该电路由信号采集、信号处理及驱动控制几部分组成。该电路通过信号采集电路将流量传感器、压力传感器及氧浓度传感器的小信号放大,经过信号处理电路,设计合理的截止频率,获得有用信号,然后通过CPU（LPC2138）进行数据分析,计算出呼吸机需要的流速、压力、氧浓度以及其它相关呼吸参数,与通过设置呼吸模式来决定的呼吸机系统的控制目标进行比较,利用呼吸动力学数学模型,运用PID控制算法进行闭环实时控制。该电路已成功应运于某国产高端治疗呼吸机上,大大提高了国产呼吸机的技术性能。     

静电纺碳纳米管电阻式柔性湿度传感器的制备及其性能

为制备灵敏度高的柔性湿度传感器,以更适合可穿戴使用场景,提出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为柔性衬底,在其上制作叉指电极,然后以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料制备溶液,通过静电纺丝技术将MWCNTs/PVP沉积在柔性PET衬底上制成柔性湿度传感器。借助扫描电子显微镜对薄膜的微观结构进行表征和分析,并通过设计的实验装置对传感器的线性度、响应/恢复时间、重复性和稳定性进行测试。结果表明:该柔性湿度传感器的输出电阻值与相对湿度呈现良好的线性关系,线性相关系数为0.97,可检测的相对湿度范围为40%~90%,响应时间为20 s,恢复时间为5 s,在75%相对湿度下经40次重复测量,传感器表现出良好的重复性和稳定性。     

时间分辨荧光免疫层析快速检测牛奶中地塞米松

目的 建立基于时间分辨荧光微球对牛奶中的地塞米松残留进行快速检测的方法,并对该方法性能进行评估。方法 使用地塞米松抗体标记时间分辨荧光微球,分别采用湿法和干法制备检测试纸条,比较两种方法的灵敏度,同时确定了微球的最佳抗体标记量,并对试纸条的重复性、检测灵敏度进行评估。结果 以20 μg抗体/mg微球的标记量,湿法制备的试纸条检测灵敏度更佳。该方法重复性检测中变异系数CV为8.2%,地塞米松溶液的检出限为0.07 ng/mL,检测牛奶中地塞米松的IC50为0.24 ng/mL。结论 该方法具有测试简单、灵敏度高等特点,制备的试纸条可满足牛奶中地塞米松残留的检测要求。     

基于电感传感器的钢珠直径分选器设计

系统中用AD698高精度线性差动式电感传感器,并且把它检测到的细微位移量经过相敏检波、比较放大等信号处理电路,将其转换为相应的电压信号,选择了合适的电气控制电路,最后经过电磁驱动器等把信号传输到计算机,实现了显示、打印、存储功能。最终完成对钢珠尺寸的检测与计数,是对电感式传感器的典型应用。     

基于酪氨酸酶抑制作用的莠去津农药残留电化学快速检测

基于莠去津农药对酪氨酸酶的抑制作用,采用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)功能化的碳纳米管在玻碳电极表面固载酪氨酸酶,构建了一种能够快速检测莠去津农药残留的电化学生物传感器。试验优化了酶电极制作的厚度以及莠去津农药对酪氨酸酶的抑制时间,结果表明,该电化学生物传感器对莠去津农药检测的线性范围为0.01~0.8μg/m L,检测限低至4 ng/m L。该电化学检测方法操作简单、检测速度快、灵敏度高,可用于实际样品中莠去津农药残留检测。     

多层结构柔性压力传感织物的设计与性能

智能可穿戴技术因其能够实时交互穿戴者与环境之间的信息而具有巨大发展潜力,在柔性可穿戴设备中,柔性压力传感器是用于压力检测的关键器件。使用导电材料MWCNTs与PEDOT:PSS制备3种不同的传感器敏感层,以镍铜织物作为传感器的上下电极,制备一种具有多层结构的柔性压阻式压力传感器,并对传感器性能进行测试。结果表明,PEDOT:PSS敏感层在0～5 kPa压强范围内,灵敏度高达0.168 12 kPa^-1,具有较快的响应时间与恢复时间,以及较好的可重复性。该传感器性能良好,可以应用在柔性可穿戴设备中。     

手柄曲面压力分布测试系统设计关键技术

用于测试电动工具手柄作用于人手的压力,基于薄膜式电阻传感器技术,实现手柄压力数据的多点采集、实时显示与存储,为电动工具手柄舒适性测试提供了设备支持。本文重点论述了该系统压力信号由人手到Pc机显示应力云图的信息流过程,对其难点做了一定的分析,如带有噪声的压力信号的滤波算法,使抖动信号变得稳定的稳定算法。并对其关键点——手形应力云图的制作做了比较深入的研究,最后给出了2路测试结果。     

石墨烯/微球导电纳米纤维传感纱线的制备及性能北大核心

为制备高灵敏的柔性纱线型压力传感器,利用共轭静电纺纱和静电喷雾技术一步制备出嵌入氧化石墨烯(GO)片和聚苯乙烯(PS)微球的纳米纤维传感纱线,进一步结合化学还原工艺得到石墨烯/微球导电纳米纤维传感纱线,并组装成纱线型压力传感器。试验表征了传感纱线的形貌、力学性能和导电性能,并测试了传感器的压力传感性能和应用性能。结果表明:该传感器具有良好的柔性和可拉伸性,在0.01~0.05 N、0.05~0.50 N和0.50~2.00 N三个压力范围内的灵敏度分别为32.51 N^(-1)、16.485 N^(-1)和2.712 N^(-1),具有良好的压力响应循环稳定性和可靠性,可应用于监测呼气、手指运动等信号和摩斯电码,在智能纺织品、健康监测、人工智能等领域具有广阔的应用前景。