可植入眼压微传感器

对眼压进行长期、连续和实时的监测对于提高青光眼的诊治水平具有重要的意义.可植入眼压微传感器能够实现对眼压的长期连续监测.总结了国内外的可植入眼压微传感器技术;归纳了不同种类的可植入眼压微传感器的工作原理,并对不同的可植入眼压微传感器技术进行分类和比较;讨论了可植入眼压微传感器的各技术模块.     

双光栅干涉仪数字式位移传感器的研究

为了检定高准确度位移传感器、几何量计量定位、微细加工测量,同时,也测量那些可以转换为微位移或光程差的其它物理量。基于双光栅干涉仪原理,设计了一种数字式位移传感器,对该装置进行了理论分析和计算机模拟,实验验证:该测量装置的绝对误差不大于0.019μm。     

基于视觉的微夹钳位移测试技术研究

微夹钳输出位移是它的一个重要特性,微夹钳整体尺寸比较小,不能用常规方法测量输出位移.针对微夹钳的特点,提出一种微夹钳位移测试方法,采用非接触式测量,设计了一种基于视觉的微位移测试装置,并开发了配套的测量软件.测试软件通过LabVIEW软件平台实现,能够实现图像标定、测量和图像标注等功能.给出了详细的图像标定方法,通过台...     

MEMS镜片式眼压传感器设计

眼压(IOP)24 h的波动参数是眼科的一个重要的基础指标,目前传统的单个时间点的眼压测量无法有效地实现眼压的持续检测.基于眼压大小与眼角膜曲率的相关性,结合微机电系统(MEMS)微加工工艺和压模工艺,设计了一种基于电感的镜片式眼压传感器,在体外猪眼的实验结果证明了此传感器在眼压一定范围内(12~27 mmHg)可以准确地反映眼压波动情况.     

一种二维微位移平台测量系统的研究

微位移测量已经广泛应用于精密测量领域中,实现微位移测量最关键的环节在于精确的定位和精细的运动.文章设计了一种基于应变方式进行二维微位移(纳米级)测量的系统,详细阐述了该系统主要组成部分:微位移检测传感器、处理电路及相关系统软件.实验结果表明该系统可以满足二维微(纳米级)测量的要求.     

基于力平衡原理的非接触式眼压计研制

提出一种基于力平衡原理和空气静压技术相结合的非接触式眼压计设计方法.介绍了非接触式眼压计的总体结构、眼压测量模块和外框式气浮垫的设计.其中,眼压测量模块主要包括喷嘴、角膜对准系统及角膜压平光电检测系统,外框式气浮垫采用小孔节流式静压止推气体轴承结构,用于悬浮无摩擦的承载眼压测量模块.对外框式气浮垫的压力分布进行了计算和仿真,对角膜压平光电检测系统和非接触式眼压计的性能进行了测试.实验结果显示:在喷嘴到眼角膜距离为额定距离L的情况下,喷嘴喷出的气体可压平眼角膜,此时光电接收管接收到的光电信号最大,与进口仪器相比眼压测量平均值的绝对误差为1.3 mmHg,研制的非接触式眼压计可实现对眼压的非接触测量.     

眼压磁力连续测量原理与方法

为解决青光眼患者的24h眼压连续测量问题,提出了一种眼压磁力连续测量原理,采用2个永久磁铁同极靠近产生的排斥力对眼球施加压力,通过求解排斥力-距离曲线上波动点处的压力或波动点后的斜率计算得到眼压值.给出了测量系统结构及其磁排斥力仿真计算结果,对猪眼的实验结果显示,眼内压的大小和排斥力-距离曲线波动点处的压力值存在对应关...     

眼角膜超声测厚及眼压测量复合传感器设计

眼角膜厚度和眼压是眼球的两个重要生理参量,是诊断屈光不正、青光眼等眼科疾病的重要指标.新型复合传感器能一次性完成两个参量的测量.使用这种传感器,可以提高眼科医学诊断的便利性,同时可以根据角膜厚度修正眼压值.通过超声传感器和使用电磁驱动的压力控制系统相结合,实现两种测量的同步完成.超声传感器采用PZT系列压电复合材料,角膜厚度采用超声波脉冲回波法测量.电磁压力控制根据眼压测量的需求,通过计算得到电磁驱动系统的结构参数和电磁参数.由实验测量结果可知,角膜厚度测量精度在±10μm范围内;电磁压力控制系统的压力范围为0~0.490 N,精度为0.0006 N.该复合传感器测量精度和范围符合传统角膜测厚和眼压计的标准,为二合一眼科仪器研制打下基础.     

反射式光纤微位移传感器

依据光纤反射调制原理进行了反射式光纤位移传感检测系统的设计,利用计数器外径千分尺的测头镜面作为反射体和微位移测量工具,详细介绍了微位移测量装置和传感器检测电路。实验表明,在0～2mm范围内检测系统的输出与位移成线性关系,灵敏度为195μV/μm,线性度为±0.5%,适于微位移的测量。     

差动变压器式闭环微位移测控装置的设计

针对传统微位移测量方法步骤繁琐、费时费力、精度差的问题,提出一种基于差动变压原理的闭环微位移测控装置.本装置克服了传统测量方法的缺陷,具有制作简单、操作简便、精度高、线形度好、性价比高等优点.测试结果表明,其各项指标均可达到日常测量要求.     

A model-based fuzzy logic controller with Kalman filtering fortracking mean arterial pressure

This paper proposes a new noninvasive measurement method for tracking the tendency of mean arterial pressure (MAP) in the radial artery. The designed system consists of a tonometer, a microsyringe device, and a model-based fuzzy logic controller. The modified flexible diaphragm tonometer is to detect the continuous blood pressure waveform and vessel volume pulse. A precise mathematical model describing the interaction between the tonometer and artery is derived. To reach accurate measurement without distortion, a model-based fuzzy logic control system is designed to compensate the change of MAP by applying a counter pressure on the tonometer chamber through the microsyringe device. The proposed control system consists of a linear predictor, a Kalman filter, and a synthetic fuzzy logic controller (SFLC). Simulation results show that, for the real physiologic MAP with changing rates up to 20 or -20 mm-Hg/minute, the model-based SFLC can beat-to-beat adjust the tonometer's chamber pressure to follow the tendency of MAP accurately     

A readout circuit for an intra-ocular pressure sensor

A readout circuit for a passive telemetric intra-ocular pressure (IOP) sensor is being developed. The intra-ocular sensor consists of a capacitive pressure sensor in parallel with a planar coil. This inductor–capacitor (LC) resonant circuit transduces the pressure into a shift of resonance frequency. A voltage controlled oscillator (VCO) is used to excite the sensor over a large frequency range (20–40 MHz), hereby detecting resonance of the internal sensor, and thus enabling the measurement of the intra-ocular pressure. This low power circuit is extremely compact, making it suitable for long-term ambulant patient monitoring. The circuit allows wireless readout of the smallest pressure transducers. Tests show promising results at mutual coil distances up to 7.5 mm.     

Model-based synthetic fuzzy logic controller for indirect bloodpressure measurement

In this paper, a new measurement system for the noninvasive monitoring of the continuous blood pressure waveform in the radial artery is presented. The proposed system comprises a model-based fuzzy logic controller, an arterial tonometer and a micro syringe device. The flexible diaphragm tonometer registers the continuous blood pressure waveform. To obtain accurate measurement without distortion, the tonometer's mean chamber pressure must be kept equal to the mean arterial pressure (MAP), the so-called optimal coupling condition, such that the arterial vessel has the maximum compliance. Since the MAP cannot be measured directly, to keep the optimal coupling condition becomes a tracking control problem with unknown desired trajectory. To solve this dilemma, a model-based fuzzy logic controller is designed to compensate the change of MAP by applying a counter pressure on the tonometer chamber through the micro syringe device. The proposed controller consists of a model-based predictor and a synthetic fuzzy logic controller (SFLC). The model-based predictor estimates the MAPs changing tendency based on the identified arterial pressure-volume model.     

滤棒压降的快速检测分选系统设计

为缩短滤棒压降检测分选时间,降低实验人员劳动强度,设计了一种自动化程度高的滤棒压降快速测量分选方法及实验装置.装置采用满足烟草行业新标准技术要求的双通道测量头实现并行检测,流程操控以可编程逻辑控制器(PLC)技术集中控制气路替代复杂的电控部件.集成嵌入式单片机(MCU)芯片和高速ADS8341数据采集芯片实现精密压降传感器信号采集,并计算分析滤棒压降值的分选属性.以双路分选臂实现双通道测量结果的快速分选.实验选用不同标称值的标准滤棒测试装置的精度与重复性,以不同阻值的滤棒进行实验测试,结果表明:装置测量速度超过了600支/h,较单测量头的速度提升了1倍,且不需人工参与.标准棒降压测试精度达到了10 Pa,不同滤棒分选的准确率达到了100%,满足实验检测要求.     

基于AD7791的海水温度和深度测量系统的设计

针对海洋环境恶劣、测量仪器投放和回收困难等问题,描述了一个大容量、高精度和低功耗的测量温度和深度的设计方案及其工作原理。该系统以AVR单片机ATmega6d为控制芯片,运用比值法计算得到温度及其压力的AD值,再经过一系列计算得到所需的温度和深度。     

放入式电子测压器的校准技术研究

电子测压器是理想的火炮膛压测试仪器,用经过静态标定的测压器测得的火炮膛压峰值与铜柱测压器测得的峰值相比散布很大.究其原因可能是选用的压力传感器的带宽无法完全覆盖膛压信号的带宽,也可能是火炮发射时的恶劣环境改变了传感器的动态特性.针对上述问题,通过准δ函数校准法得出压力传感器的频响特性完全满足测量膛压的要求.设计了模拟膛压校准装置,能模拟火炮膛内高温高压环境,产生幅值在80 MPa~800 MPa,脉宽在10 ms~20 ms的压力信号.实弹测试数据表明,经过模拟应用环境校准后的测压器所测压力峰值分布稳定性好、置信度高.     

压力电测系统的静态及准静态校准适用性探讨

火药燃气压力最常用的测试方法为压力电测法.用于火药燃气压力测试的常用电测系统包括应变式、压阻式和压电式3种压力电测系统.为保证压力测试精度,需对压力电测系统进行校准.针对以上3种压力电测系统,对于可获取系统灵敏度的两种校准方法——静态校准和准静态校准,分别阐述了两种校准方法的目的、实现、量值传递,根据3种压力电测系统的不同特点,比较了两种校准方法的适用性,并给出了各种校准方法目前所能达到的不确定度.     

飞机轮胎压力监控系统研究

飞机在跑道上降落瞬间由于受到较大冲击可能爆胎;针对这一问题,研究了飞机轮胎压力监控系统的总体结构,并分别阐述了系统各个模块的组成原理、具体功能;该系统采用传感器直接测量轮胎压力的方法,将压力信息编码调制,以设定的超高频(UHF)用无线的形式发送出去,压力信息最终显示在驾驶舱显示仪表上;系统可随时测定飞机上每个轮胎内部的实际压力,并可由机组人员给定放气指令在飞机降落前将压力泄放到一个合适的值;测试结果表明,该系统可以对轮胎压力进行精确控制,从而可以有效避免飞机降落爆胎事故的发生,提高飞机安全性.     

基于遗传模拟退火算法的压力传感器温度补偿系统

采用遗传模拟退火算法和LabVIEW技术对压力传感器的非线性和易受环境温度影响的特性进行改善,用以抑制非目标参量对压力传感器输出的影响。通过计算机仿真,此方法实现了压力传感器的温度补偿,其测量压力误差约为0.001MPa,有效地抑制了压力传感器的非线性和温度的影响。