MEMS氢气传感器气体冲击试验研究

气体传感器主要应用于可燃气体、有毒有害气体的检测，随着传感器制造工艺的发展以及气敏材料的优化，传感器的特点趋向于低功耗、高灵敏度和小尺寸方向。对传感器性能检测也逐渐提高了要求，文章主要采用动态配气与电磁阀结合，基于GB/T 34004—2017 《家用和小型餐饮厨房用燃气报警器及传感器》标准和美国汽车工程师协会的SAE—J3089 《氢燃料电池汽车信息技术报告-车载氢传感器特性》标准中的气体冲击试验，搭建了气体冲击试验装置，研究气体冲击试验对MEMS氢气传感器可靠性能(寿命)的影响。     

磁流变弹性体减振单元动力学分析

针对于被动式减振器无法调和汽车运动性和舒适性之间的矛盾，建立了可用于重载环境的挤压模式磁流变弹性体减振单元，并利用等效模型和两自由度模型对1/4单轮进行动力学特性和振动特性分析。结果表明：在外加电流下，磁场强度在（300～450）mT之间时，位移均方根值可迅速衰减到13mm；磁场强度在（450～600）mT之间时，位移均方根值可迅速衰减到7.5mm，完成一个周期后，加权加速度均方根值衰减到270mm/s²；进一步仿真得到不同车速下的均方根值，可知，压缩状态下在（60～100）km/h速度段，电流为1.27A-1.7A时加速度均方根值衰减迅速；伸张状态下在（40～80）km/h速度段，施加电流为1.7A时加速度均方根值衰减迅速。通过仿真得到磁流变弹性体减振单元最优控制参数，这为控制系统设计及减振单元结构布置提供了理论基础。     

隧道施工场景无人驾驶系统研究

介绍了隧道施工场景下无人驾驶系统面临的GPS拒止、高退化、狭小多变等难点，针对性提出了适应隧道施工场景的多传感器融合定位算法、基于隧道设计数据的结构化地图动态更新策略、适配隧道施工作业车的传感器布置方案、低速重载液驱底盘数字线控方案。在中国铁建重工集团股份有限公司生产的某型湿喷机上将该套系统进行实践，在郑万高铁某隧道进行工程试验，取得了较好效果。     

高光谱成像用高帧频CMOS图像传感器北大核心

针对高帧频、全局曝光和光谱平坦等成像应用需求,设计了一款高光谱成像用CMOS图像传感器。其光敏元采用PN型光电二极管,读出电路采用5T像素结构。采用列读出电路以及高速多通道模拟信号并行读出的设计方案来获得低像素固定图像噪声(FPN)和非均匀性抑制。芯片采用ASMC 0.35μm三层金属两层多晶硅标准CMOS工艺流片,为了抑制光电二极管的光谱干涉效应,后续进行了光谱平坦化VAE特殊工艺,并对器件的光电性能进行了测试评估。电路测试结果符合理论设计预期,成像效果良好,像素具备积分可调和全局快门功能,最终实现的像素规模为512×256,像元尺寸为30μm×30μm,最大满阱电子为400 ke^(-),FPN小于0.2%,动态范围为72 dB,帧频为450 f/s,相邻10 nm波段范围内量子效率相差小于10%,可满足高光谱成像系统对CMOS成像器件的要求。     

前言北大核心

20世纪60年代以来,激光和光纤的相继出现催生了新一代光纤通信技术,引领了信息技术的变革。伴随光纤通信技术发展而迅速发展起来的光纤传感技术,是以光波为载体、光纤为媒质,感知和传输外界物理信息的新型传感技术,具有抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度、轻质量、小体积、可嵌入(物体)、方便大规模组网进行分布式测量等优良特点,是衡量一个国家信息化程度的重要标志。我国从20世纪70年代末开始研究光纤传感器,与国际基本同步,经过四十多年的发展,我国光纤传感技术日趋完善,研制的传感器种类繁多,包括敏感转动、速度、压力、电流、声波、位移、磁场、液位、应变等物理量的光纤传感器,部分已经在实际场景中获得广泛应用,有力支撑了我国经济的高速发展。光纤传感已成为传感器领域的一个重要分支,具有旺盛的生命力和广阔的市场前景。     

基于STEAM的机器人竞技平台研发

基于创客和STEAM教育理念研制一种适用于中小学生的机器人竞技平台.通过机器人模块化设计分析和图形编程,达到了满足学生动手改装机器人需求的目的.该平台可以实现多机器人竞技赛和对抗赛,能够实时显示比赛图像、机器人位置信息和运行参数,并提供自动控制和遥控两种控制模式,自动完成实时计分与比赛结果统计,为机器人竞技比赛和中小学生STEAM教育提供了可靠设备.     

电容式力感知牙周探针设计建模与实验研究

针对当前牙周探针在探诊力控制方面的不足,提出一种基于悬臂梁挠曲效应的差动电容式力感知牙周探针解决方案,设计了探针验证结构,建立了探诊力作用下具有不规则形状的探针工作尖的挠曲模型,导出了探诊力和差动电容之间的求解方程,并通过仿真和实验对模型与方程进行了验证。结果表明,所建立的探针工作尖挠曲模型与静应力仿真结果的最大相对误差不超过±4.5%,所设计的力感知牙周探针多次重复探诊力检测实验的标准差小于均值的0.1%,所导出的求解方程的计算值与实验数据之间趋向一致,以探诊力为拟合权重进行修正后全量程的平均偏差为2.49%,具备进一步产品开发的可行性。     

发明与专利

本发明公开了一种用于无人载具控制器的传感器高频震动传导阻隔减震方法,是包含似不限十利用无人载具控制器外壳与高频震动传导阻尼材料柱相连,并通过高频震动传导阻尼材料柱紧扣住传感器电路板,将传感器电路板悬空置于控制器内,同时通过无人载具控制器外壳锁紧时压缩高频震动传导阻尼材料柱,将高频震动传导阻尼材料柱内部的空气进行压缩。     

小型无线场强探测传感器研究

近年来,微波加热因其高效性和清洁无污染等优点广泛应用于各个领域。然而,微波加热的不均匀性限制了微波作为高效加热能源的应用。通过测量和分析加热腔中的电场分布情况可以帮助设计人员改进微波加热腔体设计,提高微波加热的均匀性。现有的场强测量设备均为有线设备,应用场景极为有限。因此,本文提出了一种由探头、接收机和上位机三部分组成的无线场强探测传感器。介绍了无线场强探测传感器的结构和原理,采用横电磁波小室进行校准。通过一系列测量实验表明实测值与标准场强仪测量值一致性较好,可满足工程测量需求。