无机纳米ZnO或蒙脱土颗粒掺杂对低密度聚乙烯介电性能的影响

选择在低密度聚乙烯（LDPE）中掺杂无机纳米ZnO和蒙脱土（MMT）颗粒,探讨不同形态无机纳米颗粒对LDPE介电性能的影响。利用熔融共混法配合不同冷却方式制备不同结晶形态的纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料。通过FTIR、偏光显微镜（PLM）、SEM、DSC和热刺激电流（TSC）对试样进行表征,并。研究了纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料的交流击穿特性,结果表明：掺杂适当质量分数并经表面修饰的无机纳米颗粒可有效的避免其团聚现象,提高纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料的结晶速率,使结晶结构更完善,同时无机纳米颗粒掺杂使LDPE的陷阱密度和深度均有所增加,载流子入陷在试样内部形成界面"局域态"。经油冷却方式制备的纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料击穿场强比空气自然冷却分别高13.6%和14.4%,当掺杂纳米粒子质量分数为3wt%时,复合材料击穿场强出现最大值,其中纳米ZnO/LDPE复合材料比MMT/LDPE复合材料的击穿场强值高0.68%;电导率试验结果表明：纳米ZnO/LDPE复合材料电导率比MMT/LDPE复合材料低。介电性能测试表明,在1~10⁵ Hz的测试频率范围内,纳米ZnO/LDPE复合材料和MMT/LDPE复合材料介电常数降低,介质损耗角正切值有所提高。     

纳米孔Al2 O3修饰Si基氨气传感器设计

针对Si基微结构气体传感器中Si基与敏感材料之间附着性较差的问题,提出在Si基与敏感材料之间引入纳米孔Al2 O3膜形成新型Si基微结构传感器,利用ANSYS分析软件对微结构进行热分析。采用薄膜工艺、光刻工艺、电化学阳极氧化工艺在Si衬底上制成Si基微结构,采用超声波的方法使聚苯胺敏感材料渗入纳米孔Al2 O3膜中制成气体传感器,并在室温下测试了传感器对氨气的检测特性。结果表明：将纳米孔Al2 O3膜移植到Si基上增加了敏感材料的附着性;传感器对响应时间约为40 s,恢复时间约为960 s,灵敏度随着氨气浓度的增加而增大,并且呈现出良好的线性关系。     

多孔型阳极氧化铝膜的制备及微观分析

在硫酸电解液、草酸和磷酸电解液中,采用阳极氧化方法制备多孔型氧化铝膜。通过扫描电子显微镜对多孔型氧化铝膜进行形貌表征。根据试验得到:当0.3mol/L硫酸中,恒压25V阳极氧化1h可得到孔径约为40～60nm多孔氧化铝膜。在电解液为10.0g/L草酸与3.0ml/L磷酸混合液中,恒压140V二次阳极氧化可得到孔径为160～190nm多孔氧化铝膜。讨论了高温退火及磷酸处理对多孔氧化铝膜的影响,并进行了机理分析。     

α-Fe_2O_3基纳米陶瓷制备的CO气敏元件

报道了本课题组对α－Ｆｅ２Ｏ３基纳米陶瓷制备的ＣＯ气敏元件的中试工作，结果表明中试批量制得的元件能耗低、对ＣＯ有高的灵敏度、良好的选择性及稳定性，制件的成品率较高、成本低。现正着手准备工业规模生产。     

基于MSP430的矿山通风实时监控系统

当对地下煤矿进行开采时需要给矿井下的工人提供呼吸空气、需要进行通风。在冬季的东北地区当向井下通风时需要对气体加热,用煤燃烧来加热时就有可能出现因燃烧不完全而产生一氧化碳（CO）,CO是有毒可燃性气体,会对矿工的生命产生威胁。本系统设计了一种基于MSP430单片机的实时监控系统,该系统对矿山通风通道中的一氧化碳浓度、风速和温度进行实时监控,经实验测试本系统达到了对各参量精确、实时监控的目的,为矿井下工人安全工作提供了保障。     

气体传感器长期稳定性智能检测系统

设计了一种基于ARM的气体传感器长期稳定性智能检测系统,该系统以LM3S1138作为控制和处理核心。系统共有10片测试板,每片测试板可放置8个气体传感器,最多可一次测试80只气体传感器。可实现对供电电压在0～10V、基值电阻在0～300kΩ的半导体气体传感器进行检测,最多可同时测量80只气体传感器,可同时检测不同类型的气体传感器;采集环境温湿度值;对检测值可在LCD上显示同时将数据存储到SD卡。本系统具有适应性强、使用灵活、稳定性好、可靠性高和精度高的特点。     

基于ZigBee技术的无线智能家用燃气报警系统

在研究传统家用燃气报警器的基础上,以ZigBee协议为平台,构建mesh网状网络实现网络化的智能语音报警系统.由于传感器本身的温度和实际环境温度的影响,传感器标定后采用软件补偿方法.为了减少系统费用,前端节点采用半功能节点设备,路由器和协调器采用全功能节点设备,构建mesh网络所形成的家庭内部报警系统,通过通用的电话接口连接到外部的公用电话网络,启动语音模块进行报警.实验结果表明,在2.4GHz频率下传输,有墙等障碍物的情况下,节点的传输距离大约为35 m,能够满足家庭需要,且系统工作稳定,但在功耗方面仍需进一步改善.     

GMM-FBG光纤电流传感器结构优化及温补模型

为解决FBG中心波长和GMM磁致伸缩系数温度敏感而影响GMM-FBG光纤电流传感器交流响应灵敏度和准确度的问题,提出在GMM-FBG传感模型中引入温度参数校准电流输出值的方法。依据法拉第电磁理论,采用有限元分析方法设计提高GMM磁耦率和均化磁场分布的磁路结构。构建波长解调系统实验平台,测试温度在20～70℃范围传感器不同电流对应的波长响应幅值,实验研究表明:GMM-FBG电流传感器灵敏度随温度升高而下降,且与被测电流值大小正相关。在分析传感器温度响应特性基础上,利用数学拟合方法建立了具有温度补偿系数的GMM-FBG电流传感数学模型,且将该模型用于40℃时60 A电流检测实验,电流检测准确度提高了4. 8%。     

半导体型氯气传感器的信号处理与线性化研究

氯气是一种有毒有害气体,在生产和生活中,准确测量空气中的氯气体积分数尤为重要。介绍了一种用半导体型氯气敏感探头和由其组成的变送电路来测量氯气体积分数的新方法。通过运用对数、反对数放大器和同相、反相放大器把类似于双对数关系的体积分数一电阻值输出转换为具有线性关系的体积分数一电压值输出,实现了氯气传感器信号的线性化处理。     

基于压力和位移传感器的汽车节胎系统

针对大吨位的运输车辆(特别是半挂车)轮胎磨损严重,空载时造成轮胎无谓磨损及耗油等问题,介绍了基于压力和位移双传感器汽车智能节胎系统,通过机电一体化智能节胎的新方法,可以自适应调节汽车在重载时挂车三桥12轮工作,而当空载时挂车均为单桥4轮工作。从而减少了约30%的轮胎磨损,实现节胎、节能、延长车辆的使用寿命和保证安全行车目的。