水下气泡幕激光后向散射功率衰减特性实验研究

针对水下气泡幕的激光后向散射功率衰减特性,设计了实验系统,采用不同波长、不同发射功率的激光对不同密度、不同厚度、不同距离的气泡幕进行照射,采用激光功率计对后向散射光功率进行测量,并对数据进行了分析。结果表明：蓝绿光的后向散射特性较好;后向散射光功率与发射光功率及气泡幕厚度呈正比;水下气泡幕的激光后向散射特性与气泡密度、气泡幕距离关系密切。     

一种基于激光散射测量的高洁净表面微尘检测系统

光散射法测量是利用几何光学原理测量镜片表面的非接触测量方法,光束以一定角度照射到镜片表面后,由于表面非理想光滑,发生透射、反射、和散射现象,散射光的强弱则反映出镜片表面的加工精度、损伤或微尘。本文针对高洁净度镜片表面微尘检测设计一套检测方案,其中涉及激光器选型、低噪声光电前放设计、锁相放大电路设计等。     

空气悬浮颗粒物粒径分布及质量浓度一体化测量系统的研制

检测空气中悬浮颗粒物的粒径分布及浓度是当前环境保护部门的重要工作,这两个参数直接反映了当前空气的质量.论文介绍的一体化测量系统,能对采样的气体同时进行粒径分布和悬浮颗粒物质量浓度的测量.由于是对同一气体同时进行测量,因此能准确反映被测区域的空气质量,并且给测量带来方便.实测表明:使用本测量系统的测量结果与用传统的单功能测量仪器测量的结果差别不超过±5%.这种测量方法目前在国内尚未见报道.     

基于PDMS的微流量计的研制

通过检测透皮抽取出的人体细胞间液中葡萄糖浓度来预测血糖浓度是一种重要的微创血糖检测技术。但由于抽取出的细胞间液量很少,需要进行稀释以便输送和收集,然后根据稀释后的体积来计算稀释前的细胞间液浓度。设计和加工了一种微流量计用以测量稀释后细胞间液的体积,并搭建了性能测试实验平台,测试了流量计测量结果的重复性和线性相关性。实验表明:流量计测量范围为4～16μL;对15μL的样品10次测量的变异系数为6.2%;13个不同体积样品的测量结果相关系数为0.988。微流量计能够满足测量要求。     

偏振与ICA相结合的深度信息获取方法

针对水下图像中存在的图像退化现象,提出了一种将偏振与ICA技术相结合的深度信息获取方法。该方法先依据ICA模型对获取的偏振图像进行处理,构造已知偏振信息与水体后向散射光偏振度之间的线性关系,通过对获取的目标函数进行优化求解出水体后向散射光偏振度,最后采用软抠图法进行优化得到场景深度信息。实验结果表明,此方法在水下场景中获取的深度图像包含更多的目标信息,且运行效率高。     

光静态散射测试系统的研究与实现

随着科学技术的发展,对粒子的大小、浓度及其他特性的探测已经发展成为一个专门的研究领域和现代测量学中的一个重要分支,而光散射法已经成为一种常用的粒子测量方法;为了满足应用需求,文中提出了一种基于C8051F500单片机的光静态散射测试系统方案,详细介绍了该测试系统的设计理论原理、硬件电路的设计依据、固件程序的设计思想和测试系统的具体实现;选取一定浓度的样品溶液,运用该系统进行光散射的角度依赖性测试,实际测量值与理论依据基本相符;在不同激光功率下,对同一角度的散射光强进行测试,将测量得到的数据分析,线性度良好,满足设计要求。     

一种声电复合多元液体浓度传感器的研制

在分析目前液体成分浓度测量方法的基础上,提出了一种用于多元液体成分浓度测量的声电联合检测新方法,并重点介绍了传感器的结构和传感器设计中的非线性、温度补偿等几个关键问题.用牛乳这一多元液体作为被测对象对这种测试方法和传感器进行了验证,测试精度与参考方法非常接近.该传感器能同时对多个成分浓度测量,具有测试速度快、精度高、稳定性好、能测试不透明液体、成本低等优点.     

高速网络带宽测量方法研究

针对单个低速节点的网卡吞吐量无法提供被测链路所需带宽的问题,基于TCP协议,通过多节点并行生成网络流量方式向被测系统输出高带宽负载,从而对被测链路进行带宽测量。实验验证了该并行测量方法的可行性,并通过分析得到TCP协议中影响被测链路带宽的主要因素为TCP窗口大小与缓冲区大小。     

基于双D光纤传感器的陶瓷泥浆浓度仪的设计

为了克服陶瓷泥浆浓度落后的检测技术和低效率,研制了一种新型的检测仪器.依据Mie散射理论,在入射波长、入射光强、探测距离、粒径尺寸参量、折射率,后向散射角已知时,后向散射光强就与粒子数浓度成正比.在实验中,把光信号通过双D型光纤传感器中的一支光纤射入陶瓷泥浆,另一支光纤接收陶瓷泥浆颗粒对光信号的后向散射光线.分别检测浓度为40%-60%的陶瓷泥浆样本,记录、分析这组电压值和陶瓷泥浆浓度的关系后知道:在陶土含量为40%-60%之间的数据曲线是线性的.利用这一个结果,研制了陶瓷泥浆浓度检测仪,并详细说明陶瓷泥浆浓度检测仪的结构及特点.     

新型宽量程浊度传感器设计

针对90°散射法和表面散射法分别只适用于低浊度和高浊度范围测量的技术特点,提出了一种90°散射法与表面散射法相结合的宽量程浊度测量新方案.基于该思想设计了新型的浊度探测结构,将两种浊度测量方法集成于一个浊度传感器探头,大大拓宽了浊度测量范围,且有效降低了传感器的体积和成本.实验结果显示:该浊度传感器能够准确测量0～4 000 NTU范围内待测溶液的浊度,且测量精度在±5％FS以内,在保证测量精度的前提下显著提高了浊度传感器的测量范围.     

基于智能手机的血糖监测系统

为了方便患者检测血糖值、长期存储检测数据并及时得到医生的诊断结论,设计了一种基于智能手机血糖监测系统。系统由无线血糖检测传感器、患者智能手机、医生智能手机组成,可实现远程会诊和远程监护。基于MSP430单片机的无线血糖检测传感器通过蓝牙与患者智能手机连接,不仅完成了检测功能,还可利用手机的短信功能发送检测值和接收医生的诊断;同时利用智能手机强大的软件平台完成数据的存储、管理、维护等功能。通过测试,该设计较好地满足了预定要求。     

能量代谢守恒法无创血糖检测算法研究

根据能量代谢守恒法无创血糖检测的基本原理,设计出无创血糖检测探头并推导出血糖检测的数学模型。采用了多元线性回归和主分量分析方法处理数据,得出了计算血糖值的多元线性表达式,获得了对血糖值贡献最大的两个分量。实验结果显示,采用上述算法计算得出的血糖值与血糖真实值之间的相关系数R=0.86,表明了采用主分量分析和多元线性回归求解无创血糖检测模型的方法是可行的。     

一种改进的能量代谢守恒法无创检测血糖算法

为了提升基于能量代谢守恒方法无创检测血糖的精度,设计新型无创血糖检测探头,采集300组临床试验数据,提出决策树和偏最小二乘法方法相结合的DE-PLS算法建立预测血糖值的模型。并采用多参数相关性分析,得出代谢率M和血糖浓度真值BG显著相关,验证了能量代谢守恒法无创检测血糖理论的可行性。最终结果表示,DE-PLS算法计算出的血糖浓度与真实血糖值的相关性达到了88.5%,证实该算法的精度高于应用于该领域的其他算法。     

基于小波去噪的神经网络软测量在血糖浓度估计中的应用

由于皮下间隙液葡萄糖的易测性和测量过程中传感器感染血液的低风险性, 皮下间隙液一直是血糖监测的首选位置. 但皮下间隙液葡萄糖浓度的变化总是滞后于血糖浓度的变化, 而且测量过程中会引入噪声, 不能准确地估测血糖值, 针对这一问题提出了一种基于小波去噪的神经网络软测量方法. 该方法先对与血糖相关的一些辅助变量进行去噪处理, 然后用来训练神经网络, 建立血糖软测量模型. 通过对1号、2号成年人采集的仿真数据进行实验, 结果表明, 运用该方法得到的测量结果比皮下间隙液葡萄糖值具有更小的均方根误差、更好的信噪比、以及更小的测量延时.     

A learning automata-based blood glucose regulation mechanism in type 2 diabetes

This paper proposes a learning automata-based mechanism for blood glucose regulation in type 2 diabetics. The proposed mechanism takes into account the past history of the blood glucose level to determine the correct dosage of the insulin. This method uses the learning automata theory to predict the required dosage of insulin and records the patient history in parameters of a Gaussian probability distribution function. The parameters of the distribution function are updated based on the difference between the actual glucose level regulated by the learning automata and the normal range in such a way that the gap between the actual glucose level and the normal one is minimized. As the proposed algorithm proceeds, it can be seen that it converges to the optimal insulin dosage that keeps the glucose level in normal range for a long time. Convergence of the proposed algorithm to the optimal insulin dosage is theoretically proven. A clinical study is conducted to show the performance of the proposed insulin therapy system for regulation of the blood glucose level of type 2 diabetics.     

RCS测试中的低散射载体设计及仿真分析

在雷达散射截面(RCS)测试中,低散射载体的设计结果取决于被测目标的RCS量级;为进行细节性隐身设计,获得台阶与缝隙排除载体干扰后的RCS水平,提出一种在台阶与缝隙RCS测试中的低散射载体设计方法;采用多层快速多极子算法,对低散射载体相邻曲面连接方式、台阶与缝隙在载体上的位置、前缘尖削度、倒圆半径对散射特性的影响进行仿真分析;仿真计算结果表明,控制载体表面曲率的变化、加大前缘尖削度、减小拼接曲面倒圆半径能有效降低载体前向散射水平,由于载体曲面一侧的散射水平低于平面一侧散射水平,台阶与缝隙特征应位于曲面上;对RCS测试中低散射载体设计具有指导意义。     

便携式无创血糖检测仪的研制

以能量代谢守恒法为基础,研制出以DSP(数字信号处理器)为主控芯片的便携式无创血糖检测仪器.仪器采用传感器集成器采集的多路湿度、温度和双波长光衰减量信号计算出血氧饱和度,血流量,脉率等,综合得出血糖浓度.介绍了仪器检测原理,硬软件结构和算法实现过程.采用仪器样机进行临床实验,测量所得血糖值与AUTOLAB18全自动生化...     

基于Java手机的血糖浓度监测系统

开发一种基于MotorolaA388c手机的血糖浓度监测系统。通过分析葡萄糖酶电极的基本结构和影响血糖浓度监测的因素,给出了血糖浓度的测量原理和实现方法。血糖测试设备与手机的无缝结合为用户提供了准确方便的测试环境,网络化的信息反馈实现了病人对血糖的自我监护。该系统经过初步测试,符合美国糖尿病协会对血糖仪测试误差的要求。     

一种无创血糖检测仪的初步研究

糖尿病是一个威胁人类健康的重要疾病,目前糖尿病检测的主要方法都是有创的,有其局限性。研究了一种基于能量守恒法的无创伤血糖检测仪;设计出了相关的硬件部分、软件部分、传感器探头及相应的血糖浓度提取算法。经临床初步实验,表明测试结果与AMS-AUTOLAB18全自动生化分析仪所测得结果的相关系数达到了0.807。