基于纳米纤维的光学折射率传感器研究

利用纤维进行光学传感是目前较热门的研究领域,纤维系统的光学传感可以用来检测环境中的压力、温度、湿度、浓度以便探究事物之间的相互联系.提出了一种基于纳米纤维的折射率传感器,可以检测周围折射率的局部变化.此外,还给出了直接求解电磁问题的方法,该方法证明了纳米纤维的几何形状可以探测局部折射率.最后,对此现象的机制和检测局限性进行了讨论.     

内嵌乙硅烷的推拉型有机分子的二阶非线性光学性质的理论研究

用密度泛函理论方法计算了系列含乙硅烷的推拉型有机分子的结构、电子性质和非线性光学（ NLO）性质。该系列分子具有典型的电子供体－共轭桥－电子受体结构,其中乙硅烷的饱和Si Si键嵌入共轭桥,改变了共轭体系的电子性质,导致分子的电子吸收光谱、偶极矩、极化率、超极化率、结晶行为等发生显著改变。在比较研究该系列化合物电子结构的基础上,提出了进一步优化其NLO响应的方法。     

基于高分辨率图像传感器的单帧光学相机通信

针对光学相机通信中存在的图像传感器有效像素受限以及多帧通信之间存在的通信不连续问题,提出利用高分辨率图像传感器在单帧图像中完整接收数据包的非视线信道通信方案.非视线信道的方案解决光源造成的blooming效应问题,并增加了图像传感器上的通信有效像素.同时,通过高精度的同步算法和多列信号累积,克服非视线信道带来的大衰减问题.高分辨率图像传感器可感知更高速的信号变化,从而有助于同步精度和通信速率的提高.实验结果表明:该方案可实现1.5 m距离上的2.15 kpbs通信速率,单帧内数据包长度为16 bit,满足室内定位导航、光子标记等应用需求.     

内嵌式微腔光纤法布里-珀罗应变传感器的研制

利用空芯光纤和普通单模光纤通过切割和熔接制作出一种内嵌式微腔应变传感器,该传感器兼具传统本征型(IFPI)和非本征型(EFPI)法珀传感器的特点,温度交叉敏感性低且具有较高的机械强度,通过控制切割空芯光纤长度可制作出较短的腔长,从而具有较高的空间分辨率和快速的动态频率响应,在测量瞬时大功率冲击波引起的材料应变场合中有较大应用潜力。     

光学生物传感器的研究及发展

本文介绍了光纤生物传感器等几种发展较快的光学生物传感器的工作原理以及目前的应用情况,介绍了光学生物传感器的研究进展及主要发展趋势.     

光学电流传感器数据处理方法的研究

介绍了基于法拉第磁光效应的光学电流传感器，分析了该传感器的各项误差．根据测量过程的特点，采用了数据处理较简单而精度高、实时性好的数据处理方法，并给出了实验结果．     

光学生物传感器的研究及发展

本文介绍了光纤生物传感器等几种发展较快的光学生物传感器的工作原理以及目前的应用情况,介绍了光学生物传感器的研究进展及主要发展趋势.     

光学电流传感器数据处理方法的研究

介绍了基于法拉第磁光效应的光学电流传感器，分析了该传感器的各项误差。根据测量过程的特点，要用了数值处理较简单而精度高，实时性好的数据处理方法，并给出了实验结果。     

基于内嵌基因表达式编程的函数优化

基因表达式编程(GEP)算法在解码时常存在未表达的基因内区,在解决函数优化问题时存在缺陷,使得对简单函数的优化性能不如遗传算法(GA),而对复杂函数优化收敛速度较慢.为了改善基因表达效率和提高优化性能,做了下到工作:提出了新的基因解码方法,形成了内嵌基因表达式编程算法EGEP;设计了适合优化问题的个体编码方案;分析了个体的表达空间.实验表明,EGEP对简单函数优化的性能优于传统遗传算法;EGEP提高了对复杂函数的优化能力,即使在运行辈数降低200倍时,得到的性能仍然优于传统GEP和遗传算法.     

弯曲增敏型光纤曲率传感器的优化分析

为一种直接检测弯曲曲率的光强调制型光纤曲率传感器—它采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲的灵敏度,能区分正向弯曲和负向弯曲,具有线性范围宽、成本低和适合薄结构的埋入式检测等优点建立了数学模型。基于这个模型,讨论了敏感区的光强的调制原理,推导出了光功率损耗与光纤弯曲半径、敏感区几何参数的关系,并通过实验验证了理论分析的有效性,为传感器结构的优化提供了定量依据。     

基于电阻型传感器的智能温度仪表的设计

设计了以MCS-51系列的77E58B单片机为核心,采用Newton插值算法。基于多种电阻型传感器的智能温度仪表。适用于多种生产过程的测量和控制。降低了成本,在企业的自动化过程控制和改造中具有较高推广价值。     

光学式颗粒计数传感器的理论研究

分析了光阻法颗粒计数器中的关键技术，指出颗粒对光的遮挡属于一种消光现象，根据光散射理论，推导出消光计数技术的光能和粒径之间的关系式。通过大量数值计算，说明光阻法仅是消光法的一种特例，还详细分析了消光理论在实际应用时的影响因素，并给出了相应的解决措施。     

基于曲率延性的弯曲型结构地震作用折减系数

采用基于曲率延性的非线性动力分析方法,研究弯曲型结构的地震作用折减系数.引入地震作用名义作用高度,在多自由度体系的基底剪力和基底弯矩间建立起有效联系.为了保留谱线峰值特征,采用双特征周期对地震作用折减系数谱进行标准化处理.通过300 000余组非线性动力分析,研究结构自振周期、曲率延性、刚度沿结构高度分布和上层结构延性开展等因素对弯曲型结构地震作用折减系数的影响.采用3种不同工况,分析二阶振型对地震作用折减系数的影响,提出弯曲型地震作用折减系数及二阶振型影响系数的简化计算公式,建立曲率延性与位移延性的定量相关关系.     

光学式颗粒计数传感器的理论研究

分析了光阻法颗粒计数器中的关键技术 ,指出颗粒对光的遮挡属于一种消光现象。根据光散射理论 ,推导出消光计数技术的光能和粒径之间的关系式。通过大量数值计算 ,说明光阻法仅是消光法的一种特例。还详细分析了消光理论在实际应用时的影响因素 ,并给出了相应的解决措施。     

基于F-P干涉的强度型光纤压力传感器

研究基于强度解调技术的Fabry-Perot干涉型光纤微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)压力传感器.该传感器采用MEMS各向异性腐蚀工艺加工的方形硅杯,其硅杯结构尺寸和表面光洁度比圆形压力敏感膜一致性好.传感器采用大面积比的方法,降低硅敏感膜片弯曲变形所引起的非线性测量误差,新增参考光路以补偿光源功率波动对测量的影响.在0～38kPa压力范围内实现了单值测量,相对灵敏度达到0.7%/kPa.实验与理论分析结果一致,具有很好的测量重复性.提出的多波长和多传感融合的测量方法,可用于扩大测量范围,提高灵敏度.     

基于1620型压力传感器的数显血压计设计

利用微弱信号检测技术,设计了动态数显血压计.该血压计采用MSP430F149单片机为处理器,利用1620型压力传感器将血液对血管壁的压力信号转换为电信号,经仪用放大器放大后送入单片机中集成的12位A/D转换器,经处理后由液晶模块LCM0802显示测量结果.实验表明,该数显血压计满足测量要求.     

多孔Si光学干涉法生物传感器的研究

实验制备多孔Si材料作为传感器载体,通过H2O2浸泡的方法使其表面形成Si-OH键,然后对样品进行硅烷化处理。用戊二醛作为偶联剂,通过共价键偶联法将血管紧张素-Ⅱ(Ang-Ⅱ)抗体固定到多孔Si的孔洞中。分别滴加不同浓度的抗原使其发生反应,测量傅里叶变换红外谱(FT-IR)和加入抗体前后反射谱的变化,结果表明,硅烷化效果明显,生物抗原较好固定,抗原抗体反应前后反射谱有明显红移,且红移量于滴加抗原浓度增加而增加,并呈现抗原抗体浓度于红移量的非线性关系。     

基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器

为改善微尺度下流体的混合效果,提高微混合器的混合效率,设计制造了一种基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器。该微混合器以双腔串联压电泵为驱动源,结合Y型多拐角螺旋式三维流道,基于PMMA封装键合工艺,在一定温度、压力条件下键合而成。应用CAE软件对结构进行了仿真优化设计,优选出最佳结构参数,最终确定外形尺寸为50mm×35mm×7.2mm。在实验室内进行了脉动和混合效果实验,实验结果表明:当频率为50Hz,输出流量约为1mL/min时,流道内脉动效果明显;压电微泵脉动混合技术和多拐角流道结构促进微流体混合,是一种融合了主、被动混合器特点的新型微混合技术。     

基于模糊理论改性真丝织物手感评价方法的研究

根据改性真丝织物手感评价过程中主观评定因素不确定性和模糊性的特点,通过研究首先构建了模糊理论综合评价模型.并应用构建的评价模型对改性真丝织物的手感进行了评价实验,通过实验获得了满意的效果,同时也验证了该评价方法的可行性和实用性.