EIS型半导体生化传感器EI界面势的理论模拟

建立了较完整的适用于EIS(electrolyte insulator semiconductor)型生化传感器的EI界面势理论模型,在此基础上开发了EI界面的计算机辅助分析程序,对EI界面中双电层电势分布、带电格点密度、EI界面势进行了深入的定量分析,最后将EI界面势模拟结果与ISFET(ion sensitive field effect transistor)的实测结果进行了比较,进一步验证了文中的理论模型.     

半导体微传感器的模型与模拟

本文以泊松方程和电流连续性方程作为基本方程,并考虑各种物理效应,归纳了几种半导体微传感器的数值模型,提出应用广义Galerkin方法进行微传感器的数值模拟.初步的数值试验表明,广义Galerkin方法可用于微传感器的数值模拟,并具有一定的优越性.     

EIS并列型光寻址半导体体液分析传感器研究

本文以光寻址电位传感器为基础,研究具有EIS结构并列型半导体体液分析传感器。重点研究了背面照射时,偏置电压、光调制频率和光功率等对传感器光电压的影响,并给出优化条件。该传感器在优化测试条件下,对样品液中的pH(1～10pH范围)、pO2(0.9～10ppm范围)和葡萄浓度(10-5～10-2M范围)具有灵敏响应特性。     

分布反馈半导体激光器电路模型

以周期波导结构的耦合模方程及载流子密度速率方程为基础,在适当的假定条件下,本文得到一个比较简单的适于无内部相移的折射率耦合单模分布反馈半导体激光器电路模型.用本模型得到的模拟结果与已报道的结果符合很好.     

金属半导体金属光探测器电路模型的研究

本文给出一个可为开发计算机辅助分析软件采用的完整的MSM-PD电路模型,采用该模型对一个GaAs MSM-PD的直流光电特性模拟分析结果与已报道的实验结果符合很好。     

极性半导体中经由形变势的表面磁极化子的性质

采用改进了的线性组合算符和微扰法,研究极性半导体中电子与表面光学声子耦合强,与表面声学声子耦合弱的表面磁极化子的性质。讨论了电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间相互作用对极性半导体中经由表变势的表面磁极化子的有效哈密顿量,频率,诱生势和有效质量的影响。     

立方半导体光学声子形变势的LMTO计算方法

本文采用LMTO-ASA能带计算方法,以冻结声子的近似模型,计算了GaP和GaAs的长波声子光学模单声子形变势.讨论了几种不同的计算方案并同非局域赝势法(NEPM)的计算结果进行了比较.研究表明,LMTO-ASA的各计算方案中与NEPM方法的结果最为接近的是空球跟随相应原子球位移的冻结势计算方案,其结果与实验结果的符合程度不亚于NEPM方法.从而为闪锌矿结构半导体长光学声子形变势的计算提供了一种可行的从头计算方法.     

基于势博弈的分布式目标跟踪传感器分配算法

针对无线传感器网络多目标跟踪传感器分配问题,考虑传感器能量、带宽、观测距离和通信距离受限,该文提出一种基于势博弈的分布式目标跟踪传感器分配算法。算法基于目标预测位置,以几何精度衰减因子作为优化准则,建立了基于邻居合作促进整体最优化的传感器分配局部信息博弈模型,并证明了该模型是一个精确势博弈模型,存在纯策略纳什均衡。在此基础上,提出了一种并行最佳响应动态的传感器分配方法,从理论上证明了所提算法只需要传感器与一跳邻居进行信息交互,就能收敛到纳什均衡并且拥有比传统最佳响应动态更快的收敛速度。同时借鉴通信网中的载波侦听多路访问机制,设计了一种完全分布式的决策节点推选机制,更加符合无线传感器网络自组织的特性。仿真结果表明所提算法在收敛速度、跟踪精度和能量有效性方面的优势。     

复合结构半导体电极的最大光电势和光腐蚀研究

借助于交流阻抗技术和电化学方法,研究了不同复合结构半导体电极在理论上的最大光电势,为更好地提高光电转换效率提供依据.尝试在高氯酸锂-乙腈非水体系中添加氧化-还原电对,探索抑制光腐蚀的有效途径.     

行波半导体激光放大器电路模型

采用激光器多模速率方程 ,经过适当的数学处理 ,得到行波半导体激光放大器电路模型 .利用这个模型并借助通用电路模拟器 ,如 PSPICE,不仅可以模拟单个放大器的性能 ,而且可以模拟含有行波放大器的单片或混合OEIC.通过和已报道实验结果相比较 ,验证了模型的正确性     

半导体式光纤温度传感器的建模、仿真与实验

半导体吸收式光纤温度传感器因其具有电绝缘性好、抗电磁干扰、无火花、能在易燃易爆的环境下使用等优点而越来越受到重视。通过分析它的工作原理和系统结构,针对确定的光源、半导体薄片、探测器等元件,建立了完整的系统模型,并对模型进行Ymatlab仿真分析,得出各元件对系统输出的影响规律和参数选取原则;搭建了实验平台并进了实验,得到系统输出曲线。结果表明系统在263K-419K的温度范围内有1K的测量精确度和0．1K的分辨力,以及良好的线性度和反应时间。结合实验中的出现的问题对系统的实用化存在的困难以及可能的解决方案进行了分析。     

半导体吸收式光纤温度传感器的研究

半导体GaAs对近红外光的吸收波峰值随温度升高向长波长移动,从而引起透射率随温度变化而变化。基于这一特性,设计了一种单光路的半导体吸收式光纤温度传感器。实验表明,该传感器精度可达±1℃,响应速度可达20 s。     

全光纤电压传感器相位检测的设计方案

介绍了基于模间干涉的全光纤电压传感器结构及原理,利用两个光电二极管探测双模光纤输出的相干模斑光强,通过模斑光强的变化测量待测电压引起的模间相位差变化,讨论了含源零差检测法的相位跟踪原理,给出了相位检测系统及电路,仿真和实验结果表明此设计方案能达到相位跟踪的目的.     

无线传感器网络的动态电压调节算法研究

对于能量有限的无线传感器网络,研究如何高效地利用有限能量具有重要意义.根据无线传感器网络多跳路由和拓扑易变的特点,提出一种基于任务驱动的含反馈的动态电压调节算法FB-DVS.该算法根据节点的任务集实时地调节节点的工作电压和频率,并通过反馈环节来修正误差,在保证任务实时性的前提下降低节点能耗.通过对仿真结果分析表明,改进的算法能有效地减少节点的能量消耗,延长无线传感器网络的生命周期.     

用于测量工频高电压的直波导电压传感器

介绍了一种用于测量工频电压的以Y切Z传钛扩散LiNbO_3基底直波导作为敏感元件的光学电压传感器,直波导电压传感器利用Pockels效应,将直波导的固有相位差调整至接近π/2,在不需要加1/4波片的条件下实现工频电压的线性传感。利用直波导可以直接耦合进光纤的特性,全部器件采用光纤连接,大大减少了光路空间,提高了光路的稳定性。分析了这种电压传感器的工作原理与输入输出特性,并对100~3000V的工频电压进行了测量。初步研究了其温度特性,在-40℃~60℃的温度范围内,变比误差达到5.29%。根据理论与测量分析,这种电压传感器可以用于工频高电压的测量。     

一种新型的电压温度双参量光纤传感器

提出了一种电压温度双参量光纤传感器.在理论上分析了从一个敏感晶体上分离出温度、电压两种信息的可能性:石英晶体作为敏感元件.通过合理安排传感头中各部件.传感器同时输出两路信号:一路是包含Pockels效应的电压信号;一路是石英晶体旋光效应的信号.由于旋光效应与温度有关.这路信号用来反映传感头光路上的温度信息.实验获得理论所预期的结果.从而只使用一个传感头就可以同时测量电压与温度.给出了实验装置.结果显示在90℃温度范围内电压的精度可达0.5%.温度的精度为±1℃.     

数字温度传感器的带隙基准电压源设计

为了实现温度传感器的数字化输出,设计出一种不随温度变化的带隙基准电压源电路。与传统带隙基准电压源相比较,该电路利用温度系数相反的物理量加权相加得到基准电压,同时在电路中利用斩波调制解调技术,消除运算放大器失调电压的影响。仿真结果表明,该电路的温度系数小于10ppm,电源调整率低,在频率为10KHz时,电源电压抑制比为-66.27d B左右,加入失调电压可以被斩波完全消除。     

有精准偏置电压输出的霍尔电流传感器

通过介绍开环式霍尔电流传感器的工作原理,在此基础上提出了一种可以输出精准直流偏置电压的直流霍尔电流传感器电路,并通过试验进行了验证.     

一种加速度传感器测试系统电源电路的设计

介绍了一套在汽车加速度传感器性能测试系统中数据采集终端成功应用的电源系统。该系统以三端稳压集成电路LM317为基础,系统使用了PIC16F877A单片机的控制直流电压继电器,通过切换电路可以得到多路供传感器测试使用的直流电压,同时还设计了提供给控制系统工作的电源。经过实际运行表明,该电源系统运行可靠稳定。