微构件力学性能测试技术进展

阐述了微构件力学性能的研究现状与存在的力学性能参数表征问题，而后重点介绍了微构件力学性能测试中相关的驱动方式、微位移检测和微力检测技术。     

基于厚膜电容传感的微位移信号处理电路设计

设计了一种基于电容数字转换芯片AD7745和单片机C8051F040微位移检测信号处理电路,给出了电容式微位移传感器的设计制备原理、C8051F040软硬件设计、输出转换电路的设计, 阐述了微位移检测电路信号提取及转换过程.实验结果表明:设计的微位移信号处理电路提高了厚膜微位移电容传感器的稳定性及抗干扰能力,并使传感器在量程100 μm的范围内线性度由6.10%提高到0.67%.     

大行程纳米分辨率加载机构的研制

对微构件力学性能测试的微力微位移装置的重要组成部分－－大位移高分辨率加载机构进行了研究。根据微力微位移装置的要求,提出了一种通过结构变形进行加载的载体式两级加载机构,该机构的第一和第二级分别通过压电陶瓷驱动器和直线电机进行加载,输出位移通过电容测微仪检测。加载机构的第一级是一个位移放大机构,采用柔性铰链连接的杠杆放大,第二级通过柔性杆进行输出位移的缩小。采用遗传算法优化设计了两级整体式结构,用有限元进行分析,并对加载机构的第一级进行了实验。有限元分析和实验结果表明,所设计的结构能够实现最1mm的输出位移,并在压电驱动器和直线电机的驱动下,获得小于10nm的理论位移增量和纳米级位移分辨率。该机构满足了最大加载为20N的要求。该加载机构的研制成功解决了微力微位移位置的一个关键问题。     

静电悬浮转子微陀螺微位移信号检测系统的设计

为实现对悬浮转子微陀螺转子五自由度的测量,提出了一种频分复用的微位移检测原理,主要介绍了多频率信号发生器,前置放大器,锁相放大器组成的测试系统,设计了一种基于DDS技术的多频率信号发生器和基于锁相放大原理的解调电路。实验和分析结果表明,该电路能实现多自由度微位移检测,设计的多频率信号发生器的频率分辨率能达到0．005821Hz,相位分辨率可以达到0．006rad,检测轴向灵敏度为1．34V／μm,检测径向灵敏度为0．092V／μm,测量电路的轴向位移分辨率为0．45nm,径向位移分辨率为6．6nm,转角的分辨率为0．25μrad,位移检测电路的分辨率,灵敏度和测量范围能够满足静电悬浮转子微陀螺的控制需要。     

并联3-2-1结构新型微操作手及其承载能力分析

以并联6-PSS 3维平台机构为原形，用柔性铰链替代球铰，用柔性框架替代直线移动副，设计了一种新颖的并联3-2-1结构的6自由度微操作手。介绍其结构特点，推导出输入输出微位移方程并对其承载能力进行分析，为其设计和使用提供理论依据。这种微操作手具有分辨率高，微位移解耦，算法和控制简单等优点。     

用于微机电系统运动检测的激光差动多普勒技术

提出了能够检测微机电系统器件面内瞬时运动的方法，建立了测量微机电系统谐振器面内运动速度和位移的差动激光多普勒系统。在光路中引入了电荷耦合器件监控系统，可以观察被测器件微小结构的调整和振动情况。使用信号处理电路从光电接收器输出的高频调制信号中分离出多普勒信号，并用时频分析算法从多普勒信号中提取出速度信息，再通过积分获得位移。测量了微机电系统谐振器的面内振动，测量结果的离散度误差为2．512μm。     

基于SMA的微夹持系统实验研究

微夹持技术是微器件装配的关键技术之一。采用柔性铰链机构设计了三自由度微夹持操作平台，并进行了有限元仿真模拟分析；利用形状记忆合金原理进行设计并研制了环状微夹钳，通过形状训练达到了双程形状记忆效应，并建立了微夹持力计算模型；对微夹持系统的运动精度进行了试验分析，结果表明：该系统沿X，Y，Z方向的位移分辨率达0．01μm，微夹持钳最大张开量达0．2mm，基本满足了系统性能要求。     

硅微陀螺仪的正交误差分析

推导了双框架式硅微陀螺仪驱动模态和检测模态的运动方程，定义了驱动位移和敏感位移。在此基础上，利用弹性主轴原理，分别推导了内外框弹性主轴偏转产生的正交误差信号表达式及正交误差信号和敏感信号的比值表达式。分析结果表明，双框架式硅微陀螺仪内外框弹性主轴发生偏转时，都将产生正交误差位移，且双框架式硅微陀螺仪产生的正交误差位移数值相当于单框架式硅微陀螺仪正交误差位移的两倍。测定了双框架式硅微陀螺仪的正交误差，正交误差信号，其值为431°／s，此时偏转角度仅为0．0196°。     

基于LabVIEW的微位移平台位移控制系统的研究

为提高微位移平台的位移控制精度,采用LabVIEW软件开发出一套微位移控制系统,针对不同组成部分间的通讯问题,采用编写底层驱动方式解决LabVIEW对于非NI公司采集卡的驱动问题,即调用动态链接库的方式,设计了位移检测系统的LabVIEW程序并通过试验验证了系统的可行性。该系统能够检测平台的位移,展示了LabVIEW进行平台开发的优越性,增加了系统灵活性,为硬件驱动提供了新的思路。     

基于激光干涉的接触式微位移测量仪

介绍的基于激光干涉的微位移测量仪具有分辨率高、结构简单、成本低的特点。该微位移测量仪由基于迈克尔逊激光干涉原理的微位移测量装置、工作台、光电阵列、信号处理电路、计算机及数据处理软件等组成。该测量仪位移测量理论分辨力可以达到0.01nm,特别适合范围在微米及微米以下的位移测量,可用于MEMS器件的位移检测,压电器件位移检测等。     

Development of dual-probe atomic force microscopy system using optical beam deflection sensors with obliquely incident laser beams

We developed a dual-probe (DP) atomic force microscopy (AFM) system that has two independently controlled probes. The deflection of each cantilever is measured by the optical beam deflection (OBD) method. In order to keep a large space over the two probes for an objective lens with a large numerical aperture, we employed the OBD sensors with obliquely incident laser beams. In this paper, we describe the details of our developed DP-AFM system, including analysis of the sensitivity of the OBD sensor for detection of the cantilever deflection. We also describe a method to eliminate the crosstalk caused by the vertical translation of the cantilever. In addition, we demonstrate simultaneous topographic imaging of a test sample by the two probes and surface potential measurement on an α-sexithiophene (α-6T) thin film by one probe while electrical charges were injected by the other probe.     

现代低排放汽车的OBD系统

文中阐述了发动机管理系统中加入车载诊断系统对控制排放的必要性,论述了OBD系统的发展、基本原理以及催化器失效、发动机失火、氧传感器劣化的监测原理及检测方法,并对OBD系统面临的挑战及发展趋势作了简要的概述.     

OBD车载诊断系统综述

介绍了车载自诊断系统（OBD）的工作原理和组成,OBD的发展状况以及OBD在中国的应用状况;概述了OBD目前在重型车上的应用状况,阐述了OBD的局限性,并简要给出解决方案,最后对OBD系统的应用进行了简要的总结和展望。通过系统的介绍,使读者对OBD系统有较全面的认识。     

基于Labview的OBDⅡ故障发生器开发

2005年中国政府对OBDⅡ提出了系统的要求,OBDⅡ对减少大气污染,提高整车系统安全作用明显。笔者对氧传感器老化和失火诊断策略进行了分析,研究了用于燃气汽车OBDⅡ开发的氧传感器老化和失火诊断故障信号发生器,通过采用NI公司的板卡、Labview和Matlab／Simulink等开发工具产生了故障信号,经测试故障信号满足要求,能够用于OBDⅡ系统的测试开发。     

汽车OBD系统简述

通过对OBD系统的简速,指出OBD系统起着随车排放监测器的作用,不仅涉及到汽车技术的本身,更是对车辆使用人员和维修人员的技术水平,提出了更高的使用要求,并考验着他们的道德水准、法制观念和环保意识.     

汽车OBD系统简述

通过对OBD系统的简述,指出OBD系统起着随车排放监测器的作用,不仅涉及到汽车技术的本身,更是对车辆使用人员和维修人员的技术水平,提出了更高的使用要求,并考验着他们的道德水准、法制观念和环保意识。     

Expanded beam deflection method for simultaneous measurement of displacement and vibrations of multiple microcantilevers

Here we present an extension of optical beam deflection (OBD) method for measuring displacement and vibrations of an array of microcantilevers. Instead of focusing on the cantilever, the optical beam is either focused above or below the cantilever array, or focused only in the axis parallel to the cantilevers length, allowing a wide optical line to span multiple cantilevers in the array. Each cantilever reflects a part of the incident beam, which is then directed onto a photodiode array detector in a manner allowing distinguishing between individual beams. Each part of reflected beam behaves like a single beam of roughly the same divergence angle in the bending sensing axis as the incident beam. Since sensitivity of the OBD method depends on the divergence angle of deflected beam, high sensitivity is preserved in proposed expanded beam deflection (EBD) method. At the detector, each spot's position is measured at the same time, without time multiplexing of light sources. This provides real simultaneous readout of entire array, unavailable in most of competitive methods, and thus increases time resolution of the measurement. Expanded beam can also span another line of cantilevers allowing monitoring of specially designed two-dimensional arrays. In this paper, we present first results of application of EBD method to cantilever sensors. We show how thermal noise resolution can be easily achieved and combined with thermal noise based resonance frequency measurement.     

汽车电脑诊断的现状和未来

汽车电脑诊断的首要目的是快速准确地发现汽车控制部件的故障，其次是控制汽车排气，安全驾驶以及汽车生产线组装的质量检查，随着全球性的环保要求日益高涨，汽车废报的转换除污处理更依赖电脑。同时，汽车安全舒适性的提高，也要由汽车电脑的动态回馈，实时地显示在汽车仪表盘上，就目前的汽车电脑诊断技术作一初步的系统介绍，并将其发展也作一个展望。     

基于UDS协议的汽车事件数据记录系统的数据提取和分析

针对汽车事件数据记录系统(EDR)设计了一种基于统一诊断服务(UDS)协议的数据提取方法,使用UDS中常用的读取数据流服务通过OBD口来读取EDR中的事件数据。分析了数据传送过程,并使用C#语言开发了上位机软件,通过通信接口模块可对EDR存储的事件数据进行提取、存储、显示和自动生成报告。     

Fabrication of carbon nanotube AFM probes using the Langmuir–Blodgett technique

Carbon nanotube (CNT)-tipped atomic force microscopy (AFM) probes have shown a significant potential for obtaining high-resolution imaging of nanostructure and biological materials. In this paper, we report a simple method to fabricate single-walled carbon nanotube (SWNT) nanoprobes for AFM using the Langmuir–Blodgett (LB) technique. Thiophenyl-modified SWNTs (SWNT-SHs) through amidation of SWNTs in chloroform allowed to be spread and form a stable Langmuir monolayer at the water/air interface. A simple two-step transfer process was used: (1) dipping conventional AFM probes into the Langmuir monolayer and (2) lifting the probes from the water surface. This results in the attachment of SWNTs onto the tips of AFM nanoprobes. We found that the SWNTs assembled on the nanoprobes were well-oriented and robust enough to maintain their shape and direction even after successive scans. AFM measurements of a nano-porous alumina substrate and deoxyribonucleic acid using SWNT-modified nanoprobes revealed that the curvature diameter of the nanoprobes was less than 3 nm and a fine resolution was obtained than that from conventional AFM probes. We also demonstrate that the LB method is a scalable process capable of simultaneously fabricating a large number of SWNT-modified nanoprobes.