基于微/纳米加工技术的微型电化学免疫传感器研究

生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展.研制基于微/纳米加工技术的电化学免疫传感器顺应了这一趋势,利用微电子机械系统(MEMS)技术在硅基芯片上制备微型三电极系统和SU-8微型池,并采用自组装单层膜和纳米金修饰微型电极表面用于抗体的固定化,研制出新型的电化学免疫传感器.研究表明,这种微型电化学免疫传感器易于实现批量生产,便于集成,检测过程只需要少量的样品,大大降低有毒试剂的消耗,减少环境污染,同时具有分析成本低,响应时间快,检测下限低和适用于现场快速检测等优点.     

微加速度计中新型微杠杆机构设计和分析

设计谐振式微加速度计时,需要考虑一个最关键的问题是提高其灵敏度.放大质量块产生的惯性力是提高灵敏度的最有效方法.基于柔性铰链技术设计一种新型两级微杠杆放大机构,并建立了放大机构的力学和数学模型,在此基础上进行了解析法分析和参数优化设计;同时利用有限元分析方法对其进行了仿真计算.计算结果显示机构的放大倍数约为102倍.这一设计方案极大地提高了微加速度计的灵敏度.     

批量微操作的自动化问题研究

研究了微操作中批量操作的自动化问题，提出了基于原语控制和操作域地图的解决方案．在批量微操作中，显微视野的狭小、目标的非结构化分布和操作时间的限制是自动化操作必须解决的问题．本文在分层递阶的软件结构基础上，给出了原语控制方法和操作域地图管理机制，实现了非结构化环境中的示教再现和多目标快速标记，解决了批量微操作的自动化问题．试验证明原语控制和基于操作域地图的目标半结构化定位都是可行的．     

新型三轴微加速度计设计

新型三轴微加速度计采用单一惯性质量,由四组L型梁对称布置支撑;利用差分电容作为检测接口,测量由于惯性力而引起惯性质量的微动位移;电容的差分结构有利于提高微加速度计的检测性能,实现系统静电力反馈闭环控制.利用ICP深刻蚀技术和静电键合技术等微机电系统工艺完成微加速度计的制作.具有体积小、灵敏度高、功耗小等优点,能够广泛应用于导航系统、汽车工业、PC游戏设备以及其他一些消费电子产品领域.     

基于深度学习下的微课设计模型

从重构微课概念入手,从其课程属性、教学属性和资源属性出发,以目标、内容、情境、活动、交互、资源、界面和评价为设计要素,基于深度学习理论与ARCS动机模型,完成微课设计理论模型的构建。利用该模型实现微课设计的优化,使微课能够激发并维持学习者的学习动机,完成知识的理解与建构,让学习者实现深度学习的目标。     

一个单芯片硅微惯性测量组合

论文基于普通的体硅工艺设计实现了一个单片集成式硅微惯性测量组合.通过对敏感表头的结构优化设计达到异构图形长和宽的较高一致度,从而有效降低刻蚀延迟效应(RIE Lag)对大面积结构深刻蚀造成的影响.所加工的样片在不到1cm2的硅片面积上同时包含了三个不同轴向的硅微加速度计和三个不同轴向的硅微陀螺,可对载体在笛卡尔坐标系内六个自由度上的运动分量进行测量.针对这六个片上惯性元器件,分别设计了相应的接口电路并进行了测试.测试表明其中的陀螺可达到1 deg/s左右的精度,加速度计有33 mV/gn的标度因子.论文研究表明这种单片集成式硅微惯性测量组合的实现方法工艺简单,可有效降低惯性测量组合的体积,同时具有进一步提高精度的潜力.     

微型腿式胶囊机器人的设计与分析

针对目前主动式胶囊机器人存在的安全性和有效性问题,提出了一种基于伸缩和平移机构的腿式胶囊机器人.其中,伸缩机构采用微型连杆结构,平移结构采用丝杠-螺母结构.在空间位置、速度和输出力等约束条件下,对这两套驱动机构进行建模和分析,实现尺寸参数和电动机工作参数的优化.经过优化,伸展速度的范围为16.8 mm/s~34.2 mm/s,伸展力的范围为2.45 N~0.44 N,伸展效率的范围为92.8%~34.0%;而平移速度、平移推力和平移效率则基本保持恒定,分别为50 mm/min、4.20 N和50%.胶囊机器人驱动单元的长度和外径分别为33 mm和16 mm.最后,在离体猪结肠内测试该腿式胶囊平移机构机器人的性能,结果表明它可实现有效、安全的伸缩与平移运动,其平均速度可达25 mm/min.     

微前端化微应用管理控制台

微服务架构下开发时技术栈分离提升了开发效率以及运行时服务编排能力,但微应用数量倍增导致微应用管理控制台集成复杂度加大,跨微应用之间通信及操作交互体验差.本文给出一种微前端解决方案,结合典型微前端框架、管理控制台事件总线、微应用动态路由通信、微应用运行时上下文资源分离等技术机制,提高了管理控制台柔性与运行效率,降低了开发和运维成本,较好地实现了微应用管理控制台管理优化目标.经试验评估,柔性增强且代价更小,并在实际项目中验证了解决方案的有效性.     

微加速度计在冲击环境下的可靠性研究

微加速度计用于测量载体的加速度,并提供相关的速度和位移信息.微加速度计可以和微型陀螺仪组合构成微型惯性测量单元.但是微加速度计还没有完全实现市场化,微加速度计的可靠性问题已经成为制约其广泛应用的关键因素.微加速度计在加工、封装、运输和实际使用中都可能受到冲击的作用.主要研究压阻式微加速度计在冲击环境下的可靠性问题.通过简化加速度计的结构,得出了悬臂梁上的应力分布.设计了微加速度计在冲击环境下的可靠性试验,分析了加速度计在冲击环境下的主要失效模式及失效机理.得出了压阻式加速度计在冲击环境下的主要失效模式是键合引线的脱落和悬臂梁的断裂.     

风动涡轮步进电机细分驱动微机控制调速系统

介绍了风动涡轮步进电机细分驱动微机控制调速系统应用场合、背景及其有关技术;详细介绍了系统组成原理及技术关键;重点描述了步进电机细分驱动和微机控制的涡轮调速器;从理论上阐明步进电机细分驱动是提高步进电机分辨率和消除低频振荡的有效办法,作者提出的定频脉宽调制细分驱动很好解决了效率低的技术问题。设计的８０Ｃ１９６为核心的微机控制调速器很好解决了各种控制技术问题。整个系统结构简单。通过改变软件设计,可灵活地实现各种控制功能。试验结果表明这对系统性能有很大提高。     

MEMS神经元微探针研究

制作了一种神经元多电极微探针,采用阻抗分析仪对微探针进行了表征,测量了该探针单个电极在生理盐水中100～1 kHz范围内的交流阻抗.1 kHz工作频率下,探针的交流电阻和交流容抗分别为100 kΩ和10 kΩ,时漂小于1%.作为微探针的初步应用,测量了两个电极之间在不同浓度的NaCl溶液中的交流阻抗.结果表明该探针基本符合神经元探针的要求,为下一步进行生物实验奠定基础.     

基于SLM显微立体视觉模型的3D微定位研究

基于体视显微镜(Stereolightmicroscope,SLM)的显微立体视觉已经在微操作领域应用。本文研究了基于SLM显微立体视觉模型的微操作系统中的三维微观定位问题。通过对SLM双光路的分析,给出了描述二维图像空间和三维物空间映射的弱非线性显微立体视觉模型。采用立体匹配算法和目标识别两种方式对运动图像序列中的目标对象进行捕捉,可以批量给出立体图像中相关点的坐标。利用显微立体视觉理论模型和显微图像处理实现了微操作系统中的微观3D定位。     

微博谣言防控措施研究

本文介绍了有关微博、谣言的基础理论内容,并进一步引出微博谣言,介绍了微博谣言的特点及其分类,通过详细论述微博谣言的自身特点,有针对性的从五个方面阐释了防控微博谣言的具体措施。     

微通信元系统构架和QoS

微通信元系统构架是一种易于从TCP／IP过渡的服务元网络体系结构的构架。作为微通信元的服务元被组织成微通信系统，大量的微通信系统被组织成网络系统。微通信元系统构架具有简洁、可扩展和容易实现的特点。文中重点讨论了微通信元系统构架对QoS的支持，并且将它和层次结构对QoS的支持进行了比较。     

《电视节目制作》微课项目的设计与开发

高校微课学习模式是一种新颖的课程表现形式,不仅促进教学思维方式的转变,也为高校实践类课程中存在 的问题提供了一些解决思路。《电视节目制作》是一门既注重理论性、知识性,更强调实践性的应用型课程。结合现有课程体系 设置不全、没有固定教材、教材陈旧等问题,针对广播电视专业实践课程设计开发出有效的、可以提升技术、开拓学习者思维的 微课辅助课程,以其有效解决上述问题,改善现有体制下该课程实施的缺点。     

高校微课教学研究与设计

微课是网络时代出现的一种新型的教学资源。它以视频为主要载体,以短小精悍为主要特点,在网络上可以广泛存在,让人们实现泛在学习。本文介绍了微课的定义、特点、时长以及设计方法,同时还介绍了全国高校微课比赛的相关情况。     

计算机程序设计课程教学中的微课程案例设计

随着翻转课堂、MOOC等新概念的兴起,作为其重要信息载体的微课程受到了人们的高度重视,逐渐成为教育教学方法中的研究热点。微课程对于计算机类课程的应用有着更加实际的意义和先天优势。简要回顾微课程起源以及发展现状,针对本课程特点,提出了《计算机程序设计》微课程设计方法和案例设计。     

低g值微惯性开关中阿基米德平面螺旋梁的设计

针对低g值微惯性开关对微弹簧的系统刚度达到(0.1~10)N/m数量级的要求,设计了一种阿基米德平面螺旋梁结构的微惯性开关。根据材料力学中的卡氏定理和线弹性理论,推导了阿基米德平面螺旋梁的弹性系数计算公式,并与ANSYS有限元仿真分析结果进行了对比。基于推导的弹性系数计算公式设计了一种三根阿基米德平面螺旋梁支撑的动作阈值5.5 gn 的微惯性开关,并采用SOI硅片以及玻璃－硅－玻璃键合技术进行了加工,在离心转台上对开关实际动作阈值进行测试,并将测试值与设计值进行对比。结果表明,采用推导到的阿基米德平面螺旋梁弹性系数计算公式计算结果与ANSYS仿真结果相近,基于推导的弹性系数计算公式设计的三根阿基米德平面螺旋梁支撑的微惯性开关动作阈值设计值与实测值相近,单根阿基米德平面螺旋梁弹性系数约0.8 N/m,能够满足低g值微惯性开关低刚度的要求,推导的弹性系数计算公式能够用于基于阿基米德平面螺旋梁的低g值微惯性开关的设计。     

基于主动学习的微博聚类分析

K Means聚类算法由于无法准确确定初始化聚类中心,容易造成 聚类结果准确率低下。对微博数据聚类时,可能会导致无法正确反映兴趣热点。本文 设计了基于主动学习的聚类算法,在确定初始聚类中心过程中应用Min Max主动学习策略, 使 得算法每次在很小数量的查询后都会提供数据点供用户进行初始中心点确认,并在K Means算 法中重新计算聚类中心时设置其权重值,从而减少迭代的数量,提高聚类结果的准确 率,并将这一算法运用于微博聚类分析,得出微博热门话题。     

微/纳米流体控制用冰阀器件执行过程的数值模拟

冰阀是一种利用微/纳米流道内流体自身的冻结/融化相变过程来实现关断或开启作用的新型流体元件.由于无运动部件、无泄漏、不会引起流体污染且易于实现电控等优点,该器件在微/纳米流体系统的控制中具有重要的应用前景.针对冰阀的工作原理,基于相应的流体力学及传热学数学模型,从数值计算角度对微流道冰阀器件的执行过程进行了模拟,并开展了相应的参数化研究,在此基础上可对冰阀的工作状态及控制过程更好地加以理解和剖析.