三自由度介电型EAP软材料位置传感器研究

基于介电型电活性聚合物(EAP)变形时的电容值变化原理,设计并实现一种三自由度软材料位置传感器,其内框可沿平面和法向移动,分别用于检测平面和法向位移。建立该传感器的几何模型,推导出其电容值变化和内框位移的关系。采用差分法测试该传感器的电容值变化,分析了面对面两个传感单元的电容值差和内框的平面位移、单个传感单元的电容值和内框的法向位移之间的关系,测试得到其平面和法向位移灵敏度分别为66.69pF/mm、0.47pF/mm~2,与理论分析结果较吻合。该位置传感器的理论与测试分析结果验证了介电型EAP应用于位置传感器中的可行性。     

一种基于介电弹性体阵列的能量转换装置

设计了一种基于介电弹性体阵列的风力能量转化装置,装置包括风车、曲轴、介电弹性体薄膜、外壳、轴承、夹具、电刷、高压发生器、电缆等。其中,风车的转轴与曲柄连杆的主轴颈连接,连杆轴颈上安装轴承,轴承外侧180°对向设置固定介电弹性体的夹具;介电弹性体另一侧同样使用夹具固定在外壳内表面,设置多段连杆轴颈,始终处于相同拉伸状态的介电弹性体发电单元并联组成一组发电阵列,提高单次发电量。本装置基于单个介电弹性体组成介电弹性体阵列,在1个周期内依次进行电能的转化。实验结果表明,在材料应变量达230%,充电电压为925 V时,单个周期内的发电量可达到17.06 mJ,为介电弹性体阵列大规模发电的应用提供参考。     

基于介电弹性体的海洋能发电装置的研究进展

介电弹性体是一种新型功能材料,其能量收集作用主要应用在低频、大变形的能量源场合,与海洋能发电十分契合。该文描述了介电弹性体发电的基本原理及其材料特性和发电装置电极材料的研究进展。针对目前介电弹性体海洋能发电装置成本高,种类少,能量转换效率低等问题,该文总结了国内外不同类型的基于介电弹性体的海洋能发电装置及研究方案,对不同类型的发电机特点及适用场合进行了分析。结果表明,浮标式和管状水动力式发电机应用前景广。最后阐述了当前介电弹性体在海洋能应用上亟待解决的问题,并对进一步解决上述问题提出了建议。     

介电型EAP驱动的转动关节研究

基于介电型电活性聚合物(EAP)的优点,设计、实现了该材料驱动的转动关节。根据介电型EAP的变形原理设计、制作了圆柱形驱动器,其输出最大位移约为11mm,伸长应变达到33.8%,并对输出力-位移特性进行测试。基于该型驱动器实现了转动关节,转角约为±13°,堵转力矩为19.6mN.m,将转动关节应用于爬行机器人,并对试验结果进行分析。     

拉伸模式对介电弹性体发电机性能影响的研究

为探究介电弹性体发电机发电量与其拉伸变形的关系,采用单轴、纯剪切与双轴3种拉伸模式进行介电弹性体发电机发电性能的实验研究。分析了介电弹性体发电机在3种拉伸模式下电压、电容、电极涂覆面积与拉伸率的关系,实验研究了3种拉伸模式下介电弹性体发电机输出电压、实际产生电能、拉力与其变形量的关系及介电弹性体的破裂极限。实验和研究结果表明,双轴拉伸模式下介电弹性体的破裂极限最大,在面积变换率大于4倍时电能出现大幅度提升,可实现介电弹性体的能量密度最大化。     

电活性聚合物发电基本原理及应用研究

剖析了电活性聚合物在静电场中机械能和电能相互转换的内部机理,主要针对电活性聚合物发电原理进行分析研究.在不考虑能量损耗的理想前提下,探讨电活性聚合物在发电过程中3种能量循环过程.最后,采用丹佛斯生产的电活性聚合物(DEAP)材料,建立了电活性聚合物发电机实验装置平台,分析恒电荷状态下收集能量过程.试验验证了电活性聚合物发电原理.实验结果表明,作为新型智能材料的电活性聚合物在发电应用领域前景广阔.     

用于水滴能量收集的叉指电极摩擦纳米发电机

近年来，摩擦纳米发电机在收集清洁和可再生水能能源领域中逐渐兴起，尽管摩擦纳米发电机具有高电压输出，但其实际应用受到较低输出电流的限制。为此引入叉指电极以提高摩擦纳米发电机的电输出性能。通过对摩擦纳米发电机的PTFE膜厚和电极宽度进行调控，优选出在一定面积内具有最高发电效率的参数。利用多物理场耦合仿真分析摩擦纳米发电机的工作原理，解析电荷转移过程中的电势分布，验证实验结果的有效性。研究发现，当PTFE膜厚为0.08 mm且电极宽度为25 mm时，摩擦纳米发电机具有最佳电输出特性，开路电压和短路电流分别为47.42 V和453 nA。此外，通过模拟实际雨天环境，该摩擦纳米发电机能够驱动至少28个LED灯珠。相关研究成果可为构建用于水滴能量收集的叉指电极摩擦纳米发电机提供参考，拓展摩擦纳米发电机用于雨水能量收集的实际应用。     

Li2CO3掺杂BST的制备及复合薄片的能量收集研究

将水基流延技术与低温烧结陶瓷技术相结合,用于BST挠曲电陶瓷的研制和能量的收集。为了降低BST的烧结温度,在BST水基流延浆料中添加了质量分数1%～4%的Li₂CO₃,将浆料流延成薄片后进行烧结。研究了Li₂CO₃掺杂量对烧结温度的影响以及BST薄片厚度对材料电性能的影响。实验结果表明,适量的Li₂CO₃掺杂能够将BST的烧结温度降低约250℃。在烧结后的薄片两面涂上银电极和适当厚度的PDMS,得到“三明治结构”的BST复合薄片,用于介电、挠曲电测试和能量收集实验。当Li₂CO₃掺杂量为质量分数2%时,300μm厚的BST复合薄片在1100℃烧结后介电性能最优,其介电常数为3200,介质损耗为0.05。而200μm厚的复合薄片表现出最高的横向挠曲电系数,达到0.24μC/m。此外,40μm厚的复合薄片表现出最好的电流输出能力,达到1.2 nA。     

自供能传感器能量采集技术的研究现状北大核心

归纳了国内外自供能微电源技术的研究现状,阐述了环境能量采集技术结构设计与能量转换机理。当前能量采集器主要依靠特殊功能材料完成能量转换,耦合方式包括：压电效应、磁致伸缩效应、摩擦发电效应、热释电效应、静电效应、光电效应等。能量来源包括：振动机械能、磁场能、摩擦能、温差能、风能、海洋能和太阳能等。能量采集器的结构形式有单一能量转换和复合能量转换等。为了提高能量采集装置的发电性能,研究重点是结构优化设计、换能材料改性、降低储能电路自损耗等。自供能微电源未来的发展趋势包括增强环境自适应能力、改进自供电能量转换效率、加快实用化步伐等。     

基于光学介电微球阵列的激光微纳图案化加工研究

介绍了一种通过单层光学介电微球阵列对激光进行调制进而对微球表面的金膜进行加工的工艺方法，采用该方法可以高速地对大面积微球阵列上的金膜进行微米量级分辨率的图案化加工。针对介电微球阵列通过光学近场实现突破衍射极限的聚光进行了分析，然后采用软件模拟了微球对光场的调控，讨论了微球直径以及激光波长对加工精度的影响。通过改变工艺参数，分别研究了激光波长、介电微球直径、离子溅射镀膜厚度及激光照射的能量密度对加工出的金微纳结构的影响，得到了最佳的加工工艺参数。在此最佳工艺条件下能加工出直径约为100 nm的金膜单孔洞结构。通过改变激光的入射角度，研究了适合图案化加工的步进和线宽，最终加工出了线宽为280 nm的简单图案。     

近红外光谱技术在水果品质无损检测中应用的研究与现状

简单概述了我国水果产业的发展现状,着重阐述了国内外利用近红外光谱技术进行水果品质无损检测的最新研究进展,分析了当今研究中存在的问题,并对利用近红外光谱技术进行水果检测的前景进行了展望,提出了一些建议。     

星载差分吸收光谱仪转动部件测试系统设计

基于星载差分吸收光谱仪转动部件控制需求,设计了星载光谱仪转动部件的测试系统。采用微动开关复位加定步的电机运动方式实现电机的精确定位。采用脉冲调制（PWM）的方式实现驱动电流的精细调节。并搭建平台对系统进行重复性测试,实验结果表明,测试系统具有较高的可靠性和稳定性,能够满足光谱仪的精确定位要求,使电机在工作寿命内按计划完成定标工作。     

“计算机组成原理”设计性实践教学模式研究

本文阐述了"计算机组成原理"设计性实验教学的重要性,对设计性实验教学的目的和基本特征进行了归纳,对"计算机组成原理"设计性实验教学的现状进行了调查,对存在的问题进行了较深入的分析;在此基础上.对组成原理设计性实验的教学模式进行了研究,对设计性实验的体系进行了初步设计,并对"计算机组成原理"设计性实验的实施方法进行了探讨.     

杂质吸收对光子晶体滤波器设计的影响

为了研究杂质的吸收对光子晶体滤波器设计的影响,引入复折射率并利用特征矩阵法,计算了滤波透射峰的峰值和半峰全宽。滤波透射峰的峰值随杂质的消光系数增加而迅速减小,滤波通道透射峰的半峰全宽随消光系数增加而增大,滤波透射峰的峰值和半峰全宽都随吸收杂质的光学厚度的增加而减小。结果表明,设计光子晶体滤波器时,必须考虑杂质吸收这一重要因素,应选择消光系数小于0.002的掺杂材料,并且杂质的光学厚度应设计在2(λ0/4)左右。     

电子技术基础实验课程混合式教学设计

近年来,在线学习掀起了一场席卷全球的教育革命,MOOC/SPOC、翻转课堂、混合式教学对高等教育带来了前所未有的冲击。电子技术基础实验课程地位特殊,传统教学方式已无法满足创新性人才培养的需要,文章从其教学特点出发,提出了“线上教学+自主实验+翻转课堂”的混合式教学模式,同时还阐述了与此密切相关的集约化线上教学资源平台、智能化翻转教学环境以及多元化过程性考核评价机制三个重要环节。经研究发现,学生的课堂主动参与度、自主学习能力、创新思维能力、动手实践能力以及教师的教学创造力得到全面提升。教学环境支持课堂互动和全周期教学行为数据采集,体现了教学过程的信息化、教学实施的精准化和教学评价的客观化,实现了信息技术与实验教学的深度融合。     

非同相口径场瞬态辐射的计算

利用电磁脉冲的口径瞬态辐射场计算公式,针对圆形口径的线性相移、平方律相移等非同相口径场情况,计算了辐射高斯脉冲时的能量方向图、半能量波瓣宽度、面积利用系数等参数.计算表明,对于圆形口径非同相口径场,最大辐射场的方向为口径面法线方向,同时能量方向图关于口径面法线方向对称;随着口径的增大,波瓣变窄,无副瓣;随着平方律相移的滞后参数的增加,波瓣变宽,主瓣不分裂.     

Sn-Zn-Ag系无铅钎料焊接性能研究

讨论了电子软钎料的钎焊性能及其影响因素，并采用铺张面积法对Sn-Zn-Ag系钎料钎焊性能进行评估。钎料的钎焊性能很大程度上取决于钎料对基板的润湿性能，而润湿性能与液态钎料在基板上的液、固、气三相界面的界面张力有关。对润湿角(θ)与铺展面积(S)之间的关系进行了探讨。     

两种自适应杂波抑制技术的比较：AMTI及ADPCA技术性能的分析和比较

本文在讨论机载雷达地面杂波回波的基础上，分析了ＡＭＴＩ和ＡＤＰＣＡ系统的性能。对这两个系统从原理上，并利用计算机模拟结果及实验结果进行了比较。本文将有助于工程实现。     

凋亡神经元线粒体超微结构的形态计量学分析

目的:观察并分析人大脑皮层凋亡神经元线粒体超微结构的形态计量学变化.方法:取21例脑外科手术患者的额叶大脑皮质超薄切片中的正常神经元和凋亡神经元的电镜照片各80张,分为对照组与凋亡组.采用形态计量学方法对两组神经元的细胞体、细胞核、线粒体及细胞质基质灰度进行分析.结果:与正常神经元相比,凋亡神经元线粒体的体密度、面密度、数密度、比膜面明显增大(P＜0.01),比表面无明显改变(P＞0.05),线粒体基质与细胞质基质灰度之差明显增大(P＜0.01).结论:凋亡神经元线粒体未发生明显肿胀或增生,但其内膜和嵴的面积明显增加,基质密度降低.     

一种新型应答机数字化终端的实现

本文介绍了一种用数字信号处理器（DSP）及现场可编程门阵列（FPGA）实现脉冲应答测距和指令数据接收双重功能的数字化终端。