非参数估计法环状静电传感器灵敏度仿真研究

气力输送广泛存在于化工过程,针对气固两相流参数测量展开一系列研究.通过引入统计学中非参数核估计方法,结合拟合优度和仿真数据样本最终拟合出数学模型,模型满足高斯分布,理论上给出了静电信号满足高斯分布的猜想.对静电传感器测量系统进行改造使得信号输出线可以加长2～3 m,为后续设备的测量提供了便利.采用Maxwell仿真软件...     

航空发动机气路检测静电传感器仿真研究

针对航空发动机气路静电检测静电传感器的复杂工作环境,开展传感器的流场、电场、温度场耦合的多物理场建模与仿真研究。采用有限元分析软件建立静电传感器的数值模型并进行仿真分析,研究探针型静电传感器探极的直径、长度、布局位置对发动机尾气静电信号的影响,最后通过在尾气静电试验平台测试,对仿真分析的结论进行验证,从而为静电传感器的工程化应用提供理论支撑。     

面阵CCD图像传感器不均匀性的校正

针对面阵CCD不均匀性特性 ,对降低CCD不均匀性的不同方法进行了探讨 ,结合某参数测试系统的研制 ,对使用基于参考光源的多点因子加权法的校正进行了讨论 ,为使用面阵CCD进行高精度测量提供实用的降低噪声措施和校正步骤。     

静电自组装技术制备多巴胺传感器的研究

利用静电自组装技术研制一种多巴胺传感器.以高纯度Pt丝为基体,利用壳聚糖(chitosan)结合静电自组装方法固定酪氨酸酶(tyrosinase),再修饰Nafion膜,制备复合膜修饰的新型多巴胺传感器,并用该传感器监测给药后大鼠尾核中多巴胺浓度.测试结果显示:传感器线性范围为5×10-7～5×10-4 mol/L,R2=0.9961;重复性误差为3.43%;给药后,该传感器检测结果显示多巴胺浓度与药物剂量间存在相关性,达峰时间为40～45 min.该传感器具有良好的选择性、稳定性和重现性;在体测定结果表明:该传感器可用于在体监测多巴胺的实验研究.     

远距离超声测距传感器激励脉冲研究

超声传感器不同发射激励对超声发射功率有很大影响,决定了空气超声波探测距离。对超声激励脉冲进行了功率谱分析,给出了不同类型激励脉冲与发射功率之间的关系。设计了远距离超声传感器双极性发射电路,实现了脉冲个数和脉冲频率可调。通过实验研究,确定了超声激励脉冲的类型、个数与激励电压。该电路已成功用于远距离超声波测距系统中,能稳定、可靠地检测25 m处的障碍物。     

壳聚糖／葡萄糖氧化酶复合膜结合静电自组装技术制备葡萄糖生物传感器的研究

该文利用壳聚糖(chitosan,CS)结合静电自组装方法固定葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOx)制备了复合膜修饰的酶电极,构建了一种新型的葡萄糖生物传感器,实验结果表明随着(CS/GOx)薄膜层数增加,产生的氧化电流升高,可以通过增加组装次数提高酶电极中GOx的量.实验得到(CS/GOx)6、(CS/GOx)9和(CS/GOx)12响应时间分别为6.4 s、8.5 s和13.0 s,线性浓度范围为7×10-4～1.3×10-2mol/L、4.2×10-4～1.6×10-2mol/L、1.4×10-4～1.9×10-2mol/L.传感器的工作曲线表明增加GOx的层数可以提高传感器的灵敏度,但同时延长了响应时间.     

基于超声传感器的骨密度仪的研究与设计

超声骨密度仪可以很好地对人体的骨质疏松程度进行测量,具有无放射性、廉价等优点。从硬件和软件两个方面讨论了基于超声传感器的骨密度仪的设计,主要包括超声发射、超声接收、信号处理以及嵌入式平台的搭建,骨密度仪判定标准T值和Z值数据库的建立。从实际测试结果验证了此设计方案的可行性。     

基于Jetson和超声传感器的清洁车避障方法研究

为解决清洁车普遍存在的清扫盘和喷水杆容易因触碰路肩造成损失的问题,提出了一种基于Jetson和超声传感器的清洁车路肩距离检测及避障方法。该方法采用超声传感器检测清洁车清扫盘到路肩的距离,以Jetson AGX Xavier作为控制核心。Jetson控制器对超声传感器检测到的距离信息进行处理,生成控制指令,通过CAN总线将控制指令传送到车载CAN设备控制器,控制清扫盘和喷水杆收放来减少损失。行车实验表明,所提出的检测方法和系统可以有效避免清洁车离路肩过近,减少清扫盘和喷水杆与路肩的碰撞。     

无线超声传感器网络在开关柜局部放电中的在线监测研究

开关柜局部放电是引起开关柜绝缘老化导致电力事故发生的重要因素.结合腰站变电站工程,将3只超声波传感器安装在35 kV开关柜与电缆沟的接头处,对开关柜局部放电进行在线检测.局部放电现象的发生会伴随声的物理变化过程,根据超声波特征量和局部放电的定量与定性关系便能检测和诊断开关柜绝缘状况.监测数据表明:超声波传感器数值范围为204 ～422 mV.数据的曲线走势一定程度上反映开关柜局部放电的变化,为进一步的电力故障预报提供了有效的支持.     

基于DBR光纤激光传感器的超声与温度双参量测量研究

介绍了一种基于DBR光纤激光传感器同时测量超声与温度的双参量测量方法。通过对光纤DBR激光传感器中,由双折射效应产生的两种非简并偏振模式拍频的调制,同时获得温度与超声的测量信息。文中首先基于DBR光纤激光传感器偏振外差技术测量的基本理论,分析其在温度信号调制和超声信号调制下的测量原理。然后,设计温度与超声测量实验,得到不同温度下DBR光纤激光传感器的频谱输出,以及同一温度下（34.9℃）,两种超声信号（5 MHz和7 MHz）的频率调制输出。最后,实验论证了不同超声信号在不同温度下的双参量测量输出。本文通过理论与实验的对比分析,表明了DBR光纤激光传感器在超声信号测量的同时,还可以实现温度信号的测量,10 MHz以内温度灵敏度均值0.116 MHz/℃。     

基于横向场激励的高频压电超声换能器

介绍了一种基于横向场激励模式的高频压电超声换能器及其设计、分析和制作过程。采用扩展的Christoffel-Bech-mann方法对LiNbO3、LiTaO3和PMN-33PT三种不同压电材料的a模式横向场压电耦合系数进行了计算,发现这三种材料中LiNbO3具有最大的LFE a模式压电耦合系数,为28%。采用具有最大压电耦合系数的X切LiNbO3设计并制作了基于横向场激励的高频超声换能器,并采用传统的Pulse-Echo方法测试了该超声换能器的中心频率和带宽。实验测得该LFE高频超声换能器的中心频率为34MHz,-6dB带宽为14.4%。从理论和实验上证明了横向场激励模式可以应用于高频超声换能器。     

超声相控阵探头的模型研究与参数优化

超声相控阵探测技术是在工业无损检测领域具有良好应用前景的新技术。论文介绍了超声相控阵检测的基本原理,对相控阵探头单一阵元模型和多维线性模型进行了仿真对比,证实了多维线性相控阵模型在应用中的优势;进而针对多维线性相控阵结构参数与探测性能的关系进行了仿真研究,基于实验仿真和理论推算给出了探头参数的优化方案,为相控阵探头结构设计奠定了基础。     

超声压力传感器的敏感元件

本文综述了国内外一些使用超声方法测量静态高压力的敏感元件,介绍了流体和固体两类敏感元件为测压原理和一些压力测量的结果,并对两类敏感元件进行评价。     

高集成度超声相控发射电路的设计

以往超声相控发射电路采用分立元件,集成度低,由多块发射电路板组成,存在由于板间不同步造成的误差,影响发射精度.本文提出了一种高集成度高精度发射电路的设计.该设计利用FPGA内部锁相环的倍频和移相的技术取代了延时线,并采用多个4通道的高压脉冲产生芯片和8通道高压模拟开关芯片,集成于一块电路板上,大大提高了电路的集成度,避免了板间不同步的问题.同时对该电路实现电子扫查进行了相控分析,并通过仿真和实验,证明了电路的可行性.     

交变磁场传感器法拉第屏蔽的研究

传感器在各种数据采集与检测系统中起着至关重要的作用.为了更有效的接收所需信号,我们除了进一步提高传感器本身的性能外,还要消除一些不必要的干扰.在检测低频交变磁场而且磁场信号极其微弱时,首先要选用高性能的交变磁场传感器将交变磁场信号转换为电信号,然后采用一系列的选频放大等电子技术,这样在两者之间就会产生不必要的电场耦合,影响对有用信号的准确测量,为了阻断该电场耦合,对交变磁场传感器采用法拉第屏蔽是不可或缺的重要环节.     

陶瓷厚膜力数字传感器的产业化设计

数字传感器是一种新型传感器,由于有一系列优点,近年来日益受到广泛地关注.本文简述了由力敏Z-元件构成的新型力数字传感器的最新研究成果,包括力数字传感器的特性、电路结构和工作原理,提出了一些对研究人员、工程师和生产经营管理者都具有创新性和启发性的新概念,并展望了它的产业化方向.     

基于CPLD和单片机的高精度超声波测距研究

提出了一种基于CPLD和单片机的高精度超声波测距的设计方案。测距中的时间是通过高精度的晶体震荡器作为时钟信号源来进行计数测量。同时使用CPLD代替常用的单片机的纯软件方法实现动作控制,以减少误差。在CPLD电路设计中,充分考虑了延时所造成的误差并予以克服。     

硅微压电超声换能器的设计与制作

介绍了一种用ZnO薄膜作为压电层的硅微压电式超声换能器(PMUT).该硅微压电换能器的振动基膜采用LPCVD制作的氮化硅薄膜和PECVD制作的二氧化硅形成的复合振动膜结构.文中运用有限元方法对该硅微压电换能器的结构进行了模拟和计算,并进行了预应力对硅微换能器共振频率的影响的分析.实验测得硅微压电式换能器的共振频率为71.36 kHz.本文还使用该硅微超声换能器在油中进行了初步的共振频率点收发信号的实验,接收实验测得信号峰峰值为9 mV左右,发射实验标准水听器接收信号峰峰值为0.8 mV左右.     

Optical Near-Field Probe Integrated With Self-Aligned Bow-Tie Antenna and Electrostatic Actuator for Local Field Enhancement

Microelectromechanical systems (MEMS)-based near-field scanning optical microscopy (NSOM) probes with a bow-tie antenna structure consisting of two metal triangular electrodes separated by a narrow gap have been designed and fabricated. An electrostatic actuator is integrated on this bow-tie probe to decrease the gap width for enhancing the optical near-field intensity. A self-alignment process based on deep reactive ion etching and wet anisotropic etching is established to fabricate the symmetric bow-tie structure. The static and dynamic actuations of electrostatic actuators are examined. With the mechanical resonance of the antenna structure to lateral direction, NSOM imaging is performed in the visible range, and the subwavelength resolution beyond the diffraction limit of light is demonstrated.1655     

离散时滞大系统的无条件稳定性

本文研究一类线性定常离散时滞大系统的无条件稳定性问题。首先利用m阵的性质,给出了一般离散时滞系统无条件渐近稳定的充分条件;接着建立了适应于离散时滞系统的比较原理,最后用向量李雅普诺夫函数法和集结(aggregatioa)方法,推得了线性定常离散时滞大系统无条件稳定的充分条件。这一条件归结为判定一个阶数等于子系统个数的实矩阵是否是一个m阵。一个简单的数值例子说明了本文得出的结果的应用。