仿生湿吸二维微力传感器设计与试验研究

设计了一种L型的二维微力传感器,该二维微力传感器采用悬臂梁式结构。在弹性力学和材料力学基础上,利用Solidworks三维建模软件和ANSYS仿真软件对传感器分别进行模型建立和有限元应变分析。对该二维微力传感器的实体进行标定,得出了力和输出电压之间的关系。然后,在设计与分析二维微力传感器的基础上,研制了二维微力传感器阵列测试系统。最后,在测试系统实施了不同预压力下的湿吸力测试试验,验证了传感器和系统的可靠性。     

基于光线投射采样和四元数正交矩的高效三维医学影像鲁棒零水印算法

针对三维医学影像的版权保护问题，以及随着待保护图像数量增加而导致的水印存储容量同步增加的问题，提出了一种基于光线投射采样和极复指数矩的三维医学影像鲁棒性零水印算法。首先，提出了一种基于光线投射的采样算法，对多张二维医学图像序列构成的三维医学影像进行特征采样并在二维图像空间中进行描述；其次，提出了一种针对三维医学影像的鲁棒性零水印算法，所提算法通过光线投射采样获取三维医学影像的冠状面、矢状面和横切面的3个二维特征图像，将3个二维特征图像进行极复指数变换获得四元数正交矩；最后，使用四元数正交矩和Logistic混沌加密构建零水印信息。仿真实验结果表明，在各种常见的图像处理攻击和几何攻击下所提算法能够保持零水印提取的比特正确率在0.920 0以上，水印存储容量随着三维医学影像的数据增多而提升，与其他优秀的二维医学图像零水印算法相比，所提算法的存储容量至少提升了93.75%。     

基于旋转谐振结构的单芯片二维电场传感器

提出并研制了一种二维电场检测传感芯片,将四个电场测量微型单元和旋转式驱动微结构集成在3. 5 mm ×3. 5 mm的敏感结构上,实现了单芯片的电场二维测量.介绍了传感器的工作原理、敏感结构的设计,以及基于绝缘体上硅( SOI)工艺的单芯片微型二维电场传感器制备工艺技术.成功研制出传感器原理样机,研究了微型二维电场传感器的标定方法,开发了用于电场二维标定的测试装置,并在室温常压下对传感器进行了二维标定.实验结果表明:该传感器能够有效减小电场的轴间耦合干扰,测量误差优于7. 04%,线性度可达到1. 25%.     

光电三维角位移传感器的研究

本文介绍了一种采用光线转换器作为转换元件的光电三维角位移传感器的工作原理及构成，建立了三维角位移与光线变化之间的数学模型，分析了该传感器的一些特点。     

光扫描型pH 图象传感器测试条件的研究与分析􀀂

以LAPS为基础,研究高分辨率光扫描型二维pH图象传感器及其测量系统,重点研究了传感器的芯片材料与测试条件对传感器输出光电压的影响,并给出优化参数.在此基础上对溶液二维pH值分布进行了测量,并给出溶液pH值二维分布的灰度图.     

基于二维PSD的单目标靶模拟射击训练系统

所研制成的一种适宜于国家射击队使用的模拟射击训练系统,采用二维PSD位置传感器来接收目标靶上四个红外发光管发出的红外光线,以确定瞄准点在目标靶上的实际位置,从而将过去所使用的双目标靶合二为一的单目标靶,从而实现了设备的微型化.又增加了心率传感器,由此可以实时得到运动员在射击训练时的心率.设计了友好的人机交互界面,解决了训练过程中的可视化问题.实验结果表明系统性能稳定,达到了设计的要求.     

红外传感器模型的成像仿真效果分析

红外传感器的建模仿真是信号注入式仿真性能评估中的关键环节。通过分析红外成像系统的工作过程,提出了一种由调制传递函数（MTF）法、基于图像像素处理法以及光线追迹法相结合的红外传感器建模方法;为了定性地对所建立的红外传感器模型进行评估和分析,需要对仿真后的红外图像进行分析和评价,提出了由一、二维直方图和图像傅立叶频谱分析相结合的分析方法,并结合仿真试验结果进行了成像仿真效果分析,验证了模型的可行性,避免了单一分析方法只能评价部分效应成像效果的缺陷。     

双二维矢量传感器垂直阵定向技术的研究

针对目前国内矢量传感器制造技术的现状,研究了很有实用价值的二维矢量传感器阵的定向方法.首先分析了二维矢量传感器接收信号的形式,推导得出单个二维矢量传感器有一定的三维空间定向能力;继而设计出一个双二维矢量传感器垂直阵,并针对此垂直阵提出了方位估计的3种算法:分测法、混测法和鉴测法;接着对定向算法进行仿真实验,验证了各种算...     

基于观测器的移动执行器对二维分布参数系统的控制

研究二维分布参数系统在传感器执行器网络下的控制问题.传感器执行器网络由二维平面上固定的传感器与移动的执行器组成.首先,利用传感器对二维分布参数系统的测量信息设计观测器,用来估计二维分布参数系统的状态,并在观测器的基础上给出相应的控制器;然后,利用算子半群理论并结合Lyapunov方法,得到平面上移动的执行器的水平运动速度和垂直运动速度,该速度依赖于观测器的信息;最后,数值仿真表明,二维分布参数系统在该移动执行器控制下的性能得到了有效的提高.     

应变式二维加速度传感器的研究与仿真

轴承振动二维加速度信号对其状态监测和故障诊断具有重要研究意义。采用圆柱形等截面梁为弹性元件,结合二轴应变测试方法,提出了应用于轴承状态监测与故障诊断的应变式二维加速度传感器新结构。在建立应变式传感器振动加速度方程的基础上,分析了结构参数对传感器固有频率和灵敏度的影响,并利用有限元方法对传感器的动态响应性能和测量精度进行了数字仿真分析,获得了动态响应曲线和测量精度曲线。仿真结果表明:新型应变式二维加速度传感器具有良好的测量精度和低频特性,以及维间非耦合性、结构简单、成本低廉、易于加工装配等优点。     

基于视觉传感器的二维尺寸测量

简述视觉检测原理的基础上,构造了基于视觉传感器的二维尺寸测量模型,给出了相应的测量原理及软件设计,并进行了实际的测量试验,证明这种基于视觉传感器的二维尺寸测量是有效可行的。     

基于二维压差矢量传感器的定向误差分析

由于压差矢量传感器自身的结构和实际工程应用中,它的四基元制作工艺的不完全一致和自身的装配误差,导致水下目标定向时定向精度不准确。以二维压差矢量传感器为研究对象,分析了单个二维压差矢量传感器的结构和原理,在低噪声情况下采用相关性定向的方法实现目标的精确定向,同时分析二维矢量传感器产生的基元位置偏差与基元通道不一致性对目标方位估计的影响,并进行仿真,得出并验证影响矢量传感器方位估计的主要因素,方便方位估计的补偿研究。     

空间大型机械臂末端12维传感器设计及应用

针对空间大型机械臂,设计了12维传感器,在6维力/力矩传感器基础上一体化设计了6维加速度传感器,并集成了基于FPGA(现场可编程门阵列)的高速多通道数据采集系统.采用最小二乘法和静、动态标定方式对力矩和加速度传感器分别进行了标定.设计的传感器具有维间耦合小、集成度高、易于安装、可靠性高等优点.最后,将设计的12维传感器安装在大型机械臂末端,进行了残余振动抑制试验.实验结果表明,利用此12维传感器的加速度信息,可有效地补偿惯性力、抑制机械臂末端的残余振动,设计的传感器合理可行.     

硅微电容式二维加速度传感器的加工与测试

设计了一种基于体硅加工技术的单敏感质量元差分电容式二维加速度传感器,并采用硅-玻璃静电键合、ICP工艺释放等技术完成了二维加速度传感器的加工。测试结果表明:该二维加速度传感器两个检测方向上的灵敏度基本一致,线性度较好,交叉干扰较小。X、Y方向的灵敏度分别为58.3 mV/gn、55.6 mV/gn;线性相关系数分别为0.9968、0.9961,交叉灵敏度分别为6.17%、7.82%。     

基于模糊控制的智能车路况识别

如何根据传感器输入信息快速识别出前方道路情况,是智能车控制领域研究的重点。基于32位瑞萨微控制器和CCD摄像头传感器构成智能车硬件平台,提出了基于模糊控制的路况识别控制算法。对CCD传感器采集的视频信号进行二值化,利用模糊识别算法处理二值化的视频信息,有效地屏蔽了外界光线等干扰因素对CCD传感器的影响,使智能车能够根据路况信息做出快速反应。     

一种新型光学测量系统在高温环境中的应用研究

提出了一种高温条件下的在线光电测量系统,可直接用于浮法玻璃锡槽内玻璃成型区的玻璃厚度测量。建立了一种自动补偿玻璃板上下表面倾斜的单像机双目视觉传感器模型,变双CCD摄像机结构为单CCD摄像机结构。通过加装一组对称光学反射镜,镜像出一对虚拟摄像机,可在同一个CCD像面上采集到存在视差的2幅图像,从而消除玻璃板上下表面倾斜角引起的系统误差;同时,完成传感器在高温恶劣环境中的二维定位,保证了仪器设计基准与测量基准的统一。分析了高温气体湍流条件下激光传输光线起伏效应和光线起伏对激光测量系统性能的影响,提出利用先验法补偿系统热致光学误差;通过实验和在线实际应用证明:该系统测量精度能够满足玻璃厚度在线测量的要求。     

发明与专利

一种基于二维MXene/SnO异质结的氨气气体传感器、制备工艺及应用【摘要】本发明提供了一种基于二维MXene/SnO2异质结的氨气气体传感器、制备工艺及应用,属于纳米材料技术领域。该氨气气体传感器主要由气敏材料和加热基板组成,工作温度为室温。     

挖掘潜力玩转手机传感器

现在手机中都带有传感器，除了可以感应光线之外，如何让传感器在一定场合派上更大用场呢？·     

虚拟二维激光雷达成像积分算法

虚拟二维激光雷达是激光雷达扩展应用的组成部分,可以结合3D场景点云特征进行二维激光雷达扫描障碍物模拟;提出根据光线传导特征建立积分方程得到了在多障碍物场景下的激光雷达图生成的解析解,利用AutoCAD与Visual C#联合编程的方法进行了虚拟激光雷达的实现;最后,实验结果与真实二维激光雷达比对,虚拟激光雷达能从3D场景中准确提取物体的位置和距离信息。     

二维激光图像挠度/位移测量系统的信号预处理

为解决二维激光图像挠度/位移测量系统测量数据不稳定的问题,分析了光斑图像不稳定的因素,指出了影响光斑稳定的原因,提出了图像预调整、颜色识别、阈值判定和滤波的处理方法.这些预处理方法有效地消除了自然光线、散射光线和衍射光线对系统的干扰,使激光光斑图像保持稳定,起到提高系统精度的作用,得到了较为理想的结果.