SU-8胶微结构的尺寸公差研究

对SU-8胶微结构的尺寸及其公差进行了定量研究.在考虑了SU-8的吸收系数和折射系数对紫外光刻尺寸精度影响的基础上,根据菲涅耳衍射理论建立了紫外曝光改进模型和尺寸公差模型,对SU-8微结构的尺寸及其公差进行数值模拟.以硅为基底,进行了SU-8胶紫外光刻的实验研究.实验中掩模的特征宽度分别取50 μm、100μm、200μm和400 μm,SU-8胶表面的曝光剂量分别取400mJ/cm2和800mJ/cm2,测量了SU-8胶微结构的顶部线宽、底部线宽和SU-8胶的厚度,数值模拟结果与实验结果基本吻合.可以用本文的模型来预测SU-8微结构的尺寸及其公差.     

基于同期线损系统线路空载、轻载损耗的研究

传统方法在分析同期线损系统线路空载、轻载损耗时,计算量过大,抗干扰能力很差。针对上述问题,分别对同期线损系统线路空载、轻载损耗进行研究,当线路两侧的断路器处于停处热备用状态、停处冷备用状态、停处检修状态时,线损系统线路会出现空载,通过计算线损耗电量AP,计算出线损率,以数据采集层、数据处理层和数据应用层建立管理模型,解决同期线损系统线路空载损耗量过大这一问题。变换器的一些主要元器件或部分磁性元件出现问题会造成轻载损耗,轻载损耗量计算过程分为参数输入、线路负载电流计算、线损率计算三步。与传统研究方法进行对比实验,结果证明,给出的同期线损系统线路空载、轻载损耗研究方法计算过程简单,抗干扰能力强,具有很大的发展空间。     

基于PLC技术的机电一体化数控机床运行控制研究

针对传统机电数控机床运行控制效果不佳，导致加工精度较低的问题，提出基于误差补偿技术和ARM平台，构建一个基于PLC技术的综合误差实时补偿系统。首先，分别对数控机床温度和机床参数进行采集和存储；然后通过训练的BP神经网络进行误差计算，以建立机床-几何-热切削力的综合误差模型；最后利用误差补偿方法计算当前时刻误差补偿值，并发送至机床PLC实现误差实时补偿。实验表明，通过本系统可直观监测机床加工状态，实现误差补偿参数设置。QLM27100型机床测试中，曲面1的最大误差和平均误差分别为84.6μm和39.74μm;曲面2的最大误差和平均误差分别为52.81μm和13.17μm,对比于曲面1,曲面2的误差更小，测量精度更高。由此可知，本系统在机床加工中可减小误差，提升加工精度，实现机电一体化和智能化控制。     

单轴音圈电机在磁悬浮系统中的应用研究

提出了一种针对单自由度音圈电机的控制方法,以实现音圈电机在竖直方向上的快速响应以及精确控制.通过实验测量的方式,获得音圈电机在竖直方向上的受力-位置的关系,并将其应用于该控制系统中.基于该受力-位置关系,在控制系统中设计了反馈线性化单元和PID控制单元.最后通过一套自行设计的实验装置验证了所提出的控制方案的可行性,实验结果表明,该系统的静态误差小于1μm,阶跃响应速度小于50 ms,轨迹跟踪的最大误差小于20 μm且最大延迟时间小于5 ms.     

直线时栅传感器全误差模型与误差修正方法研究

为了进一步提高直线时栅位移传感器的测量精度,在建立该传感器周期误差、阿贝误差、热膨胀误差的全误差模型基础上,提出了一种组合校准的方法,利用傅里叶谐波分析和材料线膨胀原理对直线时栅的各种误差进行修正,修正后的精度可达±0.5μm/m。实验证明:该方法解决了直线测量中误差难以分离的问题,同时解决了计算机连续自动采样问题,提高了标定效率,使该方法广泛地应用于生产实践成为可能。     

基于激光扫描的体积测量系统

本文基于激光扫描仪设计了一套体积测量系统,用于物流行业测量货物的体积.系统由二维激光雷达、伺服电机、电机控制单元、数据采集与处理单元及其他机械装置组成;数据采集与处理单元运用了离散积分运算处理三维点云信息,进行物体体积计算;多媒体定时器的应用使得数据采集、数据处理和命令响应能够协调运行.实验表明,该系统在距离物体摆放平面5至6 m的位置,以约0.5 m/s的速度完成对被测物体体积的扫描,整体误差可以控制在5%以下.该系统适用性强,可以测量扫描区域中所有物体的体积,具有广泛的应用前景.     

模拟集成温度传感器设计

介绍了一种模拟集成温度传感器的电路设计。该电路利用双极性晶体管基极-发射极结压降与热力学温度T成比例的关系来实现温度的测量,并在6μm双极工艺线上投片成功。该电路在常温25℃下输出298.2μA的电流,在-55℃～150℃的工作温度范围内的误差不超过±3℃,非线性度误差不超过±0.4℃。     

光电编码器在剪切钢板长度测量中的应用

介绍了钢板剪切设备的基本构成和利用单片机实现的电气控制系统方案,重点分析了光电编码器在剪切钢板长度测量中的信号处理电路及提高测量精度的方法;通过对实际测量数据分析,在剪切钢板长度2～6m,7～10m范围内,长度误差均不超过±2mm,±4mm的允许误差,达到了控制精度要求.     

RV减速器行星架主要参数在线检测研究

针对行星架轴承安装孔的孔组位置度、平行度、孔径尺寸和圆度公差在线检测,提出一种快速检测的方法来实现多传感器对行星架关键尺寸进行测量。以行星架外圆为定位基准,采用接触式电感传感器对孔组位置度和平行度误差进行检测;根据被测孔径特点,采用非接触气动测量方式实现对行星架轴承安装孔内径和圆度的快速评定的方案,详细分析了各参数的评价方法。通过对研制出的样机与三坐标测量机的测量结果进行实验比对,实现孔组的位置度误差<3μm、孔径及圆度误差<2μm、平行度误差<1μm和整机测量节拍<1 min,结果表明本系统的测量方法和评定算法准确可靠,满足企业在线生产需要。     

线阵CCD机械拼接技术的高精度测量研究

对于圆柱外径在2-22μm、精度为1μm这样的大范围高精度测量要求,提出了一种用二个线阵CCD进行拼接的测量方法,阐述CCD机械拼接技术和原理,说明了圆柱外径在不同尺寸范围的拼接测量原理和计算方法,从而拓展出拼接CCD在实际测量中的应用领域。     

基于微模塑复制技术的平面线圈研制

作为硅微机械技术的替代,低成本的聚合物微制作变得越来越重要.在本研究中,开发了一种微模塑工艺,用以制作以聚合物为基底的平面线圈,将提高其可靠性,降低制造成本.双面密集微沟槽(100μm×70 μm)阵列是线圈基底的一大特点,其初始图形用MEMS技术刻制在硅片上;利用PDMS良好的柔性、弹性和复型分辨率的特性制作了过渡模版,通过图形转移技术成功解决了刚性脱模难的问题.探索出了中温注射、低温固化、高温后固化的最佳模塑成型方法.通过电铸,制得了厚度为0.7 mm、直径φ20 mm的平面微电机定子线圈.     

微型多槽道平板热管传热特性分析及最大传热量预测

对三角形槽道的微型平板热管,进行流动、传热性能的理论分析和模拟.建立了微型平板热管的一维稳态模型,以分析工质在热管内的轴向分布,液体和蒸汽压力、流速的轴向变化,并计算其最大传热量.该模型更精确地考虑了具有互相连通蒸汽空间的平板热管,汽液界面剪切摩擦力对其传热性能影响,模型预测结果与实验数据取得较好的符合,能够更准确地预测微热管的最大传热量.该模型可用来帮助微型多槽道平板热管的结构设计.     

三维焊接坡口轮廓图像测量系统

开发了一种三维焊接坡口轮廓图像测量系统，该系统基于光栅莫尔条纹投影原理，由LD、光栅副、滤光片、面阵CCD（Charged coupled device）及DSP图像信号处理等部分组成。分析了在恶劣的焊接现场条件下，莫尔条纹投影到焊接工件表面的噪声产生机理，提出并采用了中值滤波方法对采集的原始激光焊缝图像信号进行平滑处理。由CCD采集到的焊接坡口表面变形的莫尔条纹二维激光图像，经过图像信号处理软件后恢复焊接坡口的三维轮廓图像，获得焊缝中心、深度、宽度等参数的精确尺寸信息。该测量系统经过在轻便型焊接机器人上试用，其测试精度、实时性基本能满足要求。实验结果表明该方法简单可靠、效果明显。     

槽深对跨音速压气机稳定性影响的数值仿真

为了研究不同槽深下的周向槽对压气机稳定性的影响,由于带槽结构下的转子37失速类型仍是叶尖失速,但是带周向槽结构的主要失速因素是叶尖间隙的泄漏涡,且不同轴向位置的周向槽所造成的损失也是不同的。为解决上述问题,利用NUMECA软件和系统的数值模型对某跨音速压气机进行了数值仿真,对三类带周向槽结构的计算结果进行了分析,结果表明,设计中讨论最佳槽深应先给定效率损失要求,并且应以研究最佳槽位置的选择为主。对压气机周向槽处理机匣的设计,不一定要设计涉及整个叶片的处理机匣。对于跨音速压气机在叶尖泄漏涡严重的位置优化设计,可提高压气机稳定性能。     

带放气型周向槽的离心压气机失速控制研究

机匣处理技术足工业上压气机解决气动失稳问题最常用的手段.然而离心压气机内部流场极其复杂,呈强烈三维紊流特性,由于目前实验条件的限制,只有依靠精确的计算机仿真模拟,才能获得其内部流场的详细情况.现提出一种在周向槽机匣处理的基础上增加放气的机匣处理方案,并就方案在离心压气机上进行了精确的计算机仿真,将计算结果与实验结果进行了比较,并详细对比分析了带实壁机匣和放气型周向槽处理机匣的雎气机转子顶部区域流场结构,及叶片通道内二次流动情况,结果表明:放气型周向槽机匣处理结构使得离心压气机在扩大稳定裕度的同时压气机效率有所改善,并分析得到放气型周向槽机匣处理的扩稳机理.     

Additively manufactured trapezoidal grooves for wideband and high gain Ku‐band antenna

Grooves around aperture antennas are known to be instrumental in obtaining directive antenna patterns. The shapes of the grooves are often restricted to rectangular or triangular due to manufacturing difficulties in traditional metal machining, and because of this reason, the effect of groove shape on antenna performance is often overlooked. The aim of this study is to analyze different groove shapes with the help of additive manufacturing. Waveguide slot fed, dual cavity aperture antenna with grooves is designed and the effect of groove shapes on antenna performance is studied at Ku band. Two antennas with and without grooves are built using 3D printing technology. Measured antenna performance reveals 5 GHz bandwidth covering 10 to 15 GHz for Ku‐band satellite communications and part of the X‐band applications. Proposed antenna achieves 13.25 dBi peak gain at 14 GHz and the gain is better than 11.25 dBi over the entire Ku‐band uplink and downlink frequency bands.     

基于周期性压力槽的可调谐长周期光纤光栅特性研究

利用周期性压力槽方法制作了可调谐长周期光纤光栅。实验研究了该型长周期光纤光栅的压力和温度特性;结合光纤的弹光效应、热光效应和耦合模理论分析了实验结果。设计制作的周期性压力槽的周期为600μm,周期数60个,光栅长度36mm;长周期光纤光栅的最大谐振峰值损耗可达15dB。通过改变压力槽与光纤之间的夹角实现了谐振波长可调范围不小于12nm。制作的长周期光纤光栅具有谐振波长和峰值损耗均可调谐、成本低、较好的应用前景等优点。     

Specularities on Surfaces with Tangential Hairs or Grooves

Specularities on surfaces with tangential hairs or grooves are readily observable in nature. Examples of such phenomena are the arched or looped highlights observed on horses and human heads and the linear or curved specularities observed on parts of industrial machinery that have tangential grooves. We investigate the geometry of curvilinear specularities on surfaces of different curvature with tangential hairs or grooves of different orientations under controlled lighting and viewing conditions. First the nature of these specularities is investigated qualitatively. Then specularities on parametric surfaces and hair or groove orientations are calculated for some specific cases. Explicit calculations of specularities on some special surfaces, cylinders, cones, and spheres, are verified by photographs of the reflections. Aspects of the work are applicable to computer graphics and can be utilized for the image interpretation of surface specularities.     

Only connect: teaching, technology and telesis

Abstract This paper describes an approach to the design of interactive multimedia materials being developed in a European Community project. The developmental process is seen as a dialogue between technologists and teachers. This dialogue is often problematic because of the differences in training, experience and culture between them. Conditions needed for fruitful dialogue are described and the generic model for learning design used in the project is explained.     

European Community policy and the market

Abstract This paper starts with some reflections on the policy considerations and priorities which are shaping European Commission (EC) research programmes. Then it attempts to position the current projects which seek to capitalise on information and communications technologies for learning in relation to these priorities and the apparent realities of the marketplace. It concludes that while there are grounds to be optimistic about the contribution EC programmes can make to the efficiency and standard of education and training, they are still too technology driven.