用于室内有毒气体快速检测的便携式CC/SAW电子鼻

开发了一种用于室内空气质量快速检测的便携式电子鼻气体分析仪.该仪器利用毛细管分离柱(CC)将混合气体选择性分离,实现对气体的分类识别,然后借助声表面波(SAW)传感器频率响应测量每种组分对应的浓度,实现对气体的量化.实验针对17种有毒有害气体进行测试,结果表明该系统能对低浓度复杂混合气体进行快速检测,且具有较高的灵敏度,良好的选择性和重复性.这为不同应用场合下的痕量气体检测提供了一种可行的技术.     

参数调节随机共振增强稳态视觉诱发电位

针对提高稳态视觉诱发电位（SSVEP）信噪比的问题,提出一种基于参数调节随机共振来增强SSVEP的信号处理方法.该方法利用基于自回归模型的白化滤波器去除脑电频谱中存在的1/f趋势,通过改变采样频率的频率压缩方法把SSVEP频率线性转换为小于1的频率,使白化滤波后的信号符合随机共振产生的条件,调节双稳态系统参数实现随机共振效应,从而增强SSVEP信噪比.结果表明,通过该方法处理后,原本淹没在背景噪声中的SSVEP频率在频谱中凸现出来,信噪比得到显著增强,从3.07提高到5.76,增大了1.88倍,说明参数调节随机共振有助于检测SSVEP.     

基于平面印刷碳电极的重金属离子检测

重金属离子对人类产生了极大危害.基于平面印刷技术的电化学传感器由于其便于大规模生产、重复性好、成本低已引起人们的广泛关注.我们采用丝网印刷技术制备了以碳为工作电极和对电极、Ag/AgCl为参比电极的三电极系统,结合微分脉冲溶出伏安技术(DPASV),实现了多种离子的同时检测(Cu,Pb,Zn),并对溶出条件进行了优化.该电极具有很好的灵敏度和精度,检测限达×10-9,并对污水中的重金属离子进行了检测,取得了较好的效果.     

多壁碳纳米管湿敏传感器的研究

传感器的基底为Al板电化学氧化成Al2O3绝缘层模板,上面真空溅射了叉指金电极,在电极之间旋涂微量多壁碳纳米管的水悬浊液,干燥后作为敏感膜.室温下测试传感器暴露在不同湿度的电阻变化,发现吸附了H2O后传感器的导电能力降低,且下降的幅度与被测湿度有良好的梯度关系.同时该多壁碳纳米管再经缩合剂EDC修饰后旋涂于电极上形成的敏感膜对湿度呈指数级变化.对它们的湿敏响应的机理进行了一些初步的探讨.     

声表面波串联谐振器传感系统构建及初步应用研究

本文探索了一种声表面波串联谐振器传感系统及其初步应用。该传感器的敏感部件由丝网印刷碳电极和一个433MHz声表面波谐振器串联组成。采用真空包装的声表面波谐振器工作在较高的频率下,这有利于提高检测系统的稳定性和灵敏度。我们制备了不同浓度的小鼠肠道内分泌肿瘤细胞STC-1悬液用于检测实验,每种样品取100微升滴在丝网印刷碳电极上,实验记录了每种浓度细胞悬液的传感器响应。实验结果表明该传感器可以检测不同浓度的细胞悬液,并且具有较好的灵敏度。     

基于小波变换的无创血压检测方法研究

为了在空间环境下测量连续血压,提出一种基于脉搏波速法,采用小波变换检测脉搏波信号峰点,准确计算脉搏波传导时间,并在此基础上推算出人体动脉血压的原理和方法,将其应用在自己研制开发的无创血压采集系统上.系统对传感器定位要求不高,误差和不适感较少,解决了其他基于脉搏波速法的血压采集系统所存在的心电、脉搏波信号同步性差,以及计算精度较低的问题.实验结果表明,本系统能准确定位脉搏波峰点、计算出脉搏波传导时间,并在此基础上计算得到人体动脉血压     

无线传感器网络中基于能量模型的簇结构算法

针对分布式无线传感器网络能量消耗和数据通信实时性问题,利用无线传感器网络的特点,提出了新型的蚁群路由算法,即基于Energy*Delay模型的蚁群算法（E&D ANTS）.算法中人工蚂蚁通过在线延迟的方式进行数据交换,并收集邻居节点状态和网络路由信息,以此建立起最佳路由表,使得在每次传输固定大小的数据和消耗相同能量的情况下数据包传输时延最小.由于在无线通信系统中,能量消耗和传输时延是两个相互对立特征量,在此运用加强学习(RL)的方法来训练该模型.通过仿真试验与传统的LEACH和PEGASIS路由算法比较,结果表明,该算法的有效性比LEACH算法提高12倍,也优于PEGASIS算法3倍左右.     

基于电子鼻系统的不同风味绍兴黄酒区分方法研究

黄酒具有独特的香气和丰富的营养价值,兼具饮用和药用价值.不同风味黄酒产品挥发性香气成分也不同,是黄酒品评考察的主要指标之一.本文选取元红、加饭、善酿、香雪4种典型风味绍兴黄酒为检测样品,采用电子鼻系统检测记录了不同黄酒样品的香气数据,并且以随机共振信噪比分析方法提取黄酒香气特征值.结果表明,检测样品酒特征值顺序依次为善...     

基于随机共振的电子鼻系统构建及在谷物霉变程度检测中的应用

谷物霉变不但给世界各国带来巨大的经济损失,同时也严重的危害着食用者的健康甚至生命安全.目前我国的谷物霉变检测技术具有一定的滞后性,因此研制一套检测谷物霉变程度的电子鼻系统具有重要价值.开发了一种基于半导体气敏传感器阵列的便携式电子鼻系统,采用非线性双稳态随机共振系统处理霉变谷物检测信号,不但可提取谷物霉变特征信息,同时...     

基于发射束迭代算法的超声波色差抑制方法研究

医学超声成像中的色差通常是通过换能器阵列信号的到达时间和振幅波动来建模的,该方法是对物理色差过程的近似,并可通过使用延时和振幅滤波器来校正发射信号,但在严重色差出现时对这种滤波器的测定是非常困难的.因此,本文给出一种迭代的方法,该方法使用滤波器估算来校正发射声束,得到的声束引起声波的背向散射,这种背向散射声束更适合对信号到达的时间和振幅进行估算,从而使得对换能器的建模变得更加方便;实验仿真结果显示,与理想的色差校正滤波器相比,只需很少几个迭代即可得到校正的发射声束剖面图.