微纳米光纤生物传感检测系统结构的研究

光纤生物传感器是生物传感器的一个新的研究方向,在近十年中取得了令人瞩目的研究进展,并且已用于医学病原体、食物毒性、地下水污染、生化武器和环境样品等的快速检测.本文介绍了光纤生物传感器的原理,对光纤生物传感器的系统结构进行了总结研究,对各种系统结构进行了分析比较,并指出了各种结构的优缺点.     

基于无线传感网的污水排放在线监测系统的开发

针对传统污水排放监测系统的监测耗时、监测信息处理实时性差、监测能力不足的现状,设计了一种基于无线传感网( WSN)的污水在线监测系统,利用WSN具有覆盖范围广、远程可监控、监测精度高、节点自组、布网快速和系统成本低以及对生态环境影响小等特点,实现对水污染源进行远程在线连续自动在线监测与远程传输.     

反求工程中多传感组合测量系统研究现状与发展

实物数字化是反求工程的第一阶段,数字化的精度、效率以及获取数据的完整性直接影响到后期CAD模型的建立。多传感器组合测量系统对于提高数字化的效率和精度有很重要的意义。本文简要介绍了逆向工程中实物数字化方法及其特点,并针对反求工程实物数字化的特点重点论述了国内外多传感器组合测量系统的研究发展状况,分析了目前多传感器组合测量系统在反求工程中应用有待解决的问题。多传感器组合测量系统满足了整个数字化过程中柔性和自动化水平日益增强的需求,解决了单一传感器应用的局限性,将越来越广泛的应用于反求工程中。     

基于PPP-BOTDA分布式光纤传感技术的管道健康监测应用研究

基于布里渊光时域分析(BOTDA)的分布式光纤传感技术已经逐渐广泛应用在各种民用、公用设备的应变与温度监测中.尤其是近年来兴起的一种新型传感技术:脉冲预泵浦布里渊光时域分析(PPP-BOTDA),通过引入预泵浦脉冲,获得了厘米级的空间分辨力.介绍了PPP-BOTDA技术的工作原理,阐述并探索研究了该新兴技术具有的优势与...     

基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件研究

对基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件的结构和微加工,以及检测原理、检测方法进行了介绍,构建了对应于这种生物分子识别器件的信号检测和处理系统.采用微细加工的方法制成了基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件,生物分子识别器件的结构是多个磁隧道结组成的传感器阵列,单个磁隧道结尺寸为10μm×20μm,退火后磁阻效应可达86.5‰,检测灵敏度可达8×10-4 A/m,采用厚度小于100nm的PDMS作为器件的生物适应层,可将检测信号提高27倍以上.基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件主要应用于基因分析、医学诊断、免疫分析和药物筛选等领域.     

生物检材中59种滥用药物的LC-MS/MS-MRM分析

针对滥用药物分析鉴定实践中急待解决的问题，建立生物检材中59种滥用药物的液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)分析方法。生物检材包括血液、尿液和毛发等，样品前处理简便、快速。建立LC-MS/MS数据库和定性认定准则，方法包括筛选和确证分析，筛选方法的LOD在0.1～10 ng/mL范围，其中73%目标物的LOD≤0.1 ng/mL。方法的应用范围广、特异性强、灵敏度高，并且已在实践中得到了验证。     

汽车级IGBT驱动电路设计研究

为解决绝缘栅双极性晶体管（IGBT）在实际应用中的驱动电路问题,采用汽车级功率驱动芯片1ED020I12FTA对IGBT的保护、驱动电路进行了设计与研究,开发了用于电机驱动系统的IGBT驱动与检测电路.详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理、门极驱动电路及门极电阻选择、EMS设计等内容,最后对设计的驱动电路进行了测试,给出了测试波形图.试验结果表明,该IGBT驱动电路输出稳定,能很好地开/断IGBT,具有良好的可靠性和稳定性,其在实际电驱动系统中能可靠输出所需功率.     

用于调频式电感传感器的高稳定性LC振荡电路

提出以具有零温度系数的场效应晶体管代替普通晶体管作为LC振荡器的有源器件。理论和实验证明，该振荡电路具有更高的频率稳定度。     

IGBT模块封装热应力研究

为解决绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块在实际应用的可靠性提高、预测模块的寿命等问题,将有限元仿真技术应用到实际可靠性温度循环试验中。开展了多层结构的热应力理论分析,建立了层状结构的最大热应力和IGBT模块在实际应用中分层率之间的关系,提出了“通过计算模块在工作环境下的温度变化产生的最大热应力来预测模块实际使用过程中分层率的变化情况”的方法。进行了IGBT模块的温度循环可靠性试验。试验结果表明,通过利用最大热应力来预测IGBT模块分层率的方法与实验结果相吻合,计算结果比较精确。     

用于爆炸辐射电磁脉冲时域测量的集成光波导电场传感器研制

针对爆炸辐射电磁脉冲(EMP)上升沿快、脉宽窄、峰值场强高等特点,设计并研制出一种集成光波导宽带电场传感器。使用标准雷电电磁脉冲(LEMP)对研制的传感器进行时域标定得出,传感器能够不失真地测量出LEMP的时域波形,且最小和最大可测电场分别约为1.4和10.8 kV/m;使用连续波电场对传感器进行频域标定得出,传感器最小可测电场为52.5 mV/m,且在9 kHz～1 GHz响应波动在±4 dB以内。最后在国内某试验基地搭建了基于研制的光波导电场传感器的爆炸辐射EMP现场测试系统,分别对距爆炸点不同距离处的辐射EMP进行时域测量。结果表明,爆炸辐射EMP的产生滞后爆炸发生约几毫秒;辐射EMP为一系列双极性脉冲组成的脉冲串,单个脉冲宽度在100μs以内,脉冲串宽度在2 ms以内,频率在17.5～35 kHz;在距离爆炸物5 m以内的爆炸辐射EMP峰值场强在5～10 kV/m。本文研制的光波导电场传感器具有全无源、宽带宽、对被测电场干扰小、体积小、强抗电磁干扰等特点,为爆炸辐射EMP的时域测量提供了一种新的技术手段。     

基于FPGA的IIC总线IP核设计(英文)

采用FSM在FPGA上设计了IIC总线控制器。系统上电后它可自动从AT 24C02C芯片中读取数据;从上位机接收到新的数据后,它也可自动将其存储到AT 24C02C中。该IIC总线控制器应用于冲击波超压测试系统中,可自动读取和保存重要工作参数。在实验室环境下,IP核仿真准确。通过分析爆炸场试验中获得的有效数据,可以看出该IP核具有很高的可靠性。     

基于GPRS的轨道状态远程监测系统

设计了基于GPRS的轨道状态远程监测系统,详细介绍了系统的组成,通过GPRS模块建立GPRS连接的过程以及通过PPP协议实现数据传送和监控的过程,该系统对于轨道状态远程监控的实现具有实际应用价值.     

一种基于GPS的广域电网运行状态监测装置

在分析总结目前见诸报导的、有关电网运行相量以及电能质量监测装置的研制成果的基础上,提出了一种基于GPS的统一电网运行状态监测装置.从电力系统发展及其对自动监控设备的需求角度出发,指出研制统一的广域电网运行状态监测装置的必要性,分析了统一广域电网运行状态监测装置的功能、特点,对基于GPS的广域电网运行状态监测装置进行了模块化的结构设计.     

LED光源发光特性连续测试系统的研制

基于运动导轨、多测试工位、计算机控制和LabVIEW软件开发,通过集成多种LED特性测试仪器,开发一套LED光源综合发光特性连续测试试系统,使待测的LED光源依次经过基于光强测试、基于积分球测试和基于光强空间分布测试的3个测试工位,实现LED光源的光、电、色等综合发光特性的自动连续测试。该套系统具有综合、自动、集成、连续、在线的突出优点,大大提高LED测试仪器的集成度和自动化水平,并有助于提高测试数据和结果的可靠性和准确性。     

基于远场涡流的管道局部缺陷定量评估方法

在基于远场涡流的管道缺陷定量检测中,设置12个紧贴内管壁、周向均匀分布的传感器作为接收线圈来实现管道局部缺陷的检测。当发射线圈处于管道缺陷位置时,传感器检测的远场涡流相位信号中叠加了发射线圈处缺陷所造成的伪峰信号,影响了传感器处管道缺陷定量分析的正确性;为了去除伪峰信号,在远场区域,设置了与发射线圈同轴的双接收线圈。去除伪峰后的传感器检测信号再进行强局部线性回归和小波阀值去噪处理,得到能真实反映管道局部缺陷的特征信号;最后,基于特征信号,提出了分别适用于单支管道和拼接管道的缺陷定量评估方法。通过实验验证,该评估方法在管道缺陷的定量检测中具有很好的实用性。     

矩形脉冲涡流传感器的三维磁场量与缺陷定量评估

脉冲涡流是一种有效的电磁无损检测技术。基于脉冲涡流检测原理设计了脉冲涡流检测系统,并对矩形脉冲涡流传感器的三维磁场量进行了研究。分别在传感器的不同走向下,使用三维检测传感器获得了三维磁场量的Bx、By与Bz曲线。在传感器的不同走向下,提出使用三维蝶形图对缺陷进行检测识别。对三维信号进行特征分析后,分别在不同走向下,通过Bz曲线评估缺陷的深度。通过By与Bz曲线的特征可以测量缺陷的长度。为进一步实现飞机机身缺陷的成像检测提供了有价值的参考。