微型生化分析仪样品室温度控制系统研究

结合微型生化分析仪样品室的要求,设计了一种基于单片机的微型生化分析仪样品室温度控制系统.它以AT89S51为核心,采用单总线高精度数字温度传感器DS18B20对样品室温度采样,同时利用汇编语言编写温度设定与控制程序,采用半导体制冷的方式,实现了温度在25℃、30℃、32℃和37℃四个温度值的稳定,控制精度达±0.5℃.     

基于振动式发电机的微型驻极体研究

针对静电式微型振动式发电机的核心材料--微型化二氧化硅/氮化硅驻极体搭建出了合理的充电实验平台,对充电时的温度、湿度、充电电压、针尖电极的形状、充电时间等参数对驻极体充电后的性能的影响进行实验分析,对加工出的满足要求的微型化驻极体进行性能测试,得到驻极体表面电位大小和稳定性与充电过程的参数的一些联系,总结出了关于提高微型化驻极体表面电位大小以及稳定性的充电条件和方法.     

带质量块的微型压电式风能采集器研究

基于风致振动机理的微型风能采集器可以将风能转换为电能,在无线传感等领域具有广阔应用前景.漩涡脱落频率与风速成正比,当漩涡脱落频率与微型风能采集器固有频率接近时,采集器有较高输出功率,因此为了在低风速环境应用风能采集器,需要降低其固有频率.引入质量块可以降低微型压电式风能采集器的固有频率,使其在较低风速下产生较高输出功率...     

基于弯曲板波的延迟线振荡器的ANSYS仿真

针对复合板结构中弯曲板波谐振频率计算相对复杂的问题,建立并分析了基于弯曲板波延迟线振荡器的理论模型,计算得到A0(0阶反对称)模式板波的谐振频率为41 MHz;为了验证理论分析的结果,利用有限元软件ANSYS建立了基于弯曲板波的延迟线振荡器的3D有限元模型,并对其进行了谐响应分析以及瞬态动力学分析。谐响应分析得到A0模式的谐振频率为37.2 MHz,与理论计算结果的相对误差为9.3%;瞬态动力学分析得到A0模式的谐振频率为39.1 MHz,与理论计算结果的相对误差为4.6%。计算和仿真为基于弯曲板波的延迟线振荡器的结构设计提供了重要的依据。     

影响低电压电泳芯片分离的主要因素

运用简化的低电压电泳芯片的运动梯度场的分离和控制模型 ,对低电压芯片的各参数与分离度、分离效率的关系进行了讨论     

低电压电泳芯片非接触电导检测电路设计(英文)

根据低电压集成电泳芯片柱端非接触高频电导器的结构和非接触高频电导检测的基本原理,设计了非接触电导检测电路.该电路包括AC激励信号发生器、I-V转换器、乘法运算器、低通滤波器和差分放大器.运用较少的元器件和较简单的电路形式实现了检测功能,解决了低电压电泳芯片微弱的非接触电导信号检测困难的问题.通过调节电路参数分别得到了频率为450 kHz和1 MHz,幅值为10 V的正弦信号.在此激励信号下,在集成低电压电泳芯片上对一系列不同浓度的K+溶液进行了非接触电导响应信号的测试.实验结果表明,电路能分辨的离子浓度的下限为10-9;离子浓度为10-9～10-5时,电路响应具有很高的线性度和分辨率.该电路亦可用于其它微弱电导信号检测领域.     

基于喇曼-奈斯衍射的微光机电加速度计理论分析和原理验证

本文设计并模拟了了一种新型的基于喇曼-奈斯衍射的微光机电（MOEMS）加速度计。该加速度计将通过MEMS技术制造,并具有与已见报导的MOEMS加速度计完全不同的敏感原理。本文详细讨论了该新型加速度计的基础理论与原理;建立了弯曲板波延迟线振荡器的3D有限元模型,进行了谐响应分析和瞬态分析,得到器件工作频率在40MHz左右;最后建立了该微型加速度计的宏模型,对该器件的可行性进行了论证。该新型加速度计具有灵敏度高、抗辐射等优点,具有很大的应用前景。     

介电电泳细胞分析芯片结构设计及富集效率优化

为了研制高富集效率的介电电泳细胞分析芯片,首先从介电电泳力出发,推导了悬浮细胞所受的介电电泳力公式。通过对比常规微电极的电场强度分布,选择叉指式阵列微电极构建介电电泳芯片;通过模拟不同结构参数下微通道中的电场分布对芯片结构参数进行优化设计。针对Hep G2肝癌细胞,分别分析了细胞受介电电泳力、流体力以及重力作用下的运动情况,获得了Hep G2肝癌细胞富集的初步优化条件。为了对模拟结果进行验证,采用微加工技术制作了介电电泳细胞分析芯片。以Hep G2肝癌细胞为待测样品,当芯片所施加正弦交流电压为5 V,频率为4 MHz时,获得了88.89%的富集效率。     

MEMS光栅光调制器与CMOS驱动单片集成的研究

为了消除光栅光调制器阵列的交叉效应,提出利用post-CMOS工艺将光栅光调制器与CMOS驱动单片集成.介绍了单片集成器件的工作原理,详细分析了单片集成器件的关键参数.通过分析表明,在满足调制器响应频率条件下,通过改变悬臂梁的各个参数可以减小调制器的弹性系数,从而降低光栅光调制器的工作电压;在满足开关速度的条件下,较大存储电容具有更好的电压保持特性.利用中芯国际提供的0.18μm工艺设计包完成该单片集成器件的物理版图设计和仿真.最后,通过实验测得该器件的上升沿和下降沿时间分别为:36.8ns和36.4ns,且经过16.73ms的保持时间后压降为2.1v.实验结果与仿真结果具有较好的一致性,结果表明:加工的单片集成器件具有较快的开关速度和较好的电压保持特性,能够满足设计要求.