光波导元件检测二氧化硫气体的方法研究

将溴酚蓝(BPhB)薄膜固定在钾离子(K )交换玻璃光波导表面,研制光波导二氧化硫(SO2)气体传感器元件.该元件利用BPhB在酸性或碱性条件下对波长为632.8nm光的吸收不同,检测SO2气体.实验结果表明,BPhB薄膜对低浓度SO2有快速、可逆响应,在20-11970mg/m3浓度范围内有良好的线性响应.     

高功率激光薄膜及相关检测技术

由于基频光最后需通过三倍频元件才注入靶室，因此三倍频薄膜元件的抗激光损伤能力，将直接制约系统的能量。三倍频紫外激光薄膜的质量也将是决定系统指标的关键因素之一。在制备紫外增透膜方面，我们在基片和膜堆之间加镀缓冲层，既实现了高透射率，又改善了膜层内的电场强度分布。多次实验表明，样品在小口径元件损伤测量平台上测得的零几率损伤阈值一般大于7／cm^2（355m，10s），折算到3S约4．6／cm^2，折算到1ns为3．13／cm^2。考虑到大光束的破坏结果和小光斑的测量结果不同，我们在星光装置上进行大光束轰击破坏实验。     

面向传递路径分析方法研究的试验系统设计*

在传递路径分析理论研究中,经典传递路径分析要求在传递函数测量时拆卸激励源,为了减少工作量,设计一套面向传递路径分析方法研究的实验系统。以简化发动机模型作为激励源,真实汽车发动机悬置作为传递路径,简化车身内的响应为目标响应,建立一套完整的传递路径分析模型。在保留主要激励特征情况下简化发动机机体结构,将NI Compact RIO作为控制核心,激振器作为激励施加装置,以缸压信号和机体振动信号为激励信号对机体加载,实现发动机激励特征的模拟。最终验证该实验系统可模拟出发动机的结构噪声,采集信号中阶次成分明显,主要噪声频段基本吻合,可从阶次信号中提取对应转速信息。整个实验系统结构简单,可作为载体用于传递路径分析方法的研究。     

时频特征的海豚发声端点检测方法研究*

为在复杂的海洋环境噪声场中检测出目标海豚的某类声信号,设计了一种基于海豚声学特征的端点检测方法。根据海洋环境中噪声能量大且分布频率范围广,而海豚声音的时频特征具有持续时间短,、频率高且集中,、发声行为持续时间长的特点,将采集到的海洋声音进行分帧,计算单帧信号短时能量、谱质心和谱质心二阶偏移率,当海豚发出声信号时,谱质心和能量相应发生突变,截取发生突变的信号实现端点检测。通过与门限法等其他常见端点检测方法进行对比,结果表明,此方法在低信噪比的海洋环境下对单一海豚的某一类声信号检测准确度更高,同时具有较强的抗干扰能力。     

面向机电设备状态监测的嵌入式视听传感系统设计

针对机电设备状态监测集成化与智能化的需求,以DM642为内核,围绕视听信号处理搭建了由视频/音频信号处理模块、存储器扩展模块、外部接口模块等组成的嵌入式视听传感系统,提出了基于改进帧差法的运动检测方法及异常声音识别算法;测试结果表明,系统对机电设备运行状态能进行有效监测,对故障现象进行合理识别。     

嵌入式超声传感器的混凝土损伤非线性检测研究*

对建筑结构在其生命周期中的损伤状态进行实时监测十分重要,借助埋在混凝土构件内部的压电传感器对结构进行无损检测是一种新型的检测手段。本文将压电传感器嵌入混凝土试件内部,通过超声二次谐波法对信号进行分析处理得到表征材料损伤的非线性参数,以此来监测混凝土的早期强度并对混凝土试件受压和钢筋混凝土梁受弯的不同损伤程度进行检测。结果证明,非线性参数可以反映混凝土养护过程的强度增长情况,也可以表征不同损伤形式下试件的损伤程度。     

基于声表面波的氢气传感器*

将钯基材料对氢气分子的特异选择性吸附能力与声表面波的快速响应特点相结合,可实现一种快速、高灵敏和低功耗的氢气检测与报警技术。传感器由双通道差分式振荡器与沉积在传感器件表面的声表面波传播路径上的钯基气敏薄膜组成。为提升传感器响应速度,该文探讨了采用钯镍合金薄膜与钯铜纳米线作为气敏材料的氢气传感器响应特性,通过对气敏材料制备方法及参数的优化,研制了两种沉积不同钯基气敏材料的氢气传感器件,并对其性能进行了评测。实验测试结果表明:钯铜纳米线气敏材料由于具有大体积表面积比和多孔结构,大幅提高了SAW氢气传感器响应速度,针对浓度为10%、4%以及0.5%的氢气响应时间可达～2s。     

高功率激光薄膜及相关检测技术

高阈值高消光比偏振膜元件，对整个大型激光器的能量输出以及系统结构设计极为关键，目前国内技术上仍然难以达到该要求，主要问题在于高阈值与高消光比两个指标难以同时获得，同时制备工艺很难稳定。用于ICF的高功率强激光系统的末端，一般采用三倍频光注入打靶，显然，三倍频薄膜元件的抗激光损伤能力，将直接制约激光系统的能量水平与打靶的效果。因此，建立三倍频损伤测量平台，以推动三倍频紫外激光薄膜与紫外元件的研究已经是当务之急。     

汽车方向盘角度传感器检测系统设计

方向盘转角传感器是汽车动力学稳定性控制系统的重要组成部分,其精度对于行车安全具有重要意义。本文设计了一种基于CAN总线的汽车方向盘角度传感器转角检测系统,通过验证实验,证明了该系统能有效解决汽车方向盘角度传感器转角测试问题。并利用此系统对一款角度传感器进行了测试,测试结果符合要求。     

基于局部线性嵌入的特征融合方法在岩石破裂 状态分类的应用*

为了获取岩石破裂过程有效的声发射信号特征,更好的对岩石破裂状态进行分类,提出一种基于流形学习算法的LLE特征融合方法进行数据降维。以红砂岩为研究对象设计室内单轴压缩实验采集信号,然后对原始声发射信号预处理并对信号进行特征提取,以时域、频域下的特征向量重新组合成一组新的多维特征向量,采用线性主元(PCA)和流形学习LLE算法分别进行降维。比较两种算法降维后融合特征的聚类效果二维和三维分布图,使用LLE算法降维后,四种状态分布相对更近,呈一条水平线趋势,且各状态交叉混叠数目较少,第一状态没有一个样本错判,且四个状态相比于PCA降维后的聚类效果更集中。再比较两种算法降维后融合特征的敏感度之和,LLE算法融合特征敏感度之和远大于PCA算法,说明经过LLE算法降维后得到的融合特征更多地表征了原始信号包含的局部信息同时证明了LLE算法相比PCA算法具有更好的聚类效果。最后经LLE特征融合下的砂岩破裂状态分类实验验证,融合特征后的识别率相对单一的时域特征识别提高了6%。表明该方法能显著提高岩石破裂状态分类的识别率,降维性能相对突出。     

基于3G-ASCX的小型飞行器异常导航信号检测系统设计

传统方法在异常导航信号信噪比较低时对小型飞行器异常导航信号的检测效果不理想。设计并实现了一种基于3G-ASCX的小型飞行器异常导航信号检测系统,硬件设计时着重于ASCX传感器模块、异常导航信号检测模块、主控基站模块、3G/GPRS传输模块的研究,3G/GPRS传输模块的硬件设计中,通过功耗低体积小的CC1100完成异常导航信号的收发,传输过程中通过芯片STC12C5410AD完成电容的平衡转换,选取了MC3486进行电压的转换,最终实现异常信号数据的安全快速传输;软件设计中,系统软件流程设计及异常导航信号检测模块软件设计,最后进行仿真实验,实验结果证明,相比传统系统,所设计系统检测到的小型飞行器异常导航信号同实际测量的异常导航信号具有较高的匹配度,与实际值相比,误差小于1dB,适合推广使用。     

基于分布式光纤传感阵列的管网泄漏监测系统研究

复杂液压管网的泄漏检测是液压系统面临的难点之一.采用LabVIEW与FoxPro数据库结合的方法,开发了阵列式光纤传感管网泄漏监测系统软件.该软件控制NI公司数据采集卡PXI-6133采集经调制后的光纤传感器干涉信号,再对获得的信号进行降噪处理,根据降噪后的波形是否出现零点频率判断管道是否泄漏并进行报警;该系统还可实时...     

XPS study on the correlation between chemical state and oxygen-sensing properties of an iron oxide thin film

We have studied the correlation between the chemical state and the oxygen-sensing properties of an iron oxide thin film using a setup that allows simultaneous sensor resistance measurements and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) data acquisition. The gas exposures were performed at the highest operating pressure of the XPS spectrometer at a controlled sample temperature which allows direct comparison between the sensor response and the chemical state of the surface. The iron oxide film was modified by a sequence of argon ion sputtering steps and the induced changes in the chemical state, resistance, and sensitivity to oxygen were investigated. The sputtering was found to reduce the iron from the Fe³⁺ to the Fe²⁺ state and to decrease the sensor resistance. The measured sensitivity to oxygen first increased by a factor of two but then collapsed to its original level. The mechanism for oxygen sensing was found to be filling of the oxygen vacancies in the lattice. The effect of the sputtering on the resistance and sensitivity could be explained first with an increase in the density of oxygen vacancies and then, as the iron became more reduced, with an increase in the p-type conductivity.     

基于ASDX/ASCX的火电厂电站管线漏电无损检测系统设计

为了提高火电厂电站管线漏电检测的准确性和实时性,并最大程度降低对管线的损坏,设计并实现了一种基于ASDX/ASCX的火电厂电站管线漏电无损检测系统。采用ASDX/ASCX传感器完成对电站管线漏电信号传播速度数据以及电站管线漏电信号所在管线高度数据等的采集,基于可编程逻辑控制器PLC(Program Logic Control,PLC),对采用传感器采集管线中的数据过程进行实时控制,通过实时分析采集的数据,进而实时的对管线进行无损检测,系统硬件设计给出了基于ASDX/ASCX三轴加速度传感器、ARM微处理器以及USB2085数据采集卡等硬件的设计原理,软件设计中,对PLC控制的软件平台选择及运行流程进行了详细设计,并给出了无损检测漏电信号TMS320VC5509A DSP处理流程。实验结果表明,系统控制误差在2%以内,比传统系统平均节能120J,运算效率提高22%左右。系统控制精度高,响应速度快,可靠性强,满足用户使用要求。     

偏振光的特性研究及其检测综合实验简介

利用微机辅助开设了偏振光特性研究和检测实验，该实验使光学实验与电子线路、微机原理及接口技术相结合，可作为对高年级学生开设的综合性实验。     

基于Sagnac光纤干涉仪的管道泄漏检测和定位技术

研制了一种基于Sagnac干涉仪的分布式光纤传感器,可实时进行管道泄漏检测与定位.阐述了该传感技术的工作原理和泄漏点定位方法,并推导了泄漏引起的光信号相位变化表达式。管道泄漏实验结果表明,水压为0.3MPa时,该技术能有效地检测到管道泄漏的发生并准确定位。     

基于单端探测温度和折射率的MZI光纤传感器

提出并演示了一种基于单端探测的光纤传感器,可同时测量温度和折射率。微结构光纤探头由两个玻璃光纤微球拼接在一起,并在该探头的末端利用真空电子束蒸镀一层铝膜以增加反射,从而形成微球结构的马赫-曾德尔型光纤传感头。实验结果表明,该器件的温度灵敏度和折射率可分别达到50.77 pm/℃和-21.94 nm/RIU。这项工作提出了一种低成本、高分辨率的基于光纤方法实现的多功能传感应用。单端探测的马赫曾德尔型光纤传感器小尺寸的优势可应用到小体积气体的测量,而它的全二氧化硅设计提供了高温或化学严酷环境的兼容性。     

Influence of multilayer modulation on structural and magnetic features in the Pt/Sm-Co system

In this work, we study the influence of Pt underlayer in Pt/Sm-Co/Pt trilayers and in Pt/Sm-Co multilayers. In both cases, Pt underlayer seems to impose better crystallinity to Sm-Co layer and certainly promotes the evolution of the hard-magnetic SmCo₅ phase. Particularly, in the case of multilayer form, where multiple interlayers of Pt each one serving as a dedicated underlayer for the deposition of a specific Sm-Co layer, enhanced crystallinity is observed. Moreover, post-deposition annealing facilitates these features at relatively lower temperatures (∼400 °C) than those met in thin-film cases. This behavior is also followed by enhancement of saturation magnetization, while higher temperature post-deposition thermal treatment seems to deteriorate structural and magnetic features. If annealing temperature gets over 550 °C macroscopic magnetic features depress, probably due to domination of annealing-activated processes such as Sm oxidation and formation of non-magnetic phases since Pt diffuses throughout the whole magnetic layer.     

纠缠态量子探测系统的恒虚警检测方法研究

纠缠态量子探测是将量子力学与信息科学相结合,应用在目标探测领域的一种新技术,其在灵敏度、抗干扰能力等方面具有突破传统探测技术的潜力.在雷达探测领域,恒虚警检测是一项具有重要的意义和应用价值的技术.然而,对于纠缠态量子探测系统中恒虚警检测方法的研究还没有展开,本文针对这一问题,提出了一种纠缠态量子探测系统的恒虚警检测方法.该方法通过系统对噪声的实时估计,自适应调整检测门限,使得纠缠态量子探测系统在检测过程中始终保持恒定的虚警概率.仿真结果表明,所提恒虚警检测方法是正确和有效的,能够实现纠缠态量子探测系统的恒虚警检测功能.该方法提升了纠缠态量子探测系统的灵活性和适应性,为量子探测技术进一步走向实用及应用奠定了理论基础.     

基于无线通讯技术脉搏检测仪的设计与实现

脉搏是反映人体生理健康状况最常见的重要生理现象,临床上有许多疾病,特别是心脏病都可使脉搏发生变化,因此脉搏信息检测与处理在临床医学具有十分重要的现实价值和意义。传统脉搏检测仪多以在线直测的方式检测,检测装置使用灵活度较低,不适用于普通家庭检测。针对此问题,对传统测量方法加以改进优化,提出了基于无线通讯技术的研究方案,方案以单片机为信号处理单元,以无线传输为控制核心,以ST188光电传感器为采集单元,同时结合nRF24l01无线传输模块,通过硬软件设计实现脉搏数据的采集与处理,以及无线发射、接收和脉搏数据的显示。实验表明,该脉搏检测仪具有检测数据准确、检测效率高等优点。同时,脉搏检测仪器精巧便于携带,而且成本较低,便于普通家庭使用。