带有温度检测的声表面波气体传感器

设计并分析了一种新型多参量声表面波传感器.相比于传统的气体传感器,设计通过两组声路可以对气体与温度同时进行检测并直接显示被测数据.设计解决了不同温度下器件对气体敏感度不同而导致的测不准问题.实验中分别使用了中心频率为99.85 MHz和174.5 MHz的声表面波器件对气体和温度进行了检测.对理论及实验结果进行了讨论分析,实验数据与理论推导结果相吻合.     

声表面波谐振型气体传感器的研究

分析和设计了声表面波谐振型气体传感器的叉指换能器和反射栅的最佳结构,研制了ST切石英基底的双端对声表面波谐振型气体传感器,研制了一种高稳定性的振荡器电路。用所研制的ST切石英基底,谐振频率148.5 MHz,敏感薄膜为酞菁铜的双端对声表面波谐振型气体传感器进行了NO_2气体传感检测实验,检测了传感器声表面波振幅的变化,其优点是传感器的声表面波振幅的温度波动远小于通常传感器所检测的声速,提高检测温度稳定性。实验结果证明了所研制的器件具有很好的实用性。     

基于PSPICE的声表面波器件仿真研究

采用电路网络理论得到与SAW器件具有相同幅频特性的等效电路模型,且应用PSPICE进行仿真,仿真结果与理论分析基本一致,验证了SAW器件等效电路模型的正确性.     

一种新型的声表面波有机气体检测方法￣①

为进一步提高声表面波气体传感器的性能，这里研制一种全新的、采用声表面波谐振器的传感器。该种传感器与基于声表面波延迟线的传感器相比，具有低噪声和高灵敏度等特点。经实验验证，该方法为研制谐振式传感器提供了一个新的技术平台。     

延迟线型无源声表面波压力传感器结构的研究

提出了一种新型无源声表面波压力传感器结构,在传统反射式延迟线型无源声表面波压力传感器的结构的基础上,加入了多条耦合器,使传统单声路结构变为双声路结构,利用二端口网络进行了分析,结果证明提高了回波的信噪比。在无线测量系统中,对回波信号的测量利用了正交相干检波的方式,用相位的检测代替了时延的检测,提高了测量精度。     

声表面波单电子输运器件频率响应特性的分析

在GaAs/Al0.3Ga0.7As异质结上制作千兆赫兹的声表面波(SAW)单电子输运(SAWSET)器件, 实验上利用网络分析仪测得了SAWSET器件的频率响应特性. 借助耦合模理论和P矩阵级联算法, 对SAW在SAWSET器件中的传播特性, 尤其是对其频率响应进行了分析. 结果表明理论计算值与实验符合较好.     

基于SAW技术的压力传感器设计研究

将声表面波(SAW)传感原理引入无源无线压力传感器设计,以新型材料硅酸镓镧作为压电基片材料,将2个反射栅的相位差作为压力传感器的输出信号,从而部分消除了环境温度变化带来的影响.设计较高的声表器件中心频率(433.92 MHz附近),从而提高了传感器的灵敏度.叉指换能器(IDT)的叉指对数设计既满足抑制旁瓣的要求,又满足声表面波激发能量的要求.对SAW压力传感器件的结构进行理论分析,采用计算机软件进行了建模和仿真.实验结果表明:以新型材料作为基片,以相位差作为输出信号,以433.92 MHz作为中心频率,并选择合适的叉指对数设计的压力传感器具有温度性能好、灵敏度高、测量误差小和压力相位差特性好的优点.     

一种基于叉指电极的大肠杆菌生物传感器

提出了一种可用于水环境中检测大肠杆菌的生物传感器,该传感器是通过在叉指电极阵列上修饰生物分子制备得到.首先利用微制造技术通过蒸发镀膜、光刻、湿法腐蚀等工艺在基底上制备叉指微电极阵列,然后利用生物修饰技术在叉指电极阵列的微间隙中捕获大肠杆菌,进而在叉指电极表面产生银沉淀,使叉指电极导通.通过测量叉指电极的电导值,可实现对大肠杆菌的定量检测分析.这种叉指电极生物传感器不但可用于大肠杆菌的检测,还可应用于其它微生物的检测.     

基于兰姆波技术的液体密度声传感器

在考虑晶体的压电性和各向异性基础上,从声的波动理论出发,对叉指换能器在液体－压电晶片界面上兰姆波的激发理论及基性质进行了研究,分析了兰姆波对液体密度变化的敏感情况,提出了一种基于兰姆波技术的测量液体密度微小变化声传感器,根据传感器敏感液体的特点,对其进行实验分析,取得了较好的效果。实验结果表明,这种传感器具有良好的性能。     

高频声表面波传感器的仿真

根据声表面波传感器的特点,提出应用耦合矩阵模型仿真高频声表面波传感器的初值条件、边界条件,进行了高频反射栅延迟线型和谐振型声表面波传感器的频率响应仿真.仿真SAWS的频率响应与实际测试的频率响应的包络相吻合.实验结果表明,本文提出的声表面波传感器仿真初值条件和边界条件是正确的.     

基于传输线模型的人体脉搏波仿真分析

利用55段人体动脉树建立传输线模型,数值仿真人体动脉树中脉搏波的传播,在心脏输出体积流率波一定的条件下,改变模型分支外周阻力来探讨阻力变化对脉搏波的影响规律。研究表明:随着某分支外周阻力的增加其自身的血流量迅速下降,不同器官的阻力比增加均能引起主动脉和桡动脉平均血压的升高,且升高的趋势逐渐减小;当阻力比η=4时,肝、脾、胃、上肠膜、右肾、下肠膜分支桡动脉平均血压较正常分别增加2.86%、4.55%、1.90%、12.15%、9.81%、1.49%。脉搏波谐波与各器官病变之间存在客观联系是中医脉诊的依据,而通过对桡动脉脉搏波频域分析发现,脉搏波谐波振幅与各器官外周阻力变化的联系不明显,仿真时还需考虑不同器官病变时心脏自我调节作用的影响。     

基于表面声波的微流控技术研究进展

 近年来,基于表面声波的微流控技术因为表面声波的产生与控制方式简单高效、表面声波与流体介质相互作用的形式多样,以及声波器件制备工艺简单、易于集成和检测等特点引起了广泛关注和研究。目前,基于表面声波的微流控技术在生化分析与疾病检测等领域中主要围绕细胞等微粒的排布、分离、混合与汇聚现象、声波加热、声波雾化、生物传感等方面展开研究,部分技术已接近成熟,具有发展成为便携式设备的巨大潜力,市场应用前景广阔。本文总结了近20年来表面声波微流控技术在微粒的排布、分离、混合与汇聚现象、声波加热、声波雾化、生物传感等方面的研究进展,并指出了相关研究正在由声力、声热、声电等单效应向多物理场效应转变,由二维、微米级操纵向三维、纳米级操纵转变、由平面型器件向柔性器件转变的趋势。     

光纤延迟线对激光器线宽测量的影响及修正

针对延迟线长度对拍频测量法的影响进行了理论分析,并找出了延迟线长度不同时测量线宽和激光本征线宽的关系模型.在此基础上对自制的窄线宽光纤激光器纵模线宽进行了测量.使用消除延迟线长度对线宽测量的影响的数据修正方法,得到的激光器的本征线宽为5.74 kHz.之后将实测数据分别与利用该方法得到的功率谱线型和标准洛伦兹线型进行比较,证明这种修正方法能够更准确的反映激光通过延迟线后的线型.     

基于光纤延迟线的OCDMA编解码器实验研究

基于光地址码的自相关和互相关特性分析了光纤延迟线光编/解码器的工作原理和光纤延迟线长度选择的依据.在理论分析的基础上采用实际制作的光编码器搭建了两路的OCDMA实验平台,进行实验分析并得到相应的实验结果,表明利用并行光纤延迟线可以成功地实现OCD-MA编解码.     

基于可拓工程的特高压直流输电线路故障类型甄别

±800 kV特高压直流输电线路故障类型的正确判别是国家电网安全稳定运行的重要保证。针对目前基于行波保护的装置在实际运行中存在的易拒动和易误动的问题,本文研究了基于暂态电压和暂态能量的两种暂态特性分析与故障类型甄别原理。然后在介绍可拓工程原理的基础上,应用可拓学中的物元模型将两种故障类型识别判据进行可拓融合,提出了用于区分输电线路发生单极接地故障、双极接地故障、非故障性雷击和故障性雷击四种暂态状况的识别判据。     

基于传输线理论的电磁波反射系数正交分析研究

分析电磁参数对电磁波反射系数R的影响是电磁波屏蔽吸波研究的热点之一。考虑到影响电磁波反射系数R的因素很多,同时研究多个因素而成为关键点。在前人学者基础上,基于传输线理论,利用正交试验设计进行安排试验,分析研究电磁参数的四个因素以及电磁波频率f、吸波层厚度d六个因素对反射系数的影响。模拟实验结果表面： 对电磁波的反射系数R的影响大小分别为吸波层厚度d、相对复磁导率虚部 、相对复磁导率实部 、相对复介电常数虚部 、电磁波频率f、相对复介电常数实部 ;在X波段区间内,吸波层厚度d对电磁波反射系数具有显著影响,而相对复介电常数实部和虚部、相对复磁导率实部和虚部、电磁波频率产生影响,但不够显著。     

基于Envisat数据的地物后向散射特征研究

本文采用ENVISAT ASAR的APMode（Alternating Polarisation Mode）数据,由雷达图像成像原理及物理机制人手分析广州市几种典型地物（水体、植被、建筑物）在不同极化方式下后向散射特征及其成因。在此基础上选取HH极化图像、VV极化图像及VH／VV比值图进行合成,并利用监督分类方法对该极化合成影像进行分类,与光学影像的分类结果图进行比较。结果表明：极化雷达具有探测水质的能力,建筑物的后向散射特征还与其排列方式有关,极化合成影像分类图能初步达到地物分类识别的效果。     

基于ENG-TL零阶谐振器天线的多层波概念迭代法分析

针对有限元法、时域有限差分法具有吸收边界条件的不完整性、计算效率不高等缺陷,引入多层波概念迭代法(multilayer contribution of wave concept iterative process)有效地解决上述问题.利用该方法分析基于ENG-TL零阶谐振器天线的多层模型,通过对激励源所在平面电磁场与电流场的仿真,计算出S参数.该结果与HFSS仿真结果和参考文献结果进行对比,呈现良好的一致性,验证了该方法的准确性,丰富了对ENG-TL零阶谐振器天线的数值研究.     

基于低阶自适应模型及时滞补偿的单晶硅直径控制研究

直拉单晶硅直径与功率之间是一个复杂的四阶振荡系统,并有一定的惯性滞后,因此,使用常规方法控制该系统不能获得满意的性能.采用自适应降阶模型加时滞环节拟合复杂高阶系统,并进行时滞补偿控制.仿真结果表明:带有时滞环节的自适应降阶模型具有良好的自动拟合复杂系统及时滞补偿能力,使得直径控制系统具有良好的动静态性能.     

基于PSO_MP算法的电力线信道模型参数识别方法

针对低压电力线信道模型的多参数识别问题,提出了一种基于粒子群优化的匹配追踪算法(particle swarm optimization_ matching pursuit, PSO_MP)。匹配追踪算法(matching pursuit, MP)实现过程简单,但是计算复杂、计算量比较大;粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)具有全局搜索能力强、收敛快等优点;将两者结合使用不仅可以提高信道模型参数辨识精度,而且还可以提高系统收敛速度。针对传统的高斯原子数目较大的问题,设计了一种新的原子结构。仿真实验表明,基于PSO_MP的模型参数识别精度高,验证了该算法的可行性和优越性。