Micro-optical Characterization of Fluidic Self-assembly of Drosophila Embryos through Surface Tension: Principle, Simulation and Experiments

We describe high precision experimental and numerical characterization of the positioning forces acting on Drosophila embryos that have self-assembled onto two-dimensional arrays of hydrophobic sites on a silicon substrate in water. The forces measured using a surface micromachined optical-encoder force sensor operating in reflection, are in good agreement with numerical simulations based on an extended surface energy model for the oil-based fluidic system. The positioning forces of ellipsoidal embryos on flat pads show a linear-spring-like relationship between the force and displacement on rectangular as well as cross-shaped pads. In contrast, the positioning forces of flat silicon chips, similar in size to the embryos, are linear in the displacement only over a limited range, and are then constant up to the detachment force. The optical force characterization method and the associated surface energy model for the self-assembly process can potentially be used for design optimization of fluidic self-assembly for a wide range of applications in biology.     

偏振光学编码及解码研究

提出了用 Li Nb O3晶体制作的光耦合双泡克耳斯楔编码器的设计方法 ,分析了在远场空间的偏振编码原理 ,并对其用琼斯矩阵法作了解码分析     

复合式光电编码器精密轴系设计及准确度分析

 为了提高复合式光电编码器的轴系准确度,运用一个径向密珠轴承与两个轴向止推密排轴承相结合的结构设计了大空心轴精密轴系,并对轴系误差进行分析.通过该方法设计的精密轴系径向跳动δ＜3 μm,解决了大空心轴轴系准确度差的问题,提高复合式编码器的测角准确度,应用该轴系研制的复合式光电编码器准确度σ＜2″.     

光电编码器在分光计中的应用

用精密角度传感器代替了分光计原来的机械读数盘,通过数字显示器显示传感器感应望远镜角度变化的电信号,实现了分光计数字化读数,并设计了安装传感器时消除偏心差的调整方案.改造后的分光计读数快捷方便,且其测量精度也得到提高.     

航空发动机在线振动监测系统的开发

立体仓库堆垛机定位控制中由于测量产生的误差,如编码器存在累积误差的缺陷,激光测距仪因震荡等不确定因素产生误差,严重影响堆垛机的定位精度。针对堆垛机此类定位控制精度问题,采用组合定位的控制方法,即双闭环控制方法。粗定位与精确定位结合使用,在低速段用精定位反馈,提高定位精度。最后对堆垛机的定位误差进行了分析,结果满足控制系统的要求。实验证明,该方法很好的实现了立库堆垛机运行的精确定位问题,定位精度在3㎜范围内,符合定位要求。     

一种改进型的高解析喷码机控制系统的设计与实现

设计了一种以ARM9处理器和Windows CE操作系统为核心的改进型高解析喷码机控制系统。硬件上,采用绝对式光电编码器检测待喷物体的移动速度,提高检测精度;同时增加了喷头喷印速度的自动调节功能;摄像头模块实现了实时监控喷码机工作情况的目的。软件上,以S3C2440处理器的BSP包为基础,进行源代码的移植开发工作,应用到喷码机平台。硬件电路的设计完善了整个喷码机系统,软件程序的设计维护了喷码机系统的正常运行。实验测试结果证明,此系统满足高性能的要求,完成设计目标。     

拼接式编码器测角误差分析及试验

根据望远镜测角系统的精度需求,分析了影响拼接式编码器测角精度的误差源,以及多读数头测角消差原理,确定了采用相位相差90°的4读数头的测角方式。在某望远镜方位轴系转台进行了逆时针和顺时针方向的测角试验,通过对测角数据进行谐波分析并补偿后,得到两组实验测角误差RMS分别为0.34"、0.38"。实验表明,相位相差90°的均布4读数头的测角方式消除了由轴系误差、编码器安装位置误差和钢带安装盘部分圆度误差对测角精度的影响,实现了亚角秒级测角的目的。研究结果可用于大口径望远镜设计阶段的误差分析与分配、预估测角精度,为降低设计和加工误差提供参考。     

旋转激光扫描共焦荧光检测式毛细管阵列电泳

研制了一种新型毛细管阵列电泳仪——旋转激光扫描共焦荧光检测式毛细管阵列电泳。采用圆形毛细管阵列,激光扫描共聚焦荧光检测方式,利用了高速直流电机旋转反射镜来进行激光扫描,并且加快了采样速率;采用旋转编码器获得毛细管的绝对位置并对数据采集系统触发来采集信号,并利用研制的8通道毛细管阵列电泳对酪氨酸、赖氨酸、谷氨酸及天冬氨酸的混合物进行了分离分析,获得了良好的分离效果。     

基于CPLD的胃窥镜图像控制系统

介绍了一种顺序制胃窥镜的实时图像控制系统,并给出了具体的方案和实现方法。该系统采用锁相的方式,产生高稳定的像素时钟;使用大容量的视频RAM缓存图像,通过对写入的控制,实现图像的编辑;采用ADV7120与AD722相结合,完成视频的编码输出;所有的控制信号由一片EPM7128来实现。整个系统采用高密度的集成器件,体积小巧,结构紧凑,性能良好。