新型的ISFET微传感器读出电路单芯片集成研究

生化微传感集成系统是目前的研究焦点,本文以在线性区和饱和区两种模式下工作的pH-ISFET作为研究对象,提出ISFET微传感器与其信号读出电路的单芯片集成,并深入研究传感机理以及与标准CMOS兼容的敏感材料制备技术.整个芯片包含ISFET/REFET微传感差分对、双模式ISFET/REFET放大器、次级差分放大、参比电极Pt、恒流源等,采用新加坡Chartered半导体集成电路公司3.3V标准CMOS工艺流片.同时进行传感器芯片的pH响应实验测试,获得53mV/pH灵敏度.     

一种无线传感器网络的多Agent系统模型

针对无线传感器网络缺乏普遍的理论模型,提出一种多Agent系统模型,包括形式化语言、模型、语义以及相应的公理和模型约束.该模型将无线传感器网络抽象为由具有特定信念、期望、意图和能力等认知成分的Agent组成的认知系统,所有这些认知成分构成多Agent系统认知模型.本文将为独立于内部结构和具体实现来理解、分析和预测无线传感器网络行为提供形式化的理论基础和分析工具.     

无线传感器网络中基于自适应定时器策略的分簇算法

提出了一种适用于无线传感器网络的基于自适应定时器策略的分簇算法,该算法通过自适应调整节点的等待时间来保证较多电池能量的节点有更大的机会成为簇首.理论分析表明该算法不仅实现了系统的动态负载均衡,并且能够通过参数的设置确保簇首的均匀分布.仿真结果显示该算法有效地延长了系统生命,提高了网络的能耗效率.     

基于核酸适配体的甲胎蛋白生物传感器研究进展

甲胎蛋白（AFP）与肝癌及多种肿瘤的发生发展密切相关,临床上已作为原发性肝癌的血清标志物,用于原发性肝癌的诊断及疗效检测。近年来,随着分子生物技术的进步,基于AFP核酸适配体的生物传感器不断涌现,取得了一些检测方法的新突破。本文综述了基于核酸适配体的AFP生物传感器分析方法的开发与应用情况,为开发新的高灵敏度、高选择性和高特异性AFP分析方法提供参考。     

智能化配电环网柜监测系统研究

为了提升环网柜在配电过程中的安全性和稳定性,文中基于环网柜的过热故障原理及现有监测研究成果设计了一种智能化的配电环网柜监测系统。该系统利用红外热成像技术、FPGA+CPU的异构微控制技术以及人工智能神经网络算法技术来对柜内温度进行监测。系统以较少的FPGA资源实现了对柜内电力设备的电压、电流数据采集和对输入红外图像的处理。通过融合人工智能算法,使得系统在运行过程中能够有效完成红外图像目标检测与温度标记,同时还可以根据历史温度进行故障预测。测试结果表明,该设计系统实现了对环网柜内部电力设备稳定的智能化监测。     

具有衰减测量和概率通讯延迟的随机非线性系统的事件触发分布式一致滤波

文章针对传感器网络下一类具有衰减测量和概率通讯延迟的随机时变非线性系统,研究该类系统的分布式一致滤波算法设计问题.首先,考虑到传感器网络的拓扑结构,状态估计信息可在相关节点间进行交换.注意到相邻节点间的信息传输会产生概率通讯延迟现象,提出事件触发传输方案旨在减少交换传感器节点之间误差较大的估计信息.每个传感器节点使用相邻节点发送的信息来修正自身的状态,从而构造相应的分布式一致滤波器.通过最小化滤波误差协方差上界的迹来求出滤波器增益以及一致增益.此外,对滤波误差协方差上界矩阵的单调性进行理论分析,并通过数值仿真验证所提出的滤波算法的可行性和有效性.     

基于ZigBee的无线通信技术及其应用

ZigBee是一种新兴的短距离无线通信技术,目标是填补低速率无线应用市场的空白.详细介绍ZigBee技术及其主要特点,并把其与其他几种短距离无线通信技术,如红外、Wi-Fi、home RF和蓝牙作出了比较,重点分析了ZigBee节点的硬件实现模式,并且对其在无线通信市场,包括短距离无线通信系统和无线传感器网络方面的设计与应用方案进行了研究.     

CMOS有源像素传感器辐射损伤对星敏感器星图识别影响机理与识别算法

为分析恶劣空间辐射环境导致星敏感器性能退化、姿态测量精度降低的原因,深入研究了⁶⁰Co-γ射线辐射环境下互补金属氧化物半导体有源像素传感器(complementary metal oxide semiconductor active pixel sensor,CMOS APS)电离总剂量效应对星敏感器星图识别的影响机理.通过搭建外场观星试验系统,实际观测天顶和猎户座天区,经过星图数据采集、星点提取与星图识别等试验流程,获得⁶⁰Co-γ射线辐照后CMOS APS噪声对星图背景灰度均值、识别星点数量的影响机理,并提出一种寻找被辐射噪声湮没星点的识别算法.通过理论推导分别建立了CMOS APS暗电流噪声、暗信号非均匀性噪声和光响应非均匀性噪声与星点质心定位误差的定量关系.研究结果表明⁶⁰Co-γ射线辐照后星敏感器星图背景灰度均值增大、星点识别数量减少, CMOS APS辐照后噪声增大导致星点质心定位误差增大,从而影响星敏感器的姿态定位精度,该研究结果为高精度星敏感器的设计和抗辐射加固提供一定的理论依据.     

新型反射式光纤位移传感系统的研制

普通反射式光纤位移传感器的测量范围小，若用单片机对不同类型光纤位移传感器的输出信号进行处理，可研制出一种测量范围的新型的光纤位移传感系统。     

微波辅助法制备氧化铜非酶葡萄糖传感器

采用微波辅助法制备了氧化铜(CuO)材料,其结晶度好,没有杂质,呈现片层堆叠而成的块状结构.以CuO材料修饰玻碳电极作为工作电极(CuO/GCE),饱和甘汞电极作为参比电极,铂丝电极作为对电极,在碱性条件下对葡萄糖溶液进行电化学性能检测.该传感器对520 nM到2.0 mM浓度范围内的葡萄糖溶液实现了优良的检测性能,灵敏度为2491.362μA·cm-2·mM-1,检测限为216 nM(S/N=3),在2 s内就可以完成反应.丙烯酸等物质对传感器的影响可以忽略,具有良好的抗干扰性.