基于FeGa薄膜的声表面波电流传感器设计

采用磁致伸缩薄膜FeGa作为敏感材料,优化设计了一种新型高灵敏声表面波(SAW)电流传感器。以中心频率150 MHz的延迟线型SAW器件作为传感元,利用射频(RF)磁控溅射法在其表面SAW传播路径上沉积FeGa磁性薄膜,由此构建SAW电流传感器件。将研制的传感器件接入由放大器及混频器组成的振荡电路中,通过与未镀膜参考器件进行差分,其输出信号用作传感信号。在电磁场作用下,FeGa薄膜产生的磁致伸缩效应引起SAW传播速度的改变,最终以相应的差分振荡频率偏移来评估施加的电流值。为进一步提升传感器性能,通过控制不同的溅射功率及退火热处理等制备工艺来确定优化的制备条件。实验结果表明,当FeGa薄膜厚度为500 nm,溅射功率为100 W,退火热处理温度为300℃时,所研制的电流传感器线性度及重复性良好,灵敏度较高(24.67 kHz/A)。     

地下基础设施监测设备架构设计与工程实现

针对地下基础设施复杂环境中的多源异构传感器信息获取的问题,该文基于Real Time-Thread物联网操作系统,设计了总线式数据获取、传输、处理和上报的信息处理框架。通过设计传感器插入主动监测与识别机制、传感器运行调度与数据采集机制,以及不同形式传感器信息编码等手段,实现了设备随应用场景需要即插即用、不同原理传感器数据结构化、多传感器同时在线调度和较强的地下复杂环境适应性的能力。环境试验和地铁现场示范性部署表明,该文设计的面向地下基础设施一体化监测终端具有良好的指标拓展性能、可靠的现场运行能力和稳定的传感器数据采集及上报能力。     

聚苯胺敏感膜声表面波氨气传感器

以聚苯胺作为敏感材料,实验制备了高灵敏快速响应的声表面波(SAW)氨气传感器器件,结合鉴相式传感电路,构建了传感系统。聚苯胺对氨气的选择性吸附所产生的质量负载及声电耦合效应引起声传播速度的变化,进而以鉴相器输出的电压信号来表征待测氨气体积浓度。实验结果表明,在室温工作条件下,传感器显示出高灵敏度(0.11 mV/10^-6 mV)、低检测下限(0.5×10^-6)及快速响应时间(T₉₀<20 s)。     

双重分子印迹电化学传感器测定氯霉素的研究

本文旨在构建一种双重分子印迹膜电化学传感器检测痕量氯霉素的分析方法。首先通过量化计算,从N-(4-戊烯酰-氨基酸酰)壳寡糖筛选出对氯霉素分子有较强分子作用的功能单体低聚物N-(4-戊烯酰-异亮氨酰)壳寡糖(N-(4-pentenyl-isoleucyl)chitooligosaccharide, PICO)。经紫外扫描确证这种相互作用。以氯霉素为模板分子、PICO为功能单体低聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂,在玻碳电极表面本体聚合制备了氯霉素初级分子印迹膜,然后以此修饰电极为工作电极,在含饱和氯霉素的吡咯溶液中,在0～0.85 V进行循环伏安扫描,在初级印迹聚合膜的间隙中形成复合印迹膜。去除复合印迹膜中模板分子后,可以实现对氯霉素的特异性吸附。采用微分脉冲伏安法(DPV)对构建传感器的性能评估,并优化了传感器相关的实验制备参数。结果表明：在最佳条件下,传感器对氯霉素的检测范围为0.04～4.0μM,检出限为15 nM(S/N=3),回收率达94.0%～103.4%,相对标准偏差小于5%(n=5)。此外,该传感器具有良好的再生性能、稳定性和实用性,在室温下于密封胶囊中保存10天后,其...     

温度效应对F-P腔光纤液位传感器系统的影响及自补偿

分析了温度效应对F-P腔光纤液位传感器系统的影响,提出相应的解决方案以实现对温度效应的自补偿.在26℃-28℃环境温度条件下,实验结果表明,在1.87 m（水）量程内经过优化的传感系统参考光动态稳定性可达到0.059 9%,准确度误差为1.122 mm.自补偿措施对获得高准确度、长期稳定性的光纤液位传感器具有重要意义.     

光纤法珀应变传感器串并联混合复用的离散腔长变换解调研究

光纤法珀传感器复用的输出信号复杂,解调相当困难.为实现其串并联混合结构复用,根据光纤法珀应变传感器的双光干涉原理,阐述了传感器串并联混合复用的输出信号特征,分析了信号中各项成分对离散腔长变换方法解调结果的影响,并进行了计算机仿真.最后搭建实验平台,进行了四个传感器串并联混合复用的实验研究,证明该方案可行,解调准确度1 μm.     

大范围光纤Bragg光栅压力传感器增敏实验研究

鉴于钛合金材料具有低弹性模量、受温度影响小等特性,设计制作了一种以钛合金管作为光纤Bragg光栅应变增敏衬底元件的高压压力传感器件.通过与电阻应变计实时监控的对比,从实验上研究了光纤Bragg光栅的中心波长偏移对调谐压强的响应.结果表明:这种增敏设计,具有良好的线性响应和可重复性,且与理论推导结果吻合较好.增敏后对压力的响应灵敏度可达0.034 nm/MPa,测压量程可达0~40 MPa,甚至更宽.     

互相关法在光纤液滴指纹图分析中的应用

为了实现光纤液滴指纹图的实时分析,引进了互相关分析法.在对乙醇溶液测量的过程中,将50％浓度的乙醇溶液对应的光纤液滴指纹图作为参考指纹图,然后将测得的光纤液滴指纹图与参考指纹图进行互相关,得到光纤液滴指纹图的相关曲线,从中提取与液体参量有关的各种信息.利用互相关分析法对各种浓度的乙醇溶液进行了处理,得出了相关峰高度与浓度的单调关系,验证了互相关法的可行性.     

红外测温仪用波导

本发明提供一种红外测温仪,其探测部分配有一根波导,该波导为扁平状,能够将探测表面发射的红外辐射传输给位于红外测温仪基座内的传感器元件上。该波导呈抛物面形,能够大大提高沿传感器元件方向的会聚效率。     

一种基于ARM的人体红外测温系统

提出了一种基于ARM处理器的人体红外测温系统.该系统由MLX90615高精度医用数字红外传感器、超声波传感器、环境温度传感器、主控CPU单元和其他外围电路组成.MLX90615采集人体额头的红外辐射温度值并将其输入CPU,经过温度补偿和距离补偿,额头温度值被转换成对应的人体温度值,并显示在液晶屏上.实验表明,与其他系统...