基于MEMS技术的金属应变式压力传感器优化设计

文中从金属应变式压力传感器的基本理论出发，以硅弹性膜铂应变电阻压力传感器为原型，推导了圆形和方形弹性膜片上电阻的变化率（dR／R）公式。通过比较，选用方形弹性膜为压力承压膜，以优化承压膜的宽厚比为出发点，用有限元方法对不同厚度方形膜片（宽度为2mm）进行应力分析。由硅材料的屈服应力与最大位移的限制，确定了最优的膜厚范围；根据有限元仿真的结果对压力传感器进行优化设计，对所做压力传感器芯片进行测试，在6．00×10^4-1．06×10^5Pa的范围内，其精度优于50Pa．

压电式微传声器的设计与测量方法的匹配

针对压电式微传声器的两种测量方法,研究了提高微传声器灵敏度的方法。对于电荷测量法,前置放大电路应采用并联负反馈的方式;对于电压测量法,前置放大电路应采用串联负反馈的方式;并且选用高输入阻抗的放大器作为前置放大器。根据理论推导不同材料在不同测量方法下的灵敏度,发现在电荷测量法下用PZT制备的微传声器与在电压测量法下用ZnO制备的微传声器的灵敏度都比较高。用ANSYS软件对四边固支ZnO压电式微传声器进行静力分析,发现薄膜上最大电压为7.89mV,最小电压为-5.55mV。根据薄膜上的应力分布,针对两种测量方法,优化设计了两种不同的新型微传声器结构。

基于C8051F020的多通道手持式PCR扩增仪的设计

设计旨在研制一种新型的手持式PCR扩增仪,利用微电子机械系统(MEMS)技术制作PCR微加热芯片,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制作一次性使用的微反应腔阵列,以C8051F020微控制器为核心搭建一个可以同时进行多路扩增的温控系统。它从根本上克服了传统台式PCR扩增仪的缺点,具有体积小、重量轻、反应速率快、节省反应试剂等诸多优点。

基于MEMS技术的PCR芯片及PDMS微腔阵列的设计

设计采用了将PCR加热器芯片与微反应腔阵列相分离的思想,利用微电子机械系统(MEMS)技术制作微加热芯片,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制作一次性使用的微反应腔阵列。这样既可实现PCR的微型化,提高反应速率、节省反应试剂,又可解决生物兼容性和PCR污染的问题。

基于改进ResNet的路面状态识别算法

针对传统方法对于路面状态识别准确率低及人工提取路面图像特征过程复杂等问题,提出了一种改进ResNet的路面状态识别算法,对7种路面状态进行识别。首先,在ResNet经典模型算法上添加Dense Block密连模块,使算法提取路面状态的更多浅层边缘特征,然后在ResNet的残差模块中引入双注意力机制,使算法根据不同通道特征的重要程度,自适应提取深层关键特征;最后,添加两层全连接层并引入Dropout抑制过拟合,最终实现路面状态的识别。实验结果表明:该方法的准确率、精确率、召回率、F_(1)score和特异度均达到99.0%以上,能有效提取关键的特征信息,具有较强的鲁棒性,有效地提高了路面状态的识别精度。