压电MEMS振动传感器调理电路设计与实现

针对铌酸锂单晶薄膜的压电MEMS振动传感器输出电荷信号微弱而难以采集的问题,设计了一种基于集成运放芯片TLE 2064 CDR的信号调理电路。该电路由电荷-电压转换电路(Q-V)、电压放大电路、前置低通滤波电路和后置高通滤波电路构成,旨在实现微弱信号的采集。此外,利用ACT 2000振动台进行振动实验,通过标准电荷放大器和设计的信号调理电路对压电MEMS振动传感器测试。测试结果表明,所设计的信号调理电路与标准电荷放大器的输出有较好的一致性,可以满足5~130 pC的宽输入电荷的采集。当加载加速度范围为5~20 g时,输出电荷和输入加速度之间的线性度好;在输入加速度5 g,工作频率范围为50~2000 Hz时,输出电荷偏差控制在±1.6 pC内,具有很好的一致性。综上所述,该电路具有集成度高,灵敏度好等特点,在微弱信号采集方面具有很好的应用前景。

甜菜SRAP-PCR反应体系的优化

为了建立适宜甜菜的SRAP反应体系,以40个不同类型的甜菜品系为试验材料,研究了PCR反应体系的主要成分对SRAP扩增结果的影响。对SRAP反应体系中的DNA模板浓度、Taq DNA聚合酶浓度、引物浓度以及dNTP浓度进行了探索,确立了适合甜菜的SRAP反应体系为:在20μL反应体系中,模板DNA为40ng,Taq DNA聚合酶1.0U,引物60ng,dNTP(2.5mmol/L)为1.6μL,扩增程序为94℃预变性3min,反应前5个循环在94℃1min,35℃1min,72℃1min的条件下运行;随后的35个循环复性温度提高到50℃,最后72℃延伸10min。并利用该反应体系对甜菜40个不同品系进行SRAP反应,用6%的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,不同品系间DNA谱带多态性丰富,证实该体系稳定可靠,可以用于甜菜的分子标记研究。

空调系统的变风量末端装置

从节能的角度介绍了当前应用的空调变风量末端装置及其风量测量技术。第一代变风量末端装置使用皮托阵列式动压测管测量其增幅动压,经差压变送器输出数字信号到控制器,因其风阀通过风速高,造成能耗损失大。第二代变风量末端装置使用螺旋桨风速传感器等电子设备直接输出数字信号到控制器,因其风阀通过风速低,比第一代变风量末端装置大幅降低了风机能耗。第三代变风量末端装置采用风机取代了传统变风量末端装置的风阀,比第二代变风量末端装置更进一步降低了系统风机能耗。

水声传感器调理电路设计

由于水下环境极其恶劣且水声传感器输出信号微弱,在传输微弱信号时又常常受到其他信号的干扰而不能直接用于后级采集电路,因此需要对水声传感器的输出信号进行一系列处理。设计一种水声传感器调理电路,主要包括前置放大电路、滤波电路、单端转差分电路。该电路采用了低功耗、极低噪声、超低偏置电流的高速仪表放大器AD8421和低功耗、低噪声、低偏置电流的运算放大器AD8022,其中滤波电路由四阶有源SK高通滤波器与二阶有源MFB低通滤波器级联构成。仿真和测试结果表明,该电路可实现固定增益为20 dB,较宽的通频带100 Hz~500 kHz,截止频率处的衰减小于1 dB,短路等效输入噪声不大于2μVrms。该电路的噪声性能较一般信号调理电路更优异且电路结构更简单,可以灵活运用于微弱信号的采集和处理。

窄带双变焦放大内镜对胃部癌前病变及早期胃癌的诊断价值

目的探究窄带双变焦放大内镜在胃部癌前病变及早期胃癌的诊断价值。方法回顾性分析2019年1月至2020年1月于沧州市人民医院接受胃镜检查出现病灶的300例病人,所有病人入院即行窄带双变焦放大内镜(DF-NBI)检查和靶向活组织检查,2周内择期再行窄带成像放大内镜(ME-NBI)检查和靶向活组织检查。比较两种内镜方法与病理学诊断结果的一致性,分析DF-NBI下胃部癌前病变和早期癌变与MV/MS分型的关系。结果DF-NBI和ME-NBI对于胃部癌前病变和早期胃癌的诊断与病理检查结果的Kappa值分别为0.882和0.857,均具有较好的一致性。DF-NBI的灵敏度为89.4%,阳性预测值为87.1%,阴性预测值为94.1%,准确率为91.8%,略高于ME-NBI(89.0%),特异度为90.7%,略低于ME-NBI(93.1%),但差异无统计学意义(χ^(2)=0.26、0.70,P>0.05)。在DF-NBI下微血管形态与腺管开口形态在诊断早期胃癌上的差异有统计学意义(χ^(2)=209.76、178.81,P<0.05)。结论DF-NBI与ME-NBI对胃部癌前病变和早期胃癌分化程度都具有较高的诊断效能,结合MV/MS分型可提高早期胃癌的检出率,值得临床推广使用。

林木RAPD分析及实验条件的优化

随机扩增多态ＤＮＡ（ＲＡＰＤ，ＲａｎｄｏｍＡｍｐｌｉｆｉｅｄＰｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ）分子标记是目前林木遗传研究中使用最为广泛的一种分子标记，作者对影响ＲＡＰＤ实验的因素进行了分析和探讨，确定了一个针对林木进行ＲＡＰＤ分析的实验程序。根据该程序，可以快速确定ＲＡＰＤ实验的理想条件，获得ＲＡＰＤ反应的良好重复性。

高速数字存储示波器前端电路设计

采样速率是数字存储示波器的瓶颈,它制约着数字存储示波器的发展。针对这一问题,在分析时间交叉采样方法原理的基础上,提出了一种用低速电路实现高速采样的设计思路。具体介绍了示波器的信号调理电路和高速并行ADC系统的基本原理,并详细分析了各部分硬件电路。该电路系统不仅性能好、成本低,而且采用此电路的示波器已投入生产,产品符合要求、运行稳定。

枝角类RAPD条件优化和遗传多样性分析

以蒙古裸腹(MoinamongolicaDaday)和多刺裸腹(M.macrocopaStraus)为材料,对枝角类RAPD扩增条件进行了摸索和优化,结果表明,枝角类PCR扩增反应的最佳体系为:在25μL体积中,模板DNA25ng/μL,dNTPs0.1mmol/L,TaqDNA聚合酶1U,引物0.1μmol/L,Mg2+1.5mmol/L,10×PCR缓冲液2.5μL。按照优化的RAPD条件进行实验,重现性良好。2种裸腹在盐胁迫条件下的种群遗传多样性分析表明,同种裸腹不同生存盐度之间的种群遗传相似度较高,分别为0.9134和0.9038;而多刺裸腹和蒙古裸腹两个种间的遗传相似度相对较低,约为0.5～0.6。

RAPD反应体系优化的研究

筛选随机扩增多态性DNA（RAPD）反应体系的最佳优化方案,以期获得稳定可靠的实验结果。选取对结果影响较大的4种因素（Taq酶、dNTP、引物、Mg2＋）进行单因素设计,寻找最佳反应浓度。优化后得到4种因素的最佳反应浓度分别为Taq酶2.5U、dNTP 200μmol/L、引物1μmol/L、Mg2＋2.5mmol/L。在优化的反应条件下,RAPD的稳定性和重复性均好。

T型MEMS矢量水听器外围信号调理电路的设计

T型MEMS矢量水听器可用于探测水下声音信号;但是接收信号微弱,且在水下环境中容易受到噪声的影响。针对接收信号的特点,为了提高信号信噪比,更好地进行后续的信号分析和处理,设计了外围信号调理电路;包括滤波模块和放大模块。通过软件仿真和测试,验证了设计方案的的可行性和有效性。

双极运算放大器在不同电子能量下的辐射效应和退火特性

介绍了LM837双极运算放大器分别在不同能量(1.8、1 MeV)不同束流、相同能量不同束流电子辐照环境中的响应特性及变化规律。分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后3种退火温度(室温,100、125℃)下随时间的变化,并讨论了引起电参数失效的机理。结果表明:与1 MeV辐照相比,1.8MeV电子辐照引起的LM837辐射损伤更明显;辐照过程中正偏条件下的偏置电流变化较零偏时的稍大;LM837辐照后的退火行为与温度有较大的依赖关系,而这种关系与辐照感生的界面态密度增长直接相关。

基于机会策略的多态系统视情更换决策

针对部件间存在性能相关性和经济相关性的多态系统,提出了基于机会策略的多态系统视情更换维修决策方法。采用Markov模型描述部件的衰退过程,利用通用生成函数对系统的可靠性指标进行分析,以机会策略为基础,从"部件级更换的角度"出发,提出了一种新的多态系统视情更换维修决策方法,确保系统在有限服役期内,获得最大经济效益。并以某雷达功率放大系统的更换维修决策为例进行分析,该方法在考虑部件间经济相关性的同时,一定程度上减少了总的维修次数,提高了装备系统的战场保障能力,具有很强的通用性和工程应用价值。

热导传感器TCS208F及其信号调理电路研究

为了准确测量下水道内甲烷气体的体积分数，以避免爆炸事故的发生，基于热导传感器TCS208F，仪表放大器INA122，U／I变换芯片AD694等设计了热导传感器信号调理电路，将传感器得到的微弱电压信号放大，经过U／I变换将电压信号转换成适合于远距离传输的4-20mA的工业标准电流信号，再将电流信号还原成电压信号送入单片机进行采集。针对调理电路设计过程中出现的问题，对电路设计中的干扰因素进行分析，得出一系列抗干扰措施的方法，在实际应用中得到了较好的效果。

汽车制动性能测试系统的研究与设计

汽车制动性能测试是机动车安全运行检测中的一个重要项目。针对反力式滚筒汽车制动力测试台的基本结构和受力过程的特点,设计了高精度力传感器和速度传感器输出信号的调理模块,利用工业控制计算机采集制动力值和第三滚筒速度值,测试系统的精度和实时性得到了提高。实测证明,该系统完全能够满足汽车制动力测试时的动态要求,具有较高的可靠性。

三种摇蚊幼虫RAPD扩增条件的优化及在昆虫系统发育分析中的应用

为了研究摇蚊科昆虫种群遗传的多样性,以促进对其资源的合理保护,以萨摩亚摇蚊Chironomus samoensisEdwards基因组DNA为模板,对摇蚊幼虫的RAPD扩增条件进行优化,建立了摇蚊幼虫RAPD扩增反应的最佳体系:按照利用优化的RAPD扩增条件进行研究,实验有着良好的重现性。用16个随机引物对3种摇蚊幼虫类群各10个个体进行RAPD扩增,其中萨摩亚摇蚊共扩增出78个条带,多态座位率为41.03%,Shannon遗传多样性指数为0.2570,群体内相似度为0.8730;红裸须摇蚊Propsilocerus akamusi(Tokunaga)共75个条带,多态座位率为44.0%,Shannon遗传多样性指数为0.2472,群体内相似度为0.8731;刺铗长足摇蚊Tanypus punctipennis(Fabricius)共67个条带,多态座位率为41.79%,Shannon遗传多样性指数为0.1943,群体内相似度为0.9066。聚类分析结果表明,刺铗长足摇蚊与红裸须摇蚊的亲缘关系较近。

矢量水听器微弱信号调理电路设计

矢量水听器用于检测水下声音信号,但其输出信号微弱,易被复杂的海洋环境噪声干扰,不能直接用于后续采集电路,为了实现对矢量水听器检测到的水下声音信号进行有效提取,针对水听器输出信号的特点,设计了一种相应的调理电路,使得后续采集电路可以得到较高信噪比的信号,通过对其进行仿真和实际测试,验证了该调理电路的可行性及有效性。

公路桥梁冲击系数的影响因素分析

用结构动力学理论建立了公路桥梁行车状态下的动力简化模型 ,分析了影响桥梁冲击系数的主要因素 ,指出了现行桥规中冲击系数计算公式的缺陷 。

正常工作状态与零偏置JFET输入运算放大器的辐射损伤

对处于正常工作和零偏置状态的JFET输入运算放大器,进行了高低剂量率辐射试验。结果表明,工作状态影响JFET运放电路的辐射效应和辐射损伤。正常工作状态下,JFET输入运算放大器表现出时间相关效应,而零偏置状态下则具有低剂量率损伤增强效应。高剂量率或低剂量率辐射情况下,正常工作的JFET输入运放电路参数退化大于或小于零偏置状态。高剂量率辐射会在JFET输入运放的基本单元双极晶体管产生氧化物正电荷和界面陷阱。从氧化物正电荷和界面态与工作状态的关系方面,对JFET运放电路的退化行为进行了解释。

压力传感器单电源调理电路技术研究

对单电源供电的压力传感器调试中出现零位输出较大且存在相应死区的问题,进行了理论分析,找出了问题原因,采取了有效的解决措施,为传感器产品化和产业化奠定了基础。

多波束成像声呐调理采集电路的设计

介绍了信号调理采集电路在多波束成像声呐系统中的作用,提出了一种基于可编程器件的信号调理采集电路的设计方案,实现了对180路声呐接收信号的调理和采集。在实现电路功能的基础上,设计并优化了电路拓扑结构,以减少自身噪声且抑制外来干扰。系统电路设计简洁,性能优良,且具有较强的灵活性。针对多波束成像声呐的通道幅相不一致,提出了信号采集后进行幅相校正的方案。实际测试结果表明,经调理采集和幅相校正后,系统各通道采集信号幅相一致,电路能够同时调理和采集180路水声信号,调理电路总的动态范围可达70dB。