基于G-sensor有运动情景动态心电监护系统

基于移动设备的心电监护设备越来越多,但大多数仅显示心电图,没有考虑到对应的用户运动情景。使用Android手机内置的G-sensor采集三轴加速度,设计一种有运动情景的动态心电监护系统。充分利用目前Android手机提供的功能,降低医疗成本,是面向家庭和社区医院的新型医疗系统,用户家属和医务人员可以通过客户端对用户进行实时监护,随时掌握其心电和运动状态信息,有利于医生做出准确的诊断,实现远程的、有运动情景的动态心电监护。

一种多酸基纳米复合材料的制备、表征和湿敏性能研究

通过静电吸附方法,将结构稳定、性能优良的Anderson型多金属氧酸盐(POMs)负载在g-C_(3)N_(4)表面,调节Na[6 TeMo_(6)O_(24)]·4H_(2)O(简写为TeMo_(6))比例制备得到系列TeMo6/g-C_(3)N_(4)纳米材料,通过扫描电镜、傅立叶红外光谱、X射线粉末衍射等手段对纳米片结构及形貌进行基本表征,简单滴涂制备得到湿度传感器,重点对传感器湿敏性能进行系统测试。结果表明,4%TeMo_(6)/g-C_(3)N_(4)湿度纳米传感器对高湿度环境响应迅速,其在75%~95%湿度环境下响应和恢复时间均在2 s左右,该类材料在湿度传感领域具有潜在的应用价值。

高g值加速度传感器动态补偿范围研究

针对传感器动态补偿后会放大高频段噪声的问题,提出对高g值加速度传感器动态补偿范围的研究。将高g值加速度传感器采用零极点相消方法进行动态补偿。仿真分析不同频带宽度系统的输出信号与理想输入信号的误差以及输出信号的信噪比。仿真结果表明:信噪比为21 dB时,最佳拓宽频带范围为原工作频带的4~12倍。对动态补偿后的高g值加速度传感器进行动态校准实验。实验结果证明:在最佳拓宽范围内,高g值加速度传感器不仅可以对输入信号无失真传输,同时还可抑制噪声。

石墨相氮化碳在电化学传感器中应用研究

石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种SP2共轭体系的半导体材料,具有独特能带结构、优异的稳定性和良好生物相容性,成本低、无毒易制备、无二次污染等优点,已广泛地应用于电化学传感器中。文中就石墨相氮化碳电化学传感器在环境检测中的有毒金属离子、无机阴离子、芳香族硝基化合物和酚类物质的应用传感方面的研究进行了相关综述,并对石墨相氮化碳电化学传感的应用前景进行了展望。

基于g-C_(3)N_(4)-UiO-66复合物修饰电极的电化学发光传感器用于测定水中邻苯二酚的含量

利用锆金属有机骨架(UiO-66)与半导体石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合可形成异质结结构,构建了一种基于g-C_(3)N_(4)-UiO-66复合物修饰电极的电化学发光传感器用于水中污染物邻苯二酚的检测。分别合成g-C_(3)N_(4)和UiO-66,将二者充分研磨、煅烧后,得到g-C_(3)N_(4)-UiO-66复合物。以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂配制1.0 g·L^(-1)的g-C_(3)N_(4)-UiO-66分散液,分取3.0μL,用滴涂的方式修饰到处理好的玻碳电极(GCE)表面,自然晾干后,得到g-C_(3)N_(4)-UiO-66修饰的GCE(g-C_(3)N_(4)-UiO-66@GCE)。以g-C_(3)N_(4)-UiO-66@GCE为工作电极,铂丝为辅助电极,Ag/AgCl为参比电极,将该三电极系统置于含有50 mmol·L^(-1) K_(2)S_(2)O_(8)的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.5)中,采用循环伏安法在-1.6~0 V内,以0.1 V·s^(-1)速率进行扫描,记录加入邻苯二酚前后体系的电化学发光强度差值,即猝灭值。结果表明:体系电化学发光强度猝灭值与邻苯二酚浓度的对数呈线性关系,线性范围为1.0×10^(-5)~5.0×10^(-2)μmol·L^(-1),检出限为9.0×10^(-12)mol·L^(-1);用6根g-C_(3)N_(4)-UiO-66@GCE进行重现性试验,6次测定值的相对标准偏差(RSD)为3.3%;按照测试条件在-1.6~0 V内连续循环扫描31次,结果显示,加入邻苯二酚前后,测定值的RSD均小于4.0%;并且该传感器对对苯二酚、间苯二酚、葡萄糖、Na^(+)、K^(+)等干扰物质具有较好的抗干扰能力;用此电化学发光传感器分析自来水样品并进行加标回收试验,结果未检出邻苯二酚,回收率为98.4%,测定值的RSD(n=5)为3.8%。

压阻式高g值加速度传感器温度补偿设计

该文针对压阻式传感器在环境温度变化时会引起灵敏度非线性问题,提出了一种在惠斯通电桥中引入多晶硅的温度补偿方案。以单晶硅制备的高g值压阻式加速度计为模型,通过建立理论模型,分析了单晶硅压敏电阻的电阻率和压阻系数的温度特性。对传感器进行有限元仿真分析,仿真结果表明一阶频率为0.776 MHz,最大等效应力为44 MHz。通过对压敏电阻路径的线性分析,得到补偿前的灵敏度为0.349μV/g。对多晶硅电阻引入前后的输出电压进行理论分析,得到电阻系数比以及补偿前后传感器灵敏度随温度的变化关系。结果表明,补偿后的灵敏度漂移温度系数(Temperature Coefficient of Sensitivity drift,TCS)为6.8×10^(-4)(1/℃),与补偿前相比降低了两个数量级。

g-C_(3)N_(4)的制备及其对氯霉素荧光传感的研究

文章利用电化学碳化一锅法,以三聚氰胺为原料,成功制备得到了功能化荧光g-C_(3)N_(4)纳米材料,然后采用荧光分光光度计(FL)技术表征g-C_(3)N_(4)的荧光性质,考察g-C_(3)N_(4)作为免标记的荧光探针检测抗生素药物氯霉素(CAP)的传感性能。实验结果表明该方法制备得到的g-C_(3)N_(4)具有良好的荧光性能,且基于CAP对g-C_(3)N_(4)荧光强度(激发/发射波长分别为380/468 nm)的猝灭作用,可实现对CAP的检测。在优化实验条件下,所制备的g-C_(3)N_(4)荧光探针对CAP具有较好的传感性能,线性检测范围为1 m M~10 m M,线性回归方程为y=0.0139x-0.09,线性相关系数R2=0.959。该方法可用于简便、快速、灵敏地检测抗生素药物CAP,并有望在食品安全、环境监测和生物医学等领域中实现广泛应用。

加工工件位置和姿态的自动检测、识别与校正方法(英文)

加工工件在数控机床工作台上位置的精确确定是数控系统研究中必须仔细考虑的问题。以数控机床为对象 ,提出了一种对有定位基准平面或工艺基准平面类工件位置和姿态精确确定的新方法 ,并论述了测量所用传感器的工作原理和实验考核。该方法可实现将工件粗略安装在工作台的合适位置上 ,使用自行研制的高精度检测传感器和有效的算法进行加工工件位置和姿态的自动测量、识别和校正 ,而无需夹具的精确定位 ,而且在测量系统上设置有自动减速单元以提高测量效率。通过实验证明了该方法是正确的、可行的。

重力感应技术在智能手机中的应用分析

主要从专利角度对重力感应技术在智能手机中的应用进行探讨。首先对重力感应技术的原理进行阐述;然后,对其在手机中的应用进行了探析;最后,通过列举专利典型案例介绍了4种检测感应功能的应用,并提出发展趋势。

可翻转星球探测车的原型设计

给出了一种四面都可着地行驶、不怕翻转的星球探测车原型设计方案,着重解决了探测车翻转后失效的问题.在该方案中,采用了特殊的45度轮架机构,用八轮实现了每个侧面都有四轮着地行驶;研制了新型姿态传感器,实现了探测车的姿态判断;设计了太阳能储能供电装置,能保持太阳能板始终在车的上方,从而为探测车有效提供能源.实验显示这种探测车达到了预期的功能,在星球探测、人员搜救、军事侦察等领域有一定的研究应用价值.

基于故障树的高g值传感器失效模式分析

为了研究高g值加速度传感器使用时可能出现的失效模式,首先对其组成与结构进行分析,建立了该系统的失效模式故障树。考虑该传感器主要在冲击环境下使用,因此针对冲击环境下可能发生的关键底事件即传感器芯片和外部放大电路进行了有限元仿真。利用ANSYS逐渐增加冲击加速度对关键底事件仿真,最终确定传感器芯片和外部放大电路超过许用应力时的冲击加速度,得出该传感器在高冲击下的三种失效模式:硅梁断裂、焊点脱落、放大器芯片断裂,并提出了改进建议。

基于Flexiforce传感器的压力测量方案设计

为了满足各种接触面之间的压力(牙齿咬合力、握力,气压等)测量,提出了基于Flexiforce(可弯曲)传感器的压力测量方案设计。该设计采用恒压驱动模式,以ARM处理器为核心,根据传感器的G-P(电导-压力)对照关系,并结合R-P(电阻-压力)特性值标定技术,实现高精度压力测量。经验证,该设计通过建立精确的G-P转换关系,使得传感器测量精度提升;工作最低功耗为10.89μW,保证压力测量的稳定性、可靠性。特别是在0~60 N测量范围内,测量精度高达0.5%。

MEMS高g加速度传感器封装贴片技术的研究

针对设计的高g加速度传感器,建立封装有限元模型,并利用ANSYS软件仿真分析了贴片热应力及贴片技术对高g加速度传感器性能的影响。分析结果表明,贴片胶的热膨胀系数、弹性模量和厚度是影响热应力的主要因素,同时贴片胶的弹性模量、厚度及贴片胶的量将影响到传感器的输出灵敏度。

侵彻武器用MEMS大g值加速度计

侵彻武器穿入地面等坚硬物质的加速度可达重力加速度的2万倍至几十万倍,要求所用加速度传感器既能抗击该工作环境,又能识别冲击与钻入的整个过程。美国侵彻武器用MEMS大g值加速度计属电容传感器,其工作原理采用2个电参数完全相同的电容,1个作检测电容,1个作参考电容,将被测加速度值的变化转换成电容量的变化而实现。该加速度计由结构单元和信号处理电路组成。实验结果表明,尚需对2组成部分进一步集成,对机械静电阻尼进行优化,对封装深入研究。

灌封技术对MEMS高g加速度传感器性能影响研究

针对恶劣环境下高频信号的干扰与由封装引起的结构失效,设计了一种MEMS高g加速度传感器,通过灌封实现机械滤波,保证封装的可靠性。根据传感器封装工艺,利用ANSYS软件建立有限元模型,仿真分析了灌封技术对传感器结构和性能。结果表明:灌封技术可提高传感器的高过载能力和输出灵敏度,灌封弹性模量相对较大、密度相对较小的灌封胶可提高传感器的高过载能力和灵敏度。

铅离子诱导PS2.M构象改变特性及其氡非标记比色传感检测新方法

以氡辐射衰变最终形成稳定的子体铅作为目标检测物,建立了检测氡累积浓度的核酸适配体生物分析新方法。K^+诱导富G单链核苷酸PS2.M形成反平行G-四链体四链体,辅因子血红素与G-四联链体结合,形成具有过氧化物酶活性的稳定复合物,催化TMB-H_2O_2体系发生显色反应。同时加入Pb^(2+)时,Pb^(2+)诱导PS2.M形成结构更加稳定的"缺口"型反平行G-四链体,K^+和血红素游离在溶液之中,体系吸光度响应值急剧降低。基于此构建了一种基于Pb^(2+)诱导PS2.M构象改变的过氧化物酶活性"Turn-off"型比色传感器。在5.0×10^(-9)~1.8×10^(-7)mol/L范围内,吸光度降低值ΔA与Pb^(2+)浓度呈线性关系,线性回归方程为ΔA=0.36+0.13C,R=0.9987。本方法对Pb^(2+)的检出限为3.76 nmol/L(S/N=3),氡的检出限为1.96×10~3Bq·h/m^3(S/N=3)。本方法灵敏、准确,样品溶液可直接检测,操作简单,避免了现场进行氡辐射剂量测量的放射性危害,为环境中氡的检测提供了新方法。

高g_n值MEMS加速度传感器封装的研究

对一种新型双悬臂梁高gn 值MEMS加速度传感器进行有限元模拟。采用双悬臂梁传感芯片的一种实际封装结构 ,进行频域分析和时域分析 ,讨论封合传感器芯片和封装基体的封合材料对其输出信号的影响。频域分析表明 ,封合材料的杨氏模量对封装后加速度传感器整体的振动模态有一定影响 ,封合胶的杨氏模量很小时 ,会致使加速度传感器的信号失真 ,模拟表明可选用杨氏模量足够高的环氧树脂类作高gn 值传感器的封合材料。时域分析静态模拟表明 ,封合材料的杨氏模量 ,对最大等效应力和沿加载垂直方向的正应力最大最小值基本无影响。时域分析动态模拟表明 ,随着封合材料杨氏模量的提高 ,动态模拟输出的悬臂梁末端节点位移的波形和其经数字滤波后输出的信号变好 ,封合材料的杨氏模量不影响输出信号的频率和均值 ,在加速度脉冲幅值输入信号变化时 ,悬臂梁末端位移平均值输出信号与输入有良好的线性关系。

基于MEMS和静电探测技术的新型复合引信

为解决有效转换成为快速作战的最大瓶颈问题,研制一种新的能满足小口径对空武器发展需求的复合引信。通过对近代小口径对空武器毁歼目标机理的分析,依据提高小口径对空武器毁歼目标概率的有效方法,基于高g值MEMS(micro-electro-mechanical systems)传感器及被动式静电探测技术,阐述MEMS传感器及静电探测技术在复合引信中的应用,并描述其工作机理和方法。结果表明,该复合引信能有效提高小口径对空武器的作战性能。

电力变压器局放宽频带传感器的研究

基于传感器数学模型的分析,利用函数信号发生器,通过调节线圈匝数和取样电阻实验研究了传感器的幅频特性,结果表明:线圈匝数和取样电阻对灵敏度影响最大,取样电阻和杂散电容对带宽影响显著。在此研究基础上设计出了适于局部放电在线监测用的宽频带电流传感器,其下限频率约10 kHz,上限频率可达2 .8 MHz。

基于G-四联体门控制效应的铅离子适配体传感器

将富鸟嘌呤(G)序列核酸适配体与门控制效应相结合,通过控制门的开关实现信号放大,构建了新型电化学生物传感器,用于铅离子(Pb^(2+))的高灵敏检测。首先将单-6-巯基-β-环糊精(6-SH-β-CD)自组装在金电极上,形成有序排列的分子自组装膜,且分子之间留有空隙,可作为探针通过的门结构。随后将发夹结构的富含G序列的核酸适配体修饰在环糊精次面端口,制得可特异性识别Pb^(2+)的电化学生物传感器。富G序列适配体结合Pb^(2+)后可折叠形成G-四联体结构(G4-Pb^(2+)),覆盖住电极表面的探针通道,产生关门效应,使探针氧化还原电流强度减小,进而形成门控制效应,利用该效应可进行Pb^(2+)的定量检测。门控制效应显著提高了信噪比和检测的灵敏度,在1×10^(-13)~5×10^(-11)mol/L浓度范围内,Pb^(2+)浓度的负对数与DPV响应电流呈良好的线性关系,检出限为3.6×10^(-14)mol/L(DL=3δ_b/K)。传感器用于实际水样品中Pb^(2+)的测定,结果令人满意。