电极优化的PCR芯片及其扩增实验

对传统的蛇形加热电极结构进行了优化,提升PCR芯片反应的温度分布均匀性。设计了一种电极片可重复使用且和反应腔室片可分离的PCR芯片。利用红外热像测温仪对优化前后的电极片进行了温度场分布测量,结果表明优化后的加热电极在反应腔室范围内的温度均匀性小于1℃。与大型PCR仪的扩增实验结果对比表明,该PCR芯片实现了239 bp的DNA片段的高效扩增。

柔性MEMS流速传感器的测控电路设计与实验

针对MEMS流速传感器量程小及无法应用于曲面的不足,设计制造了一种柔性MEMS流速传感器,其结构主要包含加热电阻和3对测温热电阻,同时结合热损失和热温差工作原理来实现宽量程的流速测量。设计了带温度补偿的双惠斯登电桥测控电路,利用STM32微处理器ADC模块对多路流速测量结果进行采样。测试实验实现了0～32 m/s的输入风速测量,其中在1 m/s以下的低风速段内传感器具有100 m V/(m·s^(-1))的较高灵敏度,在风速(1～7 m/s)和(7～32 m/s)下的灵敏度分别为83.1 m V/(m·s^(-1))和28.3 m V/(m·s^(-1))。该柔性MEMS流速传感器可贴于曲面应用,测量范围大、精度高。

基于非线性多基站分布式混沌随机共振方法的无线通信系统定位技术研究

针对传统的无线定位方法容易受到接收信号信噪比低和无法接收直射信号的影响,将导致其性能下降乃至严重时方法失效。提出了一种基于非线性多基站分布式混沌随机共振信号增强技术的无线通信系统定位方法,通过利用基站端的接收阵列构造接收信号的分布式功率谱,并对多个接收基站的分布式功率谱进行融合,可以较为有效地解决上述问题。通过仿真,验证了所提出方法的可行性和有效性,与传统无线定位方法相比,该方法的定位精度得到了有效改善。

MEMS微半球谐振陀螺的力反馈模态及其FPGA平台实现

MEMS(micro-electro-mechanical system)微型陀螺仪具有体积小、质量轻、功耗低、成本低等优点,MEMS微半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,文中分析了微半球谐振陀螺的工作原理以及检测方法。针对MEMS微半球谐振陀螺高工作频率,高品质因数等特点,提供了一种数字式力反馈模式下的MEMS微半球谐振陀螺数字式闭环控制检测方案以及其FPGA平台硬件实现,完成目前MEMS微半球谐振陀螺的控制与检测工作。

一种高压可变波形的压电驱动电路设计

压电驱动方式因具有位移分辨率、机械耐久性及速度高,输出力大,功耗低和频带宽等优势,因而被广泛采用。文章总结并分析了压电驱动的驱动要求与驱动方式,将压电驱动电路划分为直流升压转换模块、直流电压校准模块、开关放大器驱动模块、交流电压校准模块及控制模块,提出了一种结构简单、输出稳定以及可小型化的双级压电驱动电路系统,完成了将5V低压直流电转换为280V的高压交流电的设计目标,可以自由地改变输出方波信号和正弦信号的幅值、频率和占空比,并对压电驱动电路的带载能力、输出功率和效率作了分析。

仿昆扑翼微飞行器电磁驱动电路设计与制造

针对电磁驱动方式的仿昆扑翼微飞行器,设计了电磁线圈驱动电路,电路能够驱动微飞行器扑动双翼。驱动电路利用电池组和升压(BOOST)电路实现电路供电。研制了产生两路电压控制信号的最小系统板,能够在上位机在线实时控制输出信号的频率和幅值。电压控制信号通过电路后,电路输出稳定驱动电流,实现对仿昆扑翼微飞行器翅膀的控制。

一体双驱对称式压电悬臂梁微驱动器

设计了一种一体化加工的双驱对称式压电悬臂梁微驱动器。对压电驱动器工作原理、压电驱动器在准静态工况与共振工况下的输出特性进行了理论分析,确定压电驱动器几何尺寸。介绍了压电驱动器的多层复合结构与一体双驱的实现方式。制作了压电驱动器样机,并通过有限元仿真分析与测试实验相结合的方式得到压电驱动器的阻抗特性与输出特性曲线。将压电驱动器运用在轮式机器人,验证了设计的可行性。

仿昆虫扑翼微飞行器研究现状与关键技术

仿昆虫扑翼微飞行器基于对自然界中各类昆虫扑翼飞行机理的仿生,具有尺寸微小、隐蔽性高、灵活机动等优势。依据仿昆虫扑翼微飞行器所普遍采用的静电驱动、压电驱动、电机驱动、电磁驱动和其他驱动等扑翼驱动方式,依次分类介绍并总结目前仿昆虫扑翼微飞行器的发展历程、国内外研究现状和最新进展。同时针对目前仿昆虫扑翼微飞行器所采用的各类驱动方式、飞行方式、控制方案、胸腔机构设计、整机系统共振机制以及机载设备搭载研究等关键技术进行了分析和总结。