电容式微机械加速度计是一种将加速度转换成差分电容、通过检测差分电容的变化来检测加速度大小的一类高精度的惯性传感器。利用开关电容电路实现C-V变换，利用反馈静电力实现力平衡闭环控制，设计了一种电容式微机械加速度计。通过构建电容式加速度传感器及外围电路的数学模型，推导了闭环工作的系统函数。并对实际系统进行研制，最后给出了整个系统的测试结果。

介绍了一种基于Labview的消光式椭偏仪光学测量系统，用于进行透明薄膜厚度的精确测量。研究并推导出消光式椭偏仪光学系统的数学模型及椭偏参数的计算公式。在理论研究的基础上，基于虚拟仪器设计技术，开发了信号采集、传输电路和编写测量软件，设计了椭偏仪的自动控制测量系统。通过对SiO2薄膜的测试，验证了仪器具有良好的可靠性和重复性，薄膜厚度误差小于100A，折射率误差小于0．01。

介绍了医用超声内窥镜成像系统的工作原理及超声成像驱动控制系统的设计与实现。根据超声成像系统指标，主要讨论了超声波激发、接收电路原理及具体的电路；现场可编程逻辑阵列（FPGA）作为核心控制模块完成对数据传输和相关电路及芯片的控制，主要实现了对超声波的发射、接收、A／D转换以及成像部分同步控制，电路的性能已得到实验的验证。

提出了一种基于USB2．0的DMA方式下实现医用超声内窥镜高速图像采集的新方法。该方法以CPLD（复杂可编程逻辑器件）作为数据传输的控制核心，并采用了外部高速缓存模块以实现数据传输的完整性，结构简单，灵活性强，方便易行，完全满足医用超声内窥镜系统实时显示图像的要求。该设计可被广泛的应用于要求高精度高速实时数据采集的场合。

基于互相关函数的时延估计方法是脉冲法超声测距中最常用的算法，但窄带超声回波信号的慢衰减高频振荡特性导致它们的相关函数在峰值位置近似作等幅振荡，从而为精确搜索相关函数的峰值带来困难。首先建立了超声测距时延估计模型，然后提出了一种适用于超声测距的基于功率倒谱的时延估计新方法。仿真与实验研究表明，该方法在高信噪比下可以精确得到时延估计值，同时避免了超声回波信号的慢衰减高频振荡特性对时延估计带来的影响。最后对该方法的优点与不足作了说明。

采用数字相关的方法确定超声波测距中的渡越时间。借助于一个经过适当选择的伪随机序列信号作为超声波的发射信号，可以通过数字相关方法求出发射序列和接收序列的相位差，即渡越时间。本文在计算自相关函数时放弃了快速傅立叶变换（FFT）算法，省去了乘法运算，取而代之的是只用异或和加法的并行数字相关技术，它立著地减少了数据处理时间和FPGA资源。系统以Altera公司的quartusⅡ为开发平台，经逻辑综合、布局布线后，适配到FPGA芯片中，给出了仿真结果。

目前随着数字化时代的到来，越来越多的手持设备，例如手机、MP3和PMP等等，都要增加健康或者运动的功能。计步器作为一种测量仪器，可以计算行走的步数和消耗的能量，就成为在这些手持设备上增加的功能之一。有别于传统的机械方式，利用美国模拟器件公司的加速度传感器ADXL330做成的计步器3具有灵敏度高、准确性高（95％）、集成度高以及功耗低（3．3mW）的特点，非常适合手持式消费类电子产品。ADXL3301是一个三轴模拟输出、灵敏度为330mV／gn、低功耗的加速度传感器。

介绍一种基于荷重传感器的物位检测装置的设计方法，该装置利用电子秤的原理，通过计算将物料的重量转化成高度，达到了测量物位的目的。硬件部分主要包括应变电阻片、信号检测电路、数据采集与处理系统等。该设计在数据处理中引入了非线性处理方法，文中详细讨论并解决了信号测量过程中非线性所带来的问题，并给出了非线性处理过程中所造成的误差分析，在实际应用中有较高的实用价值。

为了确保捷联惯导系统中加速度计的性能，研究了CHJN-2A石英挠性加速度计的静态输出特性。通过大量的重复性静态实验测试，分析了石英挠性加速度计的误差来源，并建立了影响导航系统定位精度的主要误差补偿的数学模型。结果表明，CHJN-2A石英挠性加速度计的输出特性具有较好的重复性，可以通过软件进行补偿提高它的精度。

基于E型膜片已设计出一种三轴线加速度计；此E型膜片的敏感弹性部分为圆环平膜片，对其应力应变特性的分析至关重要。考虑到E膜片的实际尺寸及测量时其变形较小，将E膜片变形作为薄板小挠度变形来对待，对z、x（y）各轴向加速度载荷αz、αx（αz）作用下，膜片的边界条件进行分析；并参考圆薄板轴对称／反轴对称变形的弹性曲面微分方程及通解，获得E膜片的应力应变解析解。