设计并实现了一种基于FPGA和多光电鼠标的高精度机器人里程计。多个PS／2光电鼠标传感器测量位移数据。利用FPGA解析PS／2协议并完成数据融合，得出高精度机器人里程计结果。针对传统Luo一致性数据融合算法的缺陷进行改进，并通过归一化特征值加权法得到每个传感器测量值被系统综合支持的程度，完成多传感器测量数据融合。实验结果表明：该数据算法计算步骤固定，方便在FPGA上实现；该里程计在有异常数据干扰情况下，能够达到较高的测量精度。

为能够高效、高精度的获取大型自由曲面物体的形貌，研究了基于通用工业机器人和激光线扫描传感器的测量方法。论述了激光线扫式形貌测量系统的原理与结构，利用标准球及优化算法实现了机器人和激光扫描传感器位姿关系的精确解算，并针对机器人运动学误差对系统测量影响较大，通过对机器人运动学参数的修正有效减小了机器人的绝对定位误差。实验和分析结果表明，经标定和运动学参数校正后的测量系统对标准球的测量能达到较高精度，为采集高精度三维点云提供了保证。

微结构运动测试技术已成为MEMS测试技术的重要组成部分。由于MEMS器件中微结构的运动频率较高频闪成像法得到了广泛的应用。本文针对静电型MEMS周期运动测试的要求设计并研制了一种基于FPGA的频闪成像和运动激励同步控制系统用于MEMS器件的周期运动激励和微结构高速周期运动过程中清晰图像的获取。实验表明频闪照明的最小脉冲宽度为10 ns运动相位的调整间隔小于3.75°能够满足周期运动频率为1 MHz微结构运动测试的要求。

利用X射线双能量进行物质属性的判别是机场、车站行李安全检查的一项基本技术.未经滤波的单个140KV的X射线源发射的是连续能谱的X射线采用两种不同能谱响应的探测器分别得到高低能量的透射信号.综合考虑连续能谱效应和探测器效率的影响推导出高低能量的线性衰减系数比值的逼近多项式对于固定的射线源和探测器这个多项式的各个系数是不变的.利用这种方法对物质属性进行判别并给出了实验结果.

研究水平剪切波(Shear Horizontal简称Sh波)的传播特性及激励接收方法对该波在无损检测和声弹性技术范围内的工程应用有着重要的价值.首先Sh波在弹性层中传播的多模态、频散特性在文中作了详细的分析同时重点研究了电磁超声技术在非铁磁性材料波导中产生Sh波的探头结构和基础理论并以试验的方法验证了其部分电声特性结果表明Sh板波具有其他类型波所没有的独特特性而电磁超声技术在Sh波的激励接收方面有着很大的优势.

分析了温度漂移对声表面波谐振器(SAWR)及其声表面波振荡器(SAWO)频率特性、以及对SAW加速度计测量准确性的影响,探讨了提高SAW加速度计测量准确度的方法,提出了一种基于浮动零点原理抑制温度共模干扰的双对SAWR加速度计设计方案.本方案不仅通过设置浮动零点SAWR抑制了SAWO频率-温度漂移对SAW加速度计测量准确度的干扰,还在一定程度上降低了对SAWR表面制造工艺的要求.

睡眠呼吸暂停综合征（Sleep Apnea Syndrome，SAS）是一种发病率高，具有潜在危险性的疾病。其分析诊断主要依赖于多参数自动监测仪，其中呼吸参数是重要的检测参数。本文研究了基于温感式检测法的检测原理，分析了传感器的动态特性，探讨了干扰产生的原因，提出了干扰的抑制方法，设计了相关的检测电路和数据采集电路，实现了呼吸参数的检测。

为了突破传统机电转换局限，提高加速度计灵敏度，提出以介观压阻效应为工作原理制作高灵敏度的硅微加速度计，基于这种原理设计并制备了GaAs基加速度计，通过理论分析计算与试验测试，得出该结构在0．1gn输入下的输出，并对介观压阻灵敏度和压阻灵敏度的量级作出了比较，验证了采用介观压阻效应制作高灵敏度传感器的可行性，为此类加速度计的设计提供参考．

本文设计了一套智能无损检测系统以实现对钢板表面缺陷的在线检测．检测系统由新型LED光源，明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD器件、FPGA嵌入式处理系统和缺陷自动分类子系统等组成．系统对钢板表面的气泡、夹杂、结疤、划伤和压痕等主要缺陷进行无损检测，并基于Bayes决策理论，实现缺陷的自动分类功能．本系统在实验室检测指标为：宽度最大为1800mm，运行速度不大于1．5m／s，振动幅度小于1mm，横纵向检测分辨率为0．8mm×0．8mm，尺寸检测误差不大于1mm.

利用色谱原理开发荧光芯片,并测定了血清中的总胆固醇含量.分析系统由荧光色谱芯片和荧光阅读器组成,荧光色谱芯片包括塑料盒和纸条,显色剂(AEC),胆固醇氧化酶(CO),胆固醇酯酶(CE),过氧化氢酶(HRP)混合溶液喷在纸条上.在1～4 mg/mL浓度范围内,胆固醇标准溶液和荧光强度的变化有线性关系(r0.979),其回收率为106.5%～94%.该法测定的结果和Hitachi 747全自动生化分析仪有良好的相关性(r0.895).本研究所开发的总胆固醇测定方法有操作简单,快速(8 min),取样量少(5 μL)的特点,适合于携带式测定仪的开发.