针对高强度聚焦超声（HIFU）声场测量，提出并研究了一种基于Parylene膜的法-珀干涉型光纤水听器。采用真空气相沉积法在光纤的端面蒸镀Parylene膜构成光纤水听器的法一珀腔，分析了光纤水听器的传感原理和解调原理，建立了HIFU声场检测的实验系统。实验结果表明，基于Parylene膜的法-珀干涉型光纤水听器能准确传感超声信号，其输出与换能器驱动电压的非线性度小于0．01，且与聚偏氟乙烯（PVDF）针式水听器的测量结果基本一致。

在超声骨科换能器等效电路模型中，各类损耗和被切割组织负载是影响模型准确性的主要因素。在考虑压电材料的介电损耗、机械损耗及其他部分机械损耗下，建立了空载等效电路模型。实验证明，此模型能更准确地预测换能器的空载特性。建立了组织负载模型以及与负载相关的机械损耗模型，通过组织切割实验，验证了该等效电路模型能很好地描述骨科超声换能器有负载情况下的特性。

通过实验，对基于超声调制的声频定向传播性能进行研究。利用调幅技术将音频信号调制成超声波载波信号并发出，由于空气中的非线性作用，可产生具有强指向性的可听声音。该文构建了一超声调制模拟声频信号定向传播系统，并设计了指向性实验测试装置。应用该系统，对不同频率、不同距离的解调可听声频信号在传输过程中的变化特征及其指向性进行了实验和分析。结果表明，随着声频信号的频率提高指向性增强，距离增加指向性变差。

利用有限元法和边界元法相结合的方式,对I类凹筒结构弯张水声换能器进行了全面的分析。具体方法是借助于网格模型数据和计算结果数据共享的思想,将有限元法的结构、振动分析优势同边界元法的声场分析优势互补起来。相关试验表明,这种相结合的分析方式更全面、准确,是对水声换能器性能分析和优化设计手段的有益完善。

以基于二维简正模式的微机电系统（MEMS）超声分离器的结构模型为研究对象,首先根据声电类比原理,得到超声分离腔的二维等效电路模型,通过该模型分析计算二维简正模式的谐振频率;接着通过Ansys软件对MEMS超声分离器进行有限元的仿真分析,验证了等效电路模型的可行性,并得到了最佳激发频率;最后在实验中分别采用单片PZT激发（2,1）阶和双片反相位PZT激发（1,1）阶的简正模式,均取得了一定分离的效果。

研制了一种用于制作生物微阵列的超声聚焦微喷系统。与用以制作生物微阵列的其他微喷方法相比，超声聚焦喷射具有过程温和，无堵塞等优势。为了提高微阵列的整齐性，减少喷点的直径和昂贵试剂的用量，提出了向下隔离喷射的设计。实验证明，利用该系统可以制作出排列整齐、喷点直径小于Φ100μm，大小均匀的微阵列。

基于超声波测距原理，设计了一种外置式超声波液位仪。用于对存储在密闭容器中易燃、易爆、易挥发、强腐蚀有毒液体的液位进行检测。该仪器可实现接触、非接触、定点和连续测量。

为乐同时检测载体的3轴加速度和角速度，提出了一种测量6轴惯性参数的冷原子干涉实现方案。该方案通过对两束对射的冷原子施加多束不同类型和方向的空间域Raman脉冲，使冷原子适当的分束合束，构造出多个有效干涉平面指向不同轴的子干涉仪。推导了各个干涉仪的干涉相位差与对应的惯性参数的关系，给出了通过干涉相位差得到各个轴的加速度和角速度的原理。在前面5个轴惯性参数测量的基础上，提出采用与x、y轴成456;脉冲实现对32轴加速度的测量。通过对干涉仪的分束、构造和干涉测量的各个过程理论分析表明，所提出实现方案能够实现对3轴加速度和角速度的测量。

S型微弹簧是一种在微机电系统中应用广泛的微弹性元件，利用力学分析法，首次推导出S型微弹簧在空间3个方向上的弹性系数计算公式，ANSYS仿真验证了公式推导的正确性。采用LIGA工艺，设计加工了一种金属镍S型微弹簧。用精密微小型计算机显微测量仪测量得到微弹簧的线宽，长度和厚度与设计值的误差分别为4μm、50μm和24μm。分析了微弹簧各个结构参数的加工误差对微机电系统（MEMS）微弹簧力学特性的影响．指出微弹簧线宽的加工误差对其力学特性影响最大，Tytron250微小力拉伸实验机实验验证了结论的正确性。

基于电子移位逐行红外线扫描和超声波测距技术,设计出一种汽车定位系统,并给出硬件电路和软件设计方案。该系统采用内置接收头和动态红外线发射等方法消除室外强红外线干扰,以延时中断解决测距盲区问题,并用软件控制定位速度和扫描强度。现场测试结果表明,该系统能全天候工作,满足了汽车定位的速度和精度要求。