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。

通过数值计算和实际测量，研究了双锥面透镜聚焦换能器产生的声场，证实其能产生较细长的聚焦声束，且透镜的形状参数对声场分布有明显影响。

推导晶堆的机电状态方程时，选用的是恒定电位移及恒定应力时的压电方程，最后设计计算时却又用的是恒定电场下的声速。文章通过对等效声速表达式的展开，分析了这种替代所带来的误差，并从电边界条件这个角度，阐明了这种替换的物理意义。

为了解决特殊环境下的瞬态高温测量,研制了一种基于黑体辐射的光纤高温测量系统。介绍了该系统的工作原理,采用＂接触-非接触＂测量方法和光纤光栅窄带滤波技术,分析了影响黑体空腔传感器有效发射率的各种因素,并给出了优化设计参数。试验表明,系统测温范围可达2 000℃,响应时间小于120 ms,性能稳定,抗干扰能力强。

用水热合成法在金属基板上制备了压电双晶片,该法简单,成本低。为了更好地研究双晶片的特性,利用扫描电镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）技术,对PZT薄膜的特性进行了较为详细的研究。发现PZT薄膜由平均尺寸约为5μm的PZT晶粒组成,其物相组成成分PbTiO3和PbZrO3的比值约为53/47,处在准同型相界附近。根据试验中测得数据,计算出了薄膜的平均密度;并建立了双晶片位移驱动模型,由该模型得到压电系数d31,并研究了双晶片的铁电性。

基于流体的混合长度理论,讨论了超声波非接触测量中的流速补偿问题,给出了测量系统的硬件结构框图.针对超声波检测流量中流场分布的特点,提出了高精度检测流量的实用方法,并详细介绍了测量中软件的实现过程,还分析了测量误差来源及消除误差的方法.

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。

针对传统Prandtl-Ishlinskii(PI)模型不能反映压电式气体比例阀迟滞非对称特性而导致其补偿控制精度难以提高的问题,提出了一种改进的PI模型,通过添加3次多项式使其能拟合压电式气体流量比例控制阀的非对称迟滞曲线。利用改进的自适应粒子群遗传算法辨识所需的模型参数,模型相对误差为0.0073%,并将模型用于前馈补偿控制。实验结果表明,基于迟滞模型的前馈补偿控制可显著提高压电式气体比例阀输出流量控制的快速性,调节时间降低了60%。