基于碳纳米管宏观体的热线式流速探针
提出一种基于双壁碳纳米管(CNTs)宏观体的新型热线流速探针,该探针采用微加工技术组装热敏感元件并通过在接触区电沉积镍颗粒提高敏感结构的稳定性。作为热线元件的CNTs有比铂丝更高的电阻温度系数,温度为293~393K时,其电阻温度系数从0.3727%/°C逐渐增加至0.5601%/°C。根据热平衡原理,通过恒流模式测量同一个探针在不同流场中输出电压的变化来计算电阻的变化,从而得到流速的大小。实验表明,该CNTs流速探针的灵敏度比传统的热线流速计高,重复性好,作为热线敏感材料是可行的。
金属三维微结构加工技术的研究
三维微结构制作技术是MEMS加工的关键技术之一.现有的三维微细加工技术主要有利用SU-8等光刻胶形成的以IC工艺为基础的硅三维微结构制作技术和以同步辐射X射线曝光为基础的LIGA技术.但是,在传统的去胶液中,SU-8光刻胶会膨胀变形,从而可能导致图形的失败.而LIGA技术需要昂贵的同步辐射光源和特制的LIGA掩模板,加工周期长.为此,基于反应离子深刻蚀技术,结合电镀工艺,提出了一种金属微结构的微加工制作方法,并进行了相应的实验.结果表明,该方法不仅可以制造出深宽比为6的微型金属螺旋线圈,还可以为其他非硅三维微结构的加工提供一定的技术支持.
微芯片电泳仪的研制
讨论了微芯片电泳仪的原理,以及生化物质高压分离、光学检测部件的设计问题,实验结果表明,仪器准确度高,重复性好,可快速有效地检测到生化物质分离情况。
酶电极法血糖仪的研制
酶电极法血糖仪是采用酶的固化技术以及电检测的方法研制而成的.血糖的固化了酶的电极上反应所产生的微电流随血糖的浓度成线性关系变化,这样仪器就可以通过检测电流的大小来实现对血糖含量的检测.检测的范围为1~30mmol/L,精度为±0.1mmol/L,完成一次测试的时间不超过30s.
带有力反馈控制的三明治式微机械干涉加速度计
设计了一种静电力反馈控制的三明治式微机械干涉加速度计,加速度计由敏感芯片、半导体激光器、光电二极管以及相应的驱动电路和反馈控制电路组成.敏感芯片为玻璃-硅-玻璃3层结构,通过硅-玻璃键合体硅工艺制成.硅质量块由铝梁支撑,底部玻璃基片上有金属光栅和电极,通过在质量块和底部玻璃基片上的电极之间施加电压可以调节质量块与玻璃基片间的间隙.入射激光照射到敏感芯片上的光栅上,产生衍射光束,其光强随质量块与下玻璃的间距而变化.反馈控制电路通过测量衍射光强的变化来改变质量块与底电极之间的电压,使得质量块与底部玻璃基片的距离保持为入射光波长1/8的奇数倍,从而提高输出线性度,改善灵敏度,增大量程.
便携式全血多参数生化检测仪器的初步研究
介绍了一种便携式全血多参数生化检测仪器的研制.能对血糖、乳酸、胆固醇、酮体四项参数进行测试并做出实时诊断.采用AdμC812单片微型计算机作为模拟数据采集和数据处理单元,然后将四种生化酶电极(血糖、乳酸、胆固醇、酮体)与滴上的人体全血反应所获得的电流信号经过变换、滤波、放大处理后,送到AdμC812的四路A/D转换口进行模数转移,然后经过相应的运算、处理后在液晶显示器上显示出来.同时还能对测得的结果进行一些常规的实时诊断.仪器携带方便、能耗低,操作简单,采用了无按键方式操作,即插上试纸条即可完成测试的全过程.
集成光栅干涉微位移测量方法
介绍了一种新型集成光栅干涉微位移测量方法,设计加工了微位移敏感芯片,并进行了初步的性能测试.敏感芯片利用硅-玻璃键合体硅工艺制作而成,在玻璃上制有金属光栅,光栅上方有由铝梁支撑的可动结构.实验系统由敏感芯片、半导体激光器、光电二极管以及相应的驱动、检测电路组成入射激光照射到光栅上产生衍射光斑,衍射光的光强随可动结构与光栅之间的距离变化,通过测量衍射光强的变化可以得到位移.测试实验结果表明,所制作的集成光栅干涉微位移敏感芯片可实现位移检测,最小可检测的位移约0.2nm.
功率超声系统负载的检测及模糊控制
功率超声医疗设备在治疗的过程中,为了取得良好的超声乳化效果,要求振动系统在不同的负载下都具有较大的输出振幅,这就要求振动系统在不同的负载下都工作在匹配状态下.文章首先分析了纵向复合棒大功率换能器加接变幅杆和刀具的振动系统的等效机电模型,然后根据等效机电模型分析了功率超声振动系统动态阻抗匹配的基本原理.同时针对功率超声系统的工作特点设计了一种动态负载在线检测方法,得到反映负载状态及其变化趋势的参数,并根据识别出的动态负载确定出模糊控制器的输入输出参数.最后给出了一种实用的模糊控制算法进行振动系统的动态阻抗匹配.实验结果表明,利用模糊控制器进行动态阻抗匹配能保证振动系统在变负载的情况下仍然获取较高的电功率和较好的超声乳化效果.
基于两轴红外地平仪的全范围角度测量方法
姿态测量是飞行器实现自主导航的前提条件。针对单轴红外地平仪在飞行器姿态绝对测量中存在盲区的问题,提出了利用两轴红外地平仪进行全范围角度测量方案。在待测姿态角平面内,将地平仪两轴垂直放置,通过判断转动过程中两组传感器所在的象限位置,利用两轴必有一轴工作在非盲区的特点,合理选取输出量进行转角解算。解算结果和实验设定转角进行比较,二者静态偏差小于r,能实现360°全范围角度测量。两轴红外地平仪全范围角度测量克服了单轴红外地平仪角度测量范围的局限性,对飞行控制中姿态角反馈具有重要意义。
微流体实验技术研究
微流体实验技术的研究是微流体器件发展的迫切需要,它不仅可以提供测量微流体器件性能必备的工具,而且对于探索微观尺度流体的传输机制具有极为重要的意义.文章对微流体实验技术的难点进行了概括,并对几种主要的微流体实验技术进行了讨论,指出流动显示技术由于对流动本身的干扰非常小,而且在一些研究人员的努力下精度得到不断提高,已经成为一种最有潜力的微流体实验技术.












