一种基于叉指电极的大肠杆菌生物传感器

提出了一种可用于水环境中检测大肠杆菌的生物传感器,该传感器是通过在叉指电极阵列上修饰生物分子制备得到.首先利用微制造技术通过蒸发镀膜、光刻、湿法腐蚀等工艺在基底上制备叉指微电极阵列,然后利用生物修饰技术在叉指电极阵列的微间隙中捕获大肠杆菌,进而在叉指电极表面产生银沉淀,使叉指电极导通.通过测量叉指电极的电导值,可实现对大肠杆菌的定量检测分析.这种叉指电极生物传感器不但可用于大肠杆菌的检测,还可应用于其它微生物的检测.     

硅基微结构气体传感器结构的有限元模拟分析

利用金属铂的热阻、 热敏特性, 以及SiO₂和SiN_x良好的绝 热、 绝缘特性, 设计一种以铂丝为加热层, 叉指状的金电极为敏感膜信号电极, SiO₂和SiN_x为隔热和电绝缘层的硅基微热板结构气敏元件. 并利 用有限元分析工具ANSYS, 对所设计的硅基微结构气敏元件的加热器进行了稳态过程和瞬态 过程的模拟和分析, 得到了元件表面的稳态热场分布和瞬态响应的分析结果.     

气敏材料Zn2 SnO4的制备及其特性测量的实验研究

为解决实验内容方法陈旧,制备气敏元件的性能指标无法满足实际测试要求的问题,对半导体气敏材料的制备及其气敏特性测量进行了实验研究,从而提高元件的性能,并使实验内容满足本科教学更加贴近科学研究前沿的需求。通过采用溶剂热法制备了三元金属氧化物Zn2 SnO4气敏材料并对其性能进行了系统测量,并将该实验内容应用于电子功能材料实验的开放性创新实验中。结果表明,基于Zn2 SnO4材料的气敏元件对HCHO 气体表现出优异的气敏特性。通过该实践过程,使学生掌握一种合成纳米材料的新方法,了解材料表征方法,该项目的实施有利于学生提高科研素质和创新能力的培养。     

WO3 纳米材料气敏性能研究进展

作为n型半导体的WO3是一种优良的气敏材料,对NOX、H2S、H2、CH4、C2H5OH、CO、NH3等气体都有良好的敏感性。目前WO3气敏材料已经基本满足社会应用的要求,但有些指标还有待改善。本文综述了WO3纳米材料气敏性能的研究进展,介绍了n型半导体WO3纳米材料的气敏传感机制,以及通过形貌控制等手段提高气敏性能、掺杂WO3纳米材料气敏性能及其复合气敏材料气敏性能的研究进展情况。作者认为WO3纳米材料在提高灵敏度、降低工作温度,特别是提高选择性和稳定性上还有很大的研究空间,并且还需克服制备的高成本,探索简易而且重复性强的制备工艺,以便更早地应用于商业化生产,为社会生产生活服务。     

半导体气敏陶瓷的研究方法

以SnO2为基体材料的气敏元件为例，总结了半导体气敏陶瓷元件的制备过程和研究方法，分析了掺杂、热处理和表面修饰工艺对气敏元件性能的影响，介绍了气敏元件性能的实验和检测方法。     

MSnO3系气敏材料的研究：Ⅱ NiSnO3气敏材料的制备及特性 …

报道了ＮｉＳｎＯ气敏材料的制备及气敏特性，研究表明ＮｉＳｎＯ３是一好的气敏材料。     

MSnO3系气敏材料的研究(Ⅱ)NiSnO3气敏材料的制备及特性研究①

报道了ＮｉＳｎＯ３气敏材料的制备及气敏特性，研究表明ＮｉＳｎＯ３是一好的气敏材料。     

铁系气敏材料及其化学制备技术

γ-Fe_2O_3气敏材料是铁系气敏材料的先导,它具有原料易得、价廉、灵敏度和选择性高以及不受湿度影响的优点.但是它的热稳定性较差.在此基础上开发出了α-Fe_2O_3气敏材料,以克服这一缺点.本文探讨了铁系材料的气敏机理,着重提出了α-Fe_2O_3的气敏机理及其模型.根据机理给出了制备铁系气敏材料的基本工艺.     

稀土氟化物电化学气敏元件的研究

介绍近年来国内外稀土氟化物固体电解质电化学气敏元件的研究制备方法，进一步讨论了气敏元件的敏感机理，评价了此类气敏元件的氧敏特性、氢敏特性及电化学稳定性。     

In2O3多孔有序薄膜的制备及其对丁酮气敏特性

利用气/液界面自组装法和溶液浸渍转移法制备了单层和双层氧化铟多孔有序气敏薄膜,并对其进行了气敏特性测试,同时利用多物理场耦合进行气敏特性仿真研究.结果表明,制备的气敏薄膜具有规则的孔道结构,孔壁呈现为具有大比表面积的片状结构.基于该气敏材料的气体传感器对丁酮表现出优良的气敏特性,单层In₂O₃多孔有序气体传感器在最佳工作温度350℃的条件下对质量分数为100×10^-6的丁酮的灵敏度为15.37,响应时间仅为4.3s;双层In₂O₃多孔有序气体传感器在最佳工作温度375℃的条件下对质量分数为100×10^-6的丁酮的灵敏度为20.45,响应时间为22.7s.仿真结果与气敏特性测试结果吻合较好.     

基于支持向量机的香水识别电子鼻系统设计

针对电子鼻在化妆品领域的应用推广问题, 研制了一套用于香水识别的电子鼻系统。该系统主要包括数据采集, 信号调理, 特征提取和模式识别。硬件以微控制器dsPIC30F6014A为核心, 根据香水气味合理地选择了3个广谱型气敏传感器, 并加入温湿度传感器; 软件利用基于COM组件的VC和Matlab混合编程, 设计并实现了内嵌模式识别算法的上位机监控软件, 并发布成可执行文件。模式识别采用支持向量机（SVM: Support Vector Machine)方法, 相比PCA(Principal Component Analysis)、 神经网络等算法提高了小样本情况下的泛化性能。利用该系统对4种香水进行训练、 识别, 分类准确率达92%, 检测结果表明, 该电子鼻系统在香水识别方面具有较高的准确性和稳定性。     

柔性微热剪切应力传感器阵列 

设计了一种基于微机电系统的、制备在柔性聚酰亚胺衬底上的双热线结构微型热剪切应力传感器阵列,可用于复杂形状物体表面所受剪切应力的矢量化测量.基于传感器的原理,用Comsol软件对传感器进行了温度场和流场的仿真,说明了传感器制作工艺流程,用硅橡胶与聚酰亚胺在酒精中浸泡后易于剥离的特点实现柔性传感器脱膜.对传感器实物进行了温度电阻系数和响应频率的测试.实验结果表明,设计的工艺路线简单,结构参数合理,可以实现所需柔性传感器阵列.
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燃气轮机启动电机负载模拟系统

为了更好地研究燃气轮机启动电动机的启动特性,给出了一种45kW燃气轮机启动电动机负载特性模拟系统,介绍了系统的组成,工作原理以及硬件、软件的设计方案.试验结果表明系统具有良好的动静态性能,能够很好地模拟燃气轮机启动电动机的启动特性.对其他类似的负载模拟系统具有一定的参考价值.     

无线传感器网络CPKAI密钥管理方案

公钥能提供对称密钥无法提供的高安全等级。基于身份的加密技术密钥管理简单、无需第三方参与,但计算复杂度较高,不适用于无线传感网;组合公钥技术存储要求低而认证规模巨大,可在芯片级实现认证,适合无线传感网,但存在合谋攻击问题。基于身份的组合公钥认证方案,将上述技术进行优势整合,采用密钥因子矩阵取代双线性映射生成密钥,有效地降低了加密/解密计算的复杂度,从而节省了网络能耗;密钥因子矩阵基于簇生成,极大地减少了密钥存储空间,并抵御了合谋攻击。从理论上分析了方案的安全性,并通过仿真实验,证明方案在计算复杂度和能效方面具有较大的优势。     

基于统计假设检验的虚拟传感网容错策略

为了减少多应用目标的传感器网络的能量消耗和实现较高的故障传感器节点识别率,在基于簇树的虚拟传感器网络框架上,通过检验本地数据采集序列与事件统计特征的符合程度来判断错误是否发生,充分利用了随机过程描述事件的时间相关性,提出了一种基于统计假设检验的虚拟传感器网络容错策略.实验结果表明,在任意节点能量耗尽之前,多事件监测比单事件监测产生更少的单播消息量,却分发更多的多播消息.而且,随着传感器节点错误概率的增加,系统能保持较理想的节点错误识别率和事件区域监测概率.     

非道路用柴油机半挥发性有机物排放特性

在一台国Ⅱ标准的非道路用柴油机上对半挥发性有机物（SVOCs）进行采样研究发现,非道路用柴油机排放气相SVOCs高于颗粒固相SVOCs,且在两相中的排放量均呈现随负荷增加而增加的趋势在气相和颗粒固相SVOCs中检出以烷烃为主,其次为多环芳烃类物质,包括2,3-二氢茚、四氢化萘、联苯、萘、芴、蒽、菲、芘等及其同系物．同时在对SVOCs中PAHs的研究中发现,柴油机排放的PAHs以气相为主,含量明显高于颗粒固相中PAHs;对比气固两相的浓度分布发现,气相PAHs中萘、苊烯、二氢苊、芴、菲、蒽为主,占气相PAHs质量比高达95％,而颗粒固相中PAHs则以菲、芘、荧蒽、屈、苯并（a）蒽等为主,其中苯并（a）蒽与屈在不同工况下质量比达80％以上;气相中PAHs环数以3环和2环为主,而大部分工况下颗粒固相中PAHs环数以4环为主,其次为3环．     

时延相关网络控制系统的输出反馈镇定

研究了一类具有时变时延网络控制系统的输出反馈镇定问题.对于传感器与控制器间产生时变时延情形,采用时延相关切换控制器,通过Lyapunov-Krasovskii泛函方法和广义模型变换,得到了使闭环系统渐近稳定的线性矩阵不等式充分条件,该控制器是可以降阶的.仿真算例验证了该方法的有效性.     

无线传感器网络能源策略研究

简要介绍了无线传感器网络体系及节点结构。由于自身的特点，传感器网络关键性问题是如何高效利用有限的能量，来延长网络的寿命，而且要尽最大可能地节省电源消耗，以提高网络的生命周期。本文从传感器网络节点各个部分的特点探讨了其能源策略。     

基于传感器的频率补偿电路研究

探讨了一种频率补偿电路，将一个在高频部分衰减了的“模拟某传感器特性的电路模块”高频部分补偿回来，所有频率补偿部分都采用了模拟电路方案来实现。传感器特性的电路模块的模拟高性能音频运算放大器0PA2134，能够做到超低失真，低噪声音频应用完全指定。整个补偿模块实现了在频率达到100kHz时衰减，并在70kHz前没有明显波动，最后用MSP430f5438a低功耗单片机显示输出峰值及对应波形。     

多气体红外光学传感器的研究

为了解决目前红外光学传感器只能进行单一气体检测的问题,基于红外光谱吸收原理,设计了可以同时测试三种气体的光学传感器。提出了一种内壁由相交的双椭圆球面旋转构成,且具有折叠反射光路的圆筒式气室结构,解决了微气室结构实现高聚光度与集成度的关键技术问题。传感器内部有四个单通道探测器(一个参考通道和三个测试通道)和一个红外光源。通过对气室的合理布局,实现了一个传感器测试多种气体。利用响应通道输出信号与参考通道输出信号求比值计算气体浓度的方法,消除了外界环境对测试结果的影响。经过测试,在气体浓度较低的范围内,传感器的最大测量误差仅为±0.05%。