均匀传输线理论在物位传感器中的应用

从均匀传输线理论出发，推导出电容式物位传感器挂料层的电阻与传感探极和挂料层以绝缘层为介质所形成的电容的容抗在数值上相等，由此得出通过测量传感电极的复数阻抗来消除挂料误差对测量的影响。理论与实验证明，该方法在测量具有粘附性的导电物料时对克服挂料引起的误差有很大的实用性。     

基于超声波传感器的电极长度实时测控系统

设计与开发了以工控机为核心,以MCGS组态软件为开发平台,基于可编程超声波精密传感器的电极长度实时测控系统．提出了实时测量电极挤出长度并控制电极挤出速度的方法．该系统通过测量电极剪切端面与传感器之间的距离,计算电极的挤出长度,并以电极长度为反馈量控制电极挤压速度,实现了电极剪切的零速定位．实际运行表明,系统可靠、有效,电极长度误差小于10mm．     

一种非接触式平面应变测量传感器的设计

设计了一款应变测量传感器,该应变测量传感器由安装在同一印制板上的三个专用芯片组成,每一个专用芯片上的CMOS感光器用于测量所在位置上的平面位移量.通过对传感器的建模分析,确定了传感器的结构设计,并针对设计传感器的误差来源,研究了传感器与被洲表面的粘贴方式和误差修正方法.实验表明,设计的传感器能够实现毫米级形变范围内的应变测量要求,同时设计的传感器可以作为一个传感器节点,应用于无线传感的应变监测网络中.     

氧化钨pH传感器制备及其在F-和胶体溶液中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了氧化钨pH电极，在阳极氧化后的Ag丝表面涂敷掺杂了KCl的改性聚乙烯醇和Nation膜，制备了固态Ag／AgCl参比电极，再由氧化钨pH电极与固态Ag／AgCl参比电极制备成氧化钨pH传感器，该传感器不需要参比溶液与陶瓷隔膜．测试结果表明：在pH值为2～11的范围内，该传感器有良好的电位（V）-pH响应线性关系，响应灵敏度为52．6mV（以pH值变化为1来量度），测量精度可达0．1个pH值；氧化钨pH电极具有耐HF腐蚀的能力，在5％～20％（质量分数）的HF溶液中的响应电位具有重现性，可用于HF溶液的浓度测量；氧化钨pH传感器还可以应用于胶体的测量，其响应时间小于1min．     

四足步行机器人倾斜度传感器的研究

为了克服步行机器人原采用的摆型倾斜度传感器频响较慢的缺点，研制了一种采用圆球－应变片组合的新型倾斜度传感器，通过测量下滑力获得倾斜度的信息．由于提高了倾斜度传感部件的重心，并直接用紧贴应变片的弹性档极与之相切，避免了该部件与机器人接触面间的相对运动，从而显著提高了频响速度．文中对这种传感器的具体结构、信号处理方法与实验结果作了详细的介绍．     

基于极限学习机的微量溶解氧传感器优化研究

溶解氧浓度作为水质检测的重要指标，在环境监测、食品加工、电力电子等行业具有重要的应用。采用基于遗传算法优化的极限学习机算法，建立了电极长度和传感器的输出电流、响应时间之间关系的预测模型，优化了阳极与电解液的接触面积，验证了传感器的测量稳定性和精度。结果表明，当阳极与阴极的反应面积之比约为33时，传感器的残余电流小于0.2 μA，上升和下降响应时间均小于60 s；重复5次的实验结果表明，自制传感器具有较好的稳定性；与商用传感器相比，自制传感器测量的相对误差小于1%，表明其具有较高的测量精度。     

变间隙不接触三电极薄膜材料介电参数的测量

利用自行研制的高精度变间隙不接触三电极系统，研究了在薄膜材料（厚度小于30μm）相对电容率（εr）和介质损耗角正切（tanδ）测量中的相关技术问题，包括试样厚度测量的准确度，薄膜多层总厚度的合理选择，试样与电极间预留空气间隙的大小等．此外，还对两种不接触电极方法（变间隙法和变电容法）作了比较，分析了各自的优缺点及适用范围．研究结果表明，空气介质的变间隙不接触电极方法可成功应用于板材和薄膜试样εr和tanδ的测量，εr的测量值误差可控制在5％以内，tanδ可测到10^-5数量级．     

针阀体座面形位误差及表面粗糙度的精密测量

研制了针阀体座面（内圆锥面）形位误差及表面粗糙度的专用测量系统，该系统由直角弯头测杆，柱面全息衍射光栅位移传感器及所浮式精密回转工作台等构成，传感器的分辨率为０．００５μｍ；整个测量系统的精度用标准半球进行校验，测得圆度误差仅为０．１６３μｍ。     

圆度测量中偏心的相关分离与修正

用相关技术原理，提出一种圆度测量中偏心误差的分离与修正方法．该方法仅用一个传感器测量出圆度的原始误差函数，并从中分离出试件在工作台上的安装偏心和圆度误差，避免了常规圆度测量中反复精密的调心，从而可以在不能调心的简易装置上测量圆度误差．     

动态触觉传感中基于垂直采样的速度求解方法

提出了在触觉传感器动态触摸物体表面时，只利用传感器信号本身求触摸速度的方法，该方法利用了不同学深度的触觉传感信号，并对该信号的时间频率和空间频率进行分析，根据它们的时空尺度变换特征求解速度，仿真结果表明，该方法可以对一定范围内的速度进行较精度地测量。     

内外环电容传感器灵敏度仿真

为设计应用于两相流相关流速测量的电容传感器,得到传感器的几何参数对其灵敏度特性的影响,利用数值方法对内外环电容传感器的灵敏度特性进行分析．利用有限元分析软件建立传感器电场的仿真模型并进行了基本仿真,采用正交实验设计方法安排仿真实验．分析结果表明,屏蔽罩长度和内管壁厚度是影响传感器相对灵敏度的主要因素,而屏蔽罩与外极板间距对检测场均匀性误差影响比较大．优选出一组传感器的结构参数,内管壁厚度3mm,外管壁厚度2mm,屏蔽罩与外极板间距3mm,对管壁相对介电常数的要求则是越接近于1越好．利用优选的结构参数进行仿真,可以得到比较好的传感器灵敏度特性,为内外环电容传感器的设计提供了理论依据．     

基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器原理与研制

发明了一种基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器,介绍了其理论基础、扭转束缚电荷密度分布规律与电极的粘贴方法,以及扭矩传感器性能标定.该传感器同其他石英扭矩传感器相比,突出特点是采用石英晶片的扭转效应而不是通常采用的剪切效应来建构的.整个扭矩晶组仅由3片普通Y0°切型的石英晶片组成,采用分割电极法布置检测电极,晶组的组成方式能够减小或避免径向力和轴向力的横向干扰,同时又能提高传感器的灵敏度.经标定该传感器的技术指标全面达到CIRP-STCC规定的测力仪使用标准.     

基于表面吸附固定法构制孔雀石绿免疫传感器的研究

提出一种基于石蜡电极表面吸附孔雀石绿抗体的电化学免疫传感器,通过竞争型免疫检测法测量水体中残留孔雀石绿。对免疫传感器构制参数——电极表面预处理、抗-MG溶液pH、抗-MG溶液浓度和抗-MG抗体吸附时间进行了研究;对传感器测量过程参数进行了优化,传感器对孔雀石绿检测的线性范围为1.5～780μg/L,检测孔雀石的回收率在93%～116%。     

数字式微量溶解氧传感器的研究

本文设计了由工作电极、辅助电极和参比电极组成的数字式微量溶解氧传感器及其工作系统的硬件电路,包括极化电压电路、信号采集电路和温度补偿电路。通过在零氧条件下对残余电流的测定及与瑞士Orbisphere公司的两电极型溶解氧检测仪对比检测的结果,表明该传感器达到了μg/L级的测量精度,不确定度仅为±3%。     

内外环电容传感器空间灵敏度特性

为了设计应用于两相流相关流速测量的电容传感器,研制了一种新型的内外环电容传感器,利用有限元仿真的方法对内外环电容传感器的轴向灵敏度、空间滤波特性以及时间频率响应3个空间灵敏度特性指标做了定量分析．结果显示,内外环电容传感器的轴向灵敏度曲线近似于高斯分布,而电极宽度的变化会引起轴向灵敏度峰值的改变,当电极宽度为20mm时,轴向灵敏度峰值最大;内外环电容传感器相当于一个低通滤波器,电极宽度增加,空间频带变窄,同时时间频带也变窄．     

基于差分吸收检测技术的非分散红外CO2呼吸气体传感器

采用非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)气体传感器实时检测呼吸气体中的CO2气体浓度,进而反映人体运动机能和代谢功能等身体状态,可以满足人类日益增强的对自身健康状况进行了解的需求.利用电调制微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)光源和双通道热释电传感器分别作为红外光源和探测器,采用气室结构设计和压电微泵相结合的方法为传感器提供稳定的气体流速,设计出红外呼吸CO2气体传感器.通过测量不同CO2标准气体浓度下热释电传感器参考通道和测量通道的电压比值进行传感器标定,获得了在室温下、检测量程0％～8％内,绝对误差小于0.5％,相对误差3％,系统响应时间小于1.5 s的传感器,提高了基于NDIR气体传感器检测呼吸气体的抗干扰能力,可望满足运动机能和代谢功能检测等应用对CO2气体监测的需求.     

不同密封材料在高压动密封中的研究

落锤式准动标定装置是一种能力产生类似于半正统压力脉冲的压力发生器,可模拟枪炮膛内压力,进行电测压力传感器和塑性测压器的高压准动态校准,该装置的技术关键是压力发生器的密封性能,该文对国内正在研制的新型落锤动樯装置的密封部分进行了分析,选择了铅和测压油（一种混合油）作间隙密封的密封介质,并在２００～７００ＭＰａ的高压下进行了实验,结果表明,铅的耐高压和密封性能较好,采用铅环填料密封优于测压测垫片式密封     

金属—苯重组能的计算

基于捕获力场潜能的模型的Ｂａｔｅｓ提出的绝热不变性理论,采用改进了平均偶极矩理论（ＩＡＤＯ理论）,我们计算了过渡金属离子－苯配合物之间的力常数及一系列内氛重组能,讨论了理论计算结果与实验结果之间差别的原因。结果表明该工作有效地改进了前人的工作,取得了与实验光谱标度数据一致的规律性,并与光发射实验结果吻合较好,它避免了因缺乏溶液中可信的振动光谱数据在内氛重组能计算上的困难,通过易得的离子和配体的物理