位置敏感器件(PSD)的杂光干扰研究

光电位置敏感器件（ＰＳＤ）是一种可直接对其光敏面上的光斑位置进行检测的光电器件，基于ＰＳＤ可构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在ＰＳＤ器件使用中的一个关键问题是如何克服各种杂光干扰，以提高检测的精度和可靠性。根据ＰＳＤ的原理及其特征方程，分析了杂光在ＰＳＤ上的两类作用模式，并根据ＰＳＤ特征方程推导了存在杂光干扰时ＰＳＤ输出信号与杂光的关系，及杂光导致的位置误差方程。根据上述推导，文章给出了３种克服杂光干扰的实用方法。     

PSD光电位置传感器的实现及SOI结构研究

分析了高灵敏度光电位置传感器(PSD)的设计和工艺制作过程,给出了器件制作工艺流程。对制作的器件进行了参数测试,测试结果为:响应波长为600~1200 nm,峰值响应波长为760 nm,位置分辨能力为5μm,位置探测误差为±50μm,暗电流为1.4×10-10A(VR=-5 V),峰值灵敏度为0.8634A/W。同时为提高器件的响应速度,提出了基于SOI技术的PSD器件结构。     

位置敏感日盲深紫外光电探测器

超宽禁带半导体β-Ga₂O₃的带隙约为4.9 eV,是理想的日盲深紫外光电探测材料.最近,研究者利用β-Ga₂O₃薄膜,成功研制了四象限结构位置敏感日盲深紫外光电探测器.该研究为Ga₂O₃在深紫外光、X射线定位或成像等领域的实际应用提供了思路.     

新型介质制成的粉末ACEL器件的主要光电特性

新型材料（Ｐ１９０－５３５、Ｐ２１０－７７０）具有无色透明、粘性大、耐热、抗水性能强、介电常数大、电导小等优点，用它作为粉末交流电致发光的介质，制备粉末ＡＣＥＬ器件，并测试了这种器件的Ｌ－Ｖ、Ｉ－Ｖ、Ｌ－ｆ、Ｉ－ｆ、光谱和老化等主要光电特性，证明器件的发光性能得到较大幅度的提高。     

一种基于光点位置敏感器件的风速风向测试系统设计

以二维位置敏感检测器(PSD)为核心器件设计了二维风速风向测试系统,系统采用激光作为光源,光源射在PSD上的位置反映了环境风速和风向的大小.简要介绍了PSD的原理和特点,分析了测试系统的工作原理,利用矢量计算给出了风速和风向的计算方法.制作了测试系统,并对PSD位置定位和风速风向的关系进行了测试.该系统的风速测量范围在0～30 m/s,未经放大处理时,分辨率可达0.15 mV/(m·s-1),风向测试的平均误差小于7°.该传感系统结构简单,测试方便,受环境温度影响小.选择合适的风敏竿,可以进一步增加测试灵敏度和拓宽测量量程.     

二维物体斜面黑线运动光电传感器应用研究

系统运用机械运动原理、自动控制技术、传感器技术及单片机控制技术让物体能沿2厘米宽无规则黑曲线运动、到达指定坐标点、画圆等二维空间运动要求.在凌阳单片机的控制下,采用键盘作为外部数据、命令控制输入.同时系统采用了两个交流减速齿轮电动机、两个定滑轮、以及其他的辅助设备作为悬挂物体运动控制装置.系统实现了数据处理、电机控制、识别黑色曲线、选择正确的移动寻迹方向等功能.本文主要研究识别黑线的传感器组合,提高走线准确度.     

sBLM生物敏感器件的研究

本文研究一种新型生物材料－－固体支撑的双层类脂膜ｓＢＬＭ，在免疫探针和碘负离子敏感器件上的应用，其检测灵敏度及响应特性都达到或优于其他方法。     

用于视觉恢复的高性能光电转换阵列设计

设计了一种模仿视网膜内光感受器工作机理的高性能光电转换阵列。该阵列将入射的自然光照转换成高电平持续时间固定而频率与入射光强度成比例的电脉冲信号。在标准的0.5 μm CMOS工艺上完成了电路的设计和验证。采用独特的结构和方法,对电路的几个关键参数进行了优化,电路的动态范围达70 dB以上,保证了它在一般自然光照的强度范围内都能可靠地工作;单个像元消耗的电流约为0.62~1.46 μA,像元尺寸约为53 μm×50 μm,有利于实现光电转换阵列的高密度集成和射频无线能量供应方式,因而更适合用于视觉修复。     

基于PSD的导轨直线度测量

设计了2种检测系统测量直线导轨的直线度.检测系统1利用随导轨运动的平面镜二维转角表征导轨的俯仰角和偏摆角的误差,这些角度误差通过光学系统在PSD上以位移的形式被记录下来,分析计算位移与角度的关系可得俯仰角和偏摆角.检测系统2利用随导轨运动的棱镜系统将俯仰角和滚转角的误差以位移的形式记录在PSD上,通过去除检测系统1测得的俯仰角的影响可求得滚转角.实验测量了500mm长导轨俯仰角、偏摆角和滚转角的最大偏差分别为3.22,′1.16′和5.88.′分析了实验系统误差对于测试结果的影响,结果表明,测试精度可达0.2.″     

激光位敏探测器在三角测量中的应用研究

介绍了新型激光位敏探测器(PositionSensitiveDetector,PSD)的结构、特点及其工作原理;结合一维激光PSD在三角测量中的应用,给出了测量系统的主要组成;讨论了激光PSD在实际应用中的一些关键技术问题.最后给出了一个在线连续检测应用实例.应用结果表明,即使被测目标在运动状态下,这种检测系统仍然能获得非常满意的测量效果.     

用PSD传感器实现多点运动轨迹的二维和三维实时检测

用位置敏感器作为传感器研制成一种性能优良的运动分析系统。它可以精确地确定多个动点的位置并实时给出其轨迹。文中介绍了传感器的工作原理、测试系统的构成及改善精度的技术关键，并以棍图形式给出多点位置的二维、三维实验结果。此项研究成果已于１９９０年７月通过鉴定。     

楔条型位置灵敏探测器的特性

为提高电子动量谱仪的效率 ,研究了大面积楔条型阳极位置灵敏探测器的位置成像和时间特性 ,并和其他类型的位置灵敏探测器进行了比较。给出了为电子动量谱仪设计的基于微通道板的位置灵敏探测器的结构 ,测试了探测器的位置成像性能 ,提出了一种从后一级微通道板出射面引出快信号的新方案 ,得到了在 4 0 m m灵敏范围内位置分辨率为12 1μm和对 (e,2 e)事件符合时间谱的时间分辨率为 4 .3ns。该楔条型阳极位置灵敏探测器可以很好地满足电子动量谱仪对电子的位置和时间的测量要     

一种消除位置敏感探测器干扰信号的方法

采用了幅度调制和解调算法来实现位置敏感探测器的信号处理,以消除由于日光和荧光等环境杂散光带来的噪声信号。位置敏感探测器电极输出的电流信号经过幅度调制/解调后,由低通滤波器滤除高频噪声信号,这种方法比采用分析和实验的脉冲幅度调制更有效。同时,方法还可用于在单片位置敏感探测器上进行多光点位置测量的信号处理。     

阵列天线阵元位置误差的校正算法

天线阵元位置误差会对接收信号相位有很大的影响。接收信号相位误差会使高精度的信号波达方向估计性能恶化甚至失效,因此在实际系统中对阵元位置误差进行校正是非常有必要的。该文提出了一种基于多重信号分类算法的不需已知准确信号源方位的校正算法。该算法适用于任何形式的阵列,稳健性较好。实验仿真分析证实了该算法的有效性,并根据实际测向系统取得的数据对系统的天线位置进行了校正,实验取得较好的结果。     

一种新型机器人关节位置传感器的研制

为了满足机器人小型化、轻型化的要求,利用磁钢霍尔元件体积小、质量轻和非接触的特点,将其作为机器人关节和电机角度的测量单元,并采取特殊的机械结构,研制了一种新型的关节位置传感器。传感器具有2个测量单元,能够同时测量关节和电机的角度,关节位置测量单元可以用较高精度的电机位置测量单元实现动态标定,标定试验得到传感器精度为±3.08%,重复精度为±1.95%。传感器的2个测量电路安装在同一印刷电路板上,共用电源和A/D电路,具有较高的集成度和可靠性。     

基于PSD的微小步行机器人位置检测实验系统

作者研究了一种微小步行机器人(体积为20×18×40)的位置检测系统.组合位置敏感探测器(PSD)、信号处理电路、A/D卡、数据采集、处理和测量模块,形成了位置检测实验系统,设计了实验方案并进行了验证性实验研究.初步的实验结果表明,作者设计的检测系统的测量原理、实验方案是正确的,软硬件设计与配置是正确可行的,适用于微小步行机器人的位置测量.该系统经进一步的优化和改进,还可以应用到更为广阔的领域.     

SegmentedHPGe平面型位置灵敏探测器阵列的γ成像分析

探测器位置分辨能力的高低是实现γ成像的一个重要指标．SegmentedHPGe平面型位置灵敏探测器能够很好地给出γ射线与探测器晶体相互作用的作用点位置信息．利用由这种探测器组成的探测器阵列对22Na标准源进行了γ成像实验．结果能够区分出标准源两个不同的摆放位置的细微差别,并与实际情况符合得很好．从而检验了SegmentedHPGe平面型位置灵敏探测器的位置分辨能力．     

多通道电化学基因传感阵列用于同时检测AML相关多药耐药基因的新方法研究

本研究筛选并制备高特异性 DNA 探针,与纳米粒子标记技术相结合,设计多通道电化学基因传感阵列检测模式,建立灵敏、快速、简便、经济的AML相关多药耐药基因(MDR1和MRP)检测新方法。该方法具有较好的特异性、灵敏度和重现性,能够在1.0×10-14 ~ 1.0×10-12 M和5.0×10-14 ~ 5.0×10-12 M范围内,分别实现对AML 相关多药耐药基因序列MDR1和MRP的定量检测。该方法有望为预测肿瘤治疗效果和临床制定治疗方案提供参考依据。