动态脉搏波阻抗与血液动力学参数关系的研究

生物阻抗测量容易受到多种因素的干扰,形成较大的个体差异,测量精度难以提高.本文通过分析,提出了对阻抗容积描记术原理的改进方案,并利用悬浮物质电导率原理和泊萧叶流量定律,从理论中找到了影响脉搏波阻抗测量的因素.试验的结果表明利用理论的成果和方法实现血液动力学参数较高精度的无创检测.     

适用于家庭健康检测的生物电阻抗测量系统

针对家庭健康检测的需求,研制一种低成本的生物电阻抗测量系统。采用由一对激励电极及一对敏感电极组成的四电极结构,利用单片机结合低通滤波器产生50 kH z的正弦波恒流信号,施加在与人体皮肤接触的激励电极对上,通过测量敏感电极对的电压,实现人体生物阻抗的检测,有效克服了接触电阻抗以及空间电磁波的干扰。利用该系统对人体腿对腿间的生物电阻抗进行了实际测量,并将测量结果与T an ita BF-639的测量结果进行了对比分析。结果表明,这种测量系统在测量结果的线性、重现性、稳定性及准确性等方面的性能可满足人体成分测量的要求。这为人体肥胖程度的家庭检测提供了一种有效的工具。     

适用于家庭健康检测的生物电阻抗测量系统

针对家庭健康检测的需求,研制了一种低成本的生物电阻抗测量系统。采用由一对激励电极及一对敏感电极组成的四电极结构,利用单片机结合低通滤波器产生50kHz的正弦波恒流信号,施加在与人体皮肤接触的激励电极对上,通过测量敏感电极对的电压,实现人体生物阻抗的检测,有效克服了接触电阻抗以及空间电磁波的干扰。利用该系统对人体腿对腿间的生物电阻抗进行了实际测量,并将测量结果与TanitaBF-639的测量结果进行了对比分析。结果表明,这种测量系统在测量结果的线性、重现性、稳定性及准确性等方面的性能可满足人体成分测量的要求,为人体肥胖程度的家庭检测提供了一种有效的工具。     

基于均匀相位采样提高阻抗谱测量精度的研究

周期性信号采样中,等效采样利用较低采样频率的A/D转换实现高频周期信号的采集,一定程度上弥补欠采样测量精度低的缺陷。本文提出一种基于等效采样思想的均匀相位采样的阻抗谱测量方法,有效地提高高频测量中阻抗谱测量精度与稳定性。在利用单片机共时钟基准的DAC与ADC模块,在完成激励信号产生、输入输出信号同步采集的基础上,合理设计激励信号频率、采集频率与信号重构方法,实现高频信号单周期内均匀相位分布的等效高频采样,同时为克服常规A/D转换速度条件下难以准确实现高频阻抗谱测量的问题提供了新思路。从误差假设与拟合算法的角度,理论上分析证明了该方法降低误差的原因;并通过两种等效电路模型的阻抗谱测量对比实验,表明该方法在所设计的20k-100kHz高频段上,阻抗测量精度与稳定性得到了显著的提高。     

细胞色素C在电沉积PAMAM—HA修饰电极上的电化学行为

采用双电位阶跃法在铂电极上电沉积制备聚酰胺胺一羟基磷灰石复合涂层，研究了细胞色素C在复合涂层修饰的铂电极上的电化学行为，循环伏安测量结果表明，细胞色素C在修饰电极上呈现一对氧化还原电流峰，表现为扩散控制的准可逆的电子转移过程、重点探讨了涂层的厚度对促进细胞色素C电子传递的影响．对电化学交流阻抗谱的测试结果进行了相关的电化学参数的拟合，讨论了该修饰电极促进细胞色素C电子传递可能的机制．     

邻菲咯啉对电沉积普鲁士蓝膜结构的影响

应用循环伏安法在铂电极上进行了普鲁士蓝膜的电化学沉积，并对两种不同组成电解液中沉积的膜进行了扫描电镜、现场电化学拉曼光谱以及电化学阻抗谱的测量和表征．扫描电镜的测量结果表明，加入邻菲咯啉沉积的普鲁士蓝膜的形貌与不合邻菲咯啉的膜有明显不同，拉曼光谱测量证明了结构方面存在的差异，电化学阻抗谱则进一步验证了两类膜不同的电荷传递机制．     

用EIS研究PEMFC膜电极的运行条件对其性能的影响

在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中，采用电化学阻抗谱（EIS）研究了膜电极（MEA）的一些运行条件对其工作性能的影响，并探讨了其作用机理．通过测量数据的解析和等效电路的数学模拟，得到了与MEA结构关联的电极诸参数随电池温度和反应气体压力的变化规律．研究表明，MEA的氧电极的电化学反应电阻随电池温度的升高显著减小，氧电极的双电层电容随电池温度的升高有所增加，表明电极有效面积得以增加，有利于MEA工作性能的提高．     

术中乳腺癌灶边缘界定的电极及测量方案

在保乳手术中确定癌灶边缘具有重要意义、根据癌组织与正常乳腺组织阻抗特征不同的特点，设计了3种测量阻抗的电极，ANSYS有限元仿真分析得出弧形电极性能较优的结论．采用弧形电极对动物组织进行实验，验证了仿真结果，并发现阻抗虚部的频率特性具有良好的组织区分能力．该方法为在术中快速判定癌灶边缘提供了技术手段，可减少术中等待时间，从而减轻病人心理和生理的痛苦．     

合金在湿法磷酸介质中的电化学阻抗谱研究

采用电化学阻抗谱研究ＵＢ６合金和Ｊ—１合金在湿法磷酸料浆介质中的冲刷腐蚀行为．测定了不同温度，不同转速，不同Ｃｌ－和Ｆ－浓度，不同电位下的阻抗谱．钝化区的阻抗谱呈单一的容抗弧。增加电极的旋转速度和对试件进行高速喷射只降低极化电阻的数值，而不改变阻抗图谱的性质．说明冲刷作用并未改变电极的腐蚀历程和溶解机制．增加［Ｃｌ－］和［Ｆ－］均降低界面电容和极化电阻，但［Ｃｌ－］对电容的影响大，而［Ｆ－］对极化电阻的影响大．说明［Ｃｌ－］的吸附作用大于［Ｆ－］，而对钝化膜的溶解破坏作用又比［Ｆ－］小．     

薄层电解液中气相缓蚀剂对碳钢腐蚀和缓蚀行为的影响

采用电化学极化曲线和电化学阻抗技术，研究了薄层电解液中碳钢的腐蚀行为和吗啉缓蚀剂对它的缓蚀作用．结果表明，300μm的薄层电解液下碳钢电极的阳极极化曲线和阴极极化曲线呈现扩散控制特征，其腐蚀速度比溶液中碳钢电极的腐蚀速度增加．薄层电解液中缓蚀剂的加入，降低了碳钢电极的电化学极化曲线上的阴极和阳极的扩散电流密度，使碳钢电极的电化学阻抗谱上出现感抗弧，表明缓蚀剂在碳钢表面发生了吸附，阻止了阴极还原的氧扩散以及阳极腐蚀产物的迁移．     

石英晶体谐振器电参模型及其对测量精度的影响

使用通用的阻抗计法测量石英晶体谐振器的谐振频率和其它电参数,由于分布参数的存在,其实际电参数模型不同于理论模型,这种差别是造成测量误差的主要原因之一,分析两模型间的差别及其对测量结果影响的函数关系,并据此采用改进的测量方法,可以显著提高测量精度。     

基于普通编码器的高精度位置检测方法

根据普通增量式光电编码器测量转角位置的原理，分析了量化误差的形成原因和编码器脉宽制造误差对测量精度的影响，提出了新的信号处理算法——脉冲细分法，利用该方法减小了量化误差．同时标定出编码器的脉宽系数井以它作为脉宽制造误差的补偿参数，消除对位置测量造成的影响，最终提高了系统的测量精度．     

电器对低压电力线载波通信信道特性的影响

为了深入分析和研究各类电器的负载阻抗特性及其对低压电力线载波通信信道特性的影响,提出一种基于矢量网络分析仪的时频2维电器阻抗测量方法,并通过该方法对各类电器在不同工作状态下的阻抗特性进行了测量,结合自下而上的电力线信道建模方法对接入不同类型电器负载的典型电力线信道场景的信道特性进行了理论分析。根据测量可得,相同的电器负载在不同空间位置分布对电力线信道特性造成的影响不同,不同的电器负载在同一位置对电力线信道特性造成的影响不同,且时变负载会导致接入该负载的电力线信道也呈现出时变特性。理论分析与测试结果表明,时频变的电器负载阻抗是影响低压电力线载波通信信道特性的关键因素之一。     

ERT/ECT技术电学特性与激励频率研究

电学层析成像技术包括ERT、ECT和EMT,但其对应系统的适用被测对象不同。为使电学层析成像技术更好地适用于多相流测量问题,采用数值仿真的方法,研究了多相流介质的电导率和介电常数对电学敏感场分布的影响,并且比较了不同电学特性参数介质场的频率特性。结果表明,电学层析成像系统的类型和激励频率可根据被测对象的电学特性参数决定。电导率较大(10~(-3)S/m)时采用电阻抗实部成像,选用ERT系统;电导率极低(10~(-5)S/m)且介质间介电常数相差较大时采用电阻抗虚部成像,选用ECT系统;且系统激励频率可选范围随电导率的增加而增大。最后将仿真结果与4种不同电导率被测场的实际测量数据进行对比验证,验证了仿真结果的正确性。     

混响室条件下临界辐射干扰场强测试的影响因素分析

为了对前期提出的混响室条件下临界辐射干扰场强测试方法进行规范和完善,分析了影响测试结果准确性的因素,得到了不同条件下测试误差的变化情况.发现被测设备的电尺寸是影响该方法适用范围的主要因素,通过试验研究了电尺寸减小对测试结果的影响.结果表明,当被测设备电尺寸较大时,通过合理选择测试参数,可以将测试误差控制在3 dB以内;当被测设备电尺寸较小时,该方法的不确定度会增加,误差可能会大于3 dB.因此,该方法更加适用于电大尺寸设备的临界辐射干扰场强测试.      

利用回波模拟对激光测距精度检验系统的设计

为解决激光测距在实际测量中受外部因素而导致结果不准确的问题, 设计了一种回波模拟系统对实测结 果进行检验。 测距系统向回波系统发射一束窄脉宽激光, PIN(Positive Input Negative)对激光采集和光电转换, 将转换完成的电信号发送至 FPGA(Field-Programmable Gate Array)中, FPGA 通过内置 PLL(Phase Locked Loop) 对电信号进行 15 倍频操作和高精度延时。 激光驱动部分利用 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)管开关性质产生窄脉冲信号, 对激光器进行调制模拟实际测量中的回波激光,最后在测距系统中得 出模拟结果。 通过对同一距离和不同距离的多次测量结果表明, 系统稳定性较高, 精度达到 0. 17 m, 误差为 0. 03 m。     

配电网中变压器高频阻抗特性分析

变压器是电力系统中重要的电气设备之一．为提高配电网的通信效率,对高频信号下变压器阻抗特性的研究是十分必要的．分析了常用的高频阻抗测试方法,通过对变压器离线时阻抗测量数据分析,得到变压器在信号频率为500kHz-1MHz频率范围内的阻抗特性,并对变压器高频模型进行修正,最后通过Simulink仿真验证了其正确性,为配电网载波通信系统阻抗特性研究提供参考．     

一种提高脉冲激光测距中时间测量精度的方法

脉冲激光测距的应用非常广泛,其中提高测距精度是该项技术的核心之一.为实现脉冲激光测距的高精度,提出一种时间间隔测量的方法.设计采用单片机控制时间测量芯片,对发射脉冲和返回脉冲信号延迟进行测量,同时利用时间测量芯片对测量结果进行自动校准,并采用定比例时点判别可减小信号变化对时点判别的影响.通过定点测量,结果表明该方法简化了器件设计,达到了较高的测距精度,最后分析了影响脉冲激光测距精度的误差的原因.     

电脉冲下矿物掺合料对砂浆硫酸盐侵蚀的影响

通过对掺与不掺矿物掺合料的水泥砂浆分别在电脉冲和浸泡条件下进行外观和强度比较,研究了电脉冲作用下矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的影响,并利用扫描电镜和能谱仪对试件内部进行了微观结构分析.试验结果表明:电脉冲加速了外部SO_4~(2-)向砂浆内部迁移,SO_4~(2-)与水泥水化产物反应生成大量钙矾石,使得试件短时间内出现明显的开裂、脱落以及强度损失;矿物掺合料改善了砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,掺量越高改善效果越明显,然而在电脉冲作用下掺矿物掺合料的砂浆仍受到明显的硫酸盐侵蚀.可见,电脉冲加速了硫酸盐侵蚀,这为快速评价水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能提供了新的思路.