基于纳米粒子的光纤LSPR传感器用于检测超级电容器电极表面电荷状态

随着环境问题日益严重,具有环保清洁特质的超级电容器等新能量存储设备得到广泛关注.因此,对于实时灵活地评估能量存储器件的运行机理和充电状态(State of charge,SOC)仍然具有挑战性.电化学分析法是研究电极反应机理和电极过程动力学的重要方法,但有时不能实时在线监测内部电极的表面电荷状态.透射电子显微镜和X-射线衍射仪等检测设备由于体积庞大和价格昂贵等原因,限制了对超级电容器的原位监测的发展.提出了一种灵活便携的光纤局域表面等离子体共振(Local surface plasmon resonance,LSPR)探针,用于超级电容器内部电极的电荷量实时在线分析.将负载金纳米粒子的反射式光纤LSPR传感器贴合超级电容器电极表面,结果表明,此结构可以灵敏地监测超级电容器充放电过程中的电极表面电荷状态;通过与传统电化学工作站的结果比较,该方法得到的电荷状态与实际电荷量具有良好的线性关系,有效拓展了光纤传感器在能量检测领域的研究与应用.     

磷钨酸电极材料的超级电容器性能研究

多金属氧酸盐由于具有快速可逆的多电子氧化还原反应特点,已成为备受瞩目的新一代超级电容器电极材料.但多金属氧酸盐易溶于水以及众多溶剂的缺点导致其循环稳定性能差、电容值偏低,制约了该电极材料的实际应用.将典型的多金属氧酸盐——磷钨酸盐通过四丁基溴化铵进行处理后,得到不溶于水的磷钨酸盐四丁基溴化铵电荷转移配合物.在三电极系统中测试其超级电容器性能,在5 A·g~(-1)电流密度下的电容值是64.1 F·g~(-1),在电流密度为15 A·g~(-1)时循环充电/放电15000次以后的电容保持率高达97%.磷钨酸盐四丁基溴化铵电荷转移配合物的循环稳定性能优于多数赝电容器电极材料,为磷钨酸盐在超级电容器电极材料方面的应用提供了一定的基础.     

莴苣叶基碳材料制备及其电化学性能

生物质衍生的多孔碳材料来源于农村生产活动的废弃物以及城市垃圾，具有资源丰富、可再生、价格低廉等优点，是一种重要的超级电容器领域的电极材料．选用莴苣叶作为碳源，通过碳化、活化等处理，制备了具有丰富孔隙结构的生物质衍生多孔碳材料．在三电极系统中测试其超级电容器性能，在0.5 A·g^-1电流密度下的电容值达到196.5 F·g^-1，当电流密度为10 A·g^-1时，其比电容仍保持120 F·g^-1．该材料具有较高的比电容及较好的倍率特性，在超级电容器上具有良好的应用前景．     

一种高性能EtherCAT实时以太网从站的设计

介绍了新型实时工业以太网技术EtherCAT的工作原理及技术实现,通过分析ET1100芯片的结构及运行原理,设计了基于ET1100的EtherCAT以太网从站控制器(ESC),并研究了其各个接口的设计,软件实现及应用.针对所设计的系统进行了网络测试实验,结果表明了系统设计的可行性.     

碳和碳基复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

超级电容器是一种介于传统电容器和二次电池之间的新型储能装置,具有功率密度高、循环寿命长、充放电速度快等优点,已广泛应用于通讯设备、混合动力汽车、航空航天等诸多领域。电极材料是决定超级电容器性能的主要因素,对电极材料的研究一直是该领域的研究热点。碳基电极材料因其原料丰富、价格低廉且性能优异等特点在超级电容器中具有很好的应用前景。因此,本文总结了近年来碳和碳基复合材料的研究进展及其在超级电容器中的应用。     

移动机器人多传感器的实时动态测试与控制

在对移动机器人自动导航、障碍回避以及多传感器系统研究的基础上,设计了一种用于移动机器人自动导航的多传感器阵列实时动态测试分析与控制系统.系统利用数字信号处理器(DSP)的片内I/O端口和其他外围设置,简化外围电路设计,通过CAN总线完成超声数据与上位机通信,实现对多路超声传感器的实时动态监测和控制.试验运行表明系统可解决移动机器人的自动导航、停靠站等精确定位和避障的问题.     

基于单片机的无线火灾报警系统设计与实现

以单片机作为控制器件,采用烟雾传感器、温度传感器设计火灾报警系统,实现实时监控.当温度或烟雾浓度超过设定的阈值1时,GSM模块向用户发送预警短信,同时启动声光报警,排气扇工作.当温度或烟雾浓度超过设定的阈值2时,GSM模块向用户拨打报警电话.系统主要有电源模块、烟雾检测、温度检测、矩阵键盘、液晶显示、声光报警、GSM模块、串口通信和数模转换等电路.该系统投入运行并测试后,可满足多种环境火灾报警的基本要求.     

光电式太阳跟踪系统的研究

设计了一种光电式太阳跟踪系统,由光电探测器、控制电路、机械传动机构三部分组成.利用光电技术,实时采集太阳光角度的数据,由控制电路驱动太阳能电池板转动,确保太阳能电池板能够全天候跟踪太阳.通过实验室测试,达到了预期的设计目标.该系统制造和运行成本低,跟踪精度较高,具有广阔的应用前景.     

超级电容器专利技术分析

超级电容器是最近二十年发展起来的一种重要的储能器件,为提高其技术指标,研究人员在电极、电解液等多方面进行了深入的研究。本文对当前与超级电容器相关的专利技术进行了分析,并展望了其未来的发展方向。     

多虚拟机协同计算任务的分发部署及运行框架

摘要： 为实现协同计算任务的透明化设计部署及在并行计算中解耦合,设计了多虚拟机协同计算任务的分发部署及运行框架. 该框架利用隐式通信简化了进程间的交互,为用户提供一种高可靠性和容错的计算环境. 在框架设计方案中基于虚拟器件及应用程序虚拟化支撑技术,提出了六方面的任务分发部署和运行关键技术,包括可执行文件包描述及其提交方法、可执行文件的自动化分发部署方法、任务启动与加载方式、特征单元状态变迁、采用的消息通信原语、系统容错性方法等. 通过这些关键技术实现了所提出的任务的分发部署及运行框架,并进行了性能测试分析. 实验结果表明,设计的框架和采用的关键技术提高了任务的分发部署速度及系统吞吐量,提高了资源利用率,提高了任务的加速比和系统的运行效率.     

嵌入式智能家居远程监控系统的设计与实现

设计实现了基于互联网的嵌入式智能家居远程监控系统,该系统以ARM9的S3C2440为核心处理器,外部扩展SIM300 GPRS无线传输模块及网络接口,通过摄像头、温湿度传感器模块、红外感应模块、LED等对家居环境进行实时监控。系统整个实时监控的主要作用平台是Boa服务器,为整个系统提供一个可靠、稳定的监控系统。通过测试,系统中的LED、GPRS、温湿度模块和摄像头模块能够在Boa服务器的协调下有效地运行,基本实现了基于Boa服务器与GPRS的智能家居监控系统。     

斜巷轨道视频联动监测系统应用研究

平煤股份八矿己五斜巷轨道针对日常提升任务繁重,运输距离长,绞车司机存在视觉盲区、无法实时了解巷道车辆运行状态及巷道情况的问题,将先进的视频监控技术、语音通信技术、可编程控制技术,与斜巷绞车系统相结合,设计安装了斜巷轨道视频联动监测系统。实现了视频跟随绞车运行轨迹对斜巷轨道进行实时监测,使绞车司机在绞车房通过计算机直观了解矿车在斜巷内运行情况,保障运输安全,提高了绞车运行效率。     

电气设备故障智能自诊断系统

为了降低人工排查电气设备故障的难度,提升电气设备故障诊断的智能化水平,设计了一种电气设备故障智能自诊断系统,通过设置触点检测装置、视觉检测装置、弧光检测传感器、温度传感器、湿度传感器实时采集和分析电气设备各类信息,监测电气设备一次回路和二次回路运行状态,自动提供电气设备故障信息和预测故障发生的等级.运行结果表明,该系统...     

基于DHT11温湿度测控系统的设计

依据DHT11温湿度传感器的工作原理,设计了以单片机STC89C52RC为主控核心的实验室温湿度测控系统.在硬件方面,主要设计了单片机最小系统电路、DHT11与单片机的连接电路、12864液晶显示电路、蜂鸣器报警电路及抽湿机驱动电路.在软件方面,主要编写了DHT11检测温湿度程序、12864显示程序、报警程序及驱动抽湿机动作的程序.实验表明,所设计的系统可以正常工作,系统运行状态良好.     

明胶填充泡沫Ni并负载NiCo2O4纳米阵列电极的制备及超级电容性能

通过使用明胶凝胶生物质填充再在空气中煅烧实现对泡沫镍冗余空隙的有效填充,再采用水热法在填充后的泡沫镍上原位生长NiCo2 O4纳米阵列直接用作免粘合剂的自支撑超级电容器电极材料.借助SEM电镜、Raman光谱及XRD对获得的电极材料进行形貌、结构及物相表征,测试该电极材料的循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗等电化学性能....     

基于GPRS的路灯智能控制系统

为了提高路灯的使用效率和节约电能,设计路灯智能控制系统.将GPRS数据传送服务引入路灯管理系统,该系统利用GPRS技术对每套路灯的运行状况进行时实监测.系统通过GPRS网络将监测数据接入Internet,实现与监控中心的通信,监控中心根据实测数据对路灯进行相应的控制.实验结果表明,该系统能实时监视路灯的状态,有效控制路灯的运行,收到了预期的节能效果.     

氢氧化镍-炭复合超级电容器的研究

用化学沉淀法制备出Ni(OH)2,以Ni(OH)2和活性炭为正负极组成复合超级电容器.用循环伏安法和恒流充放电实验研究了电极的电化学性能和容量性质.恒流充放电实验表明,该复合超级电容器具有良好的充放电性能及循环寿命,在6mol·L-1KOH电解液中的最大比容量可达450F·g-1.     

PT100水温测试系统的设计

考虑到水产养殖业中水温对溶氧度的影响,为确保水生物得予存活,打氧机又可节能工作,设计以STC12C5410AD单片机为主控核心,PT100为检测元件的水温测试系统.在此系统中,依据PT100在不同温度下具有不同阻值的特性,采用OP37运放设计了PT100电阻转换为电压的信号处理电路,并让单片机采集PT100转换输出的电压信号并对此信号进行数据处理.借助于RS232通信协议,将最终测试出的水温显示在上位机VB界面上.实验表明:所设计的系统能实时测试水的温度,测试误差在1℃的允许范围内,这为不同水温下不同溶氧量的调节提供了前提保障.     

基于Markov链模型的集群式数据库数据均衡算法

集群式数据库是目前解决海量数据处理的一种重要方法,但目前的各种数据均衡算法都存在算法复杂、实际应用效果差等缺点.通过Markov模型对实时负载状态的预测,依据综合数据负载指标和数据负载状态预测结果实现集群式数据库数据均衡技术.在对综合数据负载指标设计的过程中,主要选取输入指标和服务器指标,同时引入滑动窗口法对数据负载信息记录进行更新,获取综合数据负载指标,实现集群式数据库的数据均衡.通过实验验证,该算法能有效评估集群式数据库的工作状态,均匀分配数据,使数据均衡,提高运行效率.     

某型导弹位标器本体电锁精度自动测试算法设计

某型导弹位标器本体电锁精度测试采用新型的光学系统,具有精度高、灵敏度高、实时直观的特点。该系统通过采集CCD的图像,对图像上的中心点和圆周分别进行检测识别,进而计算出产品的电锁精度。本文简要介绍该系统测试原理,重点阐述图像识别算法、设计流程。本测试系统在某型位标器本体生产中已经可靠稳定运行多个批次,得到了实践的检验。