检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2025年第2期50卷 412-422页

作者：胡昕宇岳研汪海波蔡宸祁志美中国科学院空天信息创新研究院传感器技术全国重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

设计制备了一种基于金属振膜的法布里–珀罗干涉式光纤次声传感器,并实现了浮空器搭载的高空低频声探测试验。为了使光纤次声传感器能够适应浮空器升降过程中的气压变化,仿真分析了传感器在不同均压孔直径下的频响特性,建立了传感器振... 详细信息

设计制备了一种基于金属振膜的法布里–珀罗干涉式光纤次声传感器,并实现了浮空器搭载的高空低频声探测试验。为了使光纤次声传感器能够适应浮空器升降过程中的气压变化,仿真分析了传感器在不同均压孔直径下的频响特性,建立了传感器振膜振幅与均压孔直径的关系式,在此基础上设计制备了光纤次声传感器,并对传感器性能进行了测试表征。测试结果表明该光纤次声传感器在1.5~20 Hz范围内具有较为平坦的频率响应,带内灵敏度波动小于3 dB。传感器灵敏度为154 mV/Pa@1 Hz,在低至0.5 Hz时仍然可以探测到明显的次声时频域信号。将自制的光纤次声传感器探头固定在浮空器载荷舱外在喀什高原进行了高空低频声探测试验。试验结果表明,传感器在整个浮空器升空阶段均可以探测到由地面声源主动控制产生的声信号,获得了传感器响应幅值与浮空器海拔高度的关系。在浮空器系留阶段多次明显地探测到了由周围环境车辆产生的次声信号特征峰。传感器在浮空器的整个升降过程中表现出良好的环境适应性。

关键词：光纤次声传感器法布里–珀罗干涉浮空器次声探测

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一种低功耗可级联拓展的电刺激IC

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半导体技术 2025年第1期50卷 64-70页

作者：吴黎霞张轩薛宁姚镭刘春秀中国科学院空天信息创新研究院传感器技术国家重点实验室北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100094 上海矩智科技有限公司上海201899 临港实验室上海200031

设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),... 详细信息

设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),能够输出脉冲幅度/宽度/相位间隔时间可独立配置的单极性双相脉冲刺激电流。GDC控制16个通道的配置和刺激使能,并有一个可进行多芯片级联拓展的控制接口。LDC和GDC共用同一组时钟/数据控制信号,节省了端口资源。提出的电路采用GF 0.18μm CMOS BCD高压工艺进行设计和制备,总面积为1.5 mm×3.1 mm。测试结果表明,在5 V/15 V/-15 V供电下,该电路的静态功耗为2.14μW,最大输出电流为1 mA,输出200μA恒定电流时顺从电压为13.5 V。

关键词：电刺激集成电路(IC) 低功耗可拓展性多通道电刺激器

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表面等离子体共振成像研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2025年第4期54卷 167-184页

作者：王琦张滇澐张丽超祁志美赵勇东北大学信息科学与工程学院东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室河北省微纳精密光学传感与检测技术重点实验室中国科学院空天信息创新研究院传感器技术全国重点实验室

表面等离子体共振成像(Surface Plasmon Resonance Imaging,SPRI)技术作为一种免标记、高灵敏度的生物传感技术，因其在实时监测和分析生物分子相互作用方面的能力而受到广泛关注。SPRI技术通过检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的... 详细信息

表面等离子体共振成像(Surface Plasmon Resonance Imaging,SPRI)技术作为一种免标记、高灵敏度的生物传感技术，因其在实时监测和分析生物分子相互作用方面的能力而受到广泛关注。SPRI技术通过检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的相互作用情况，进而探测物质的性质和结构。介绍了SPRI的基本原理，包括表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)和SPRI的详细机制。SPR现象是由于光波与金属表面自由电子相互作用而产生的，当光波与表面等离子体发生共振时，反射光强度会大幅度地减弱，这一现象可以用来监测生物分子间的相互作用。SPRI技术则是将SPR技术与成像技术结合，通过监测生物芯片表面的折射率变化来实时检测分子相互作用，确定分析物浓度和相互作用的亲和力，随后深入剖析了近年来在成像技术方面所取得的显著进步与革新，这些进步不仅提升了成像的分辨率与精确度，还极大地拓展了SPRI技术的应用范围。此外，还探讨了SPRI在生物传感领域的应用，包括细胞研究、生物标志物检测和细菌和病毒检测等方面。最后，对SPRI技术的未来发展趋势进行了展望，预计随着技术的进步，SPRI技术在检测灵敏度、成像速度和便携性等方面将得到显著提升。

关键词：表面等离子体共振成像棱镜耦合非棱镜耦合成像技术提升生物传感

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微型无源无线压力传感器及其系统设计

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传感器与微系统 2021年第9期40卷 71-73,77页

作者：张劲弓赵明孙旭光李彤刘春秀薛宁中国科学技术大学微电子学院安徽合肥230026 中国科学院空天信息创新研究院传感器技术国家重点实验室北京100190 中国人民解放军总医院第四医疗中心神经外科北京100048

无线传感器系统可以基于感应耦合原理为植入设备无线供电并通过外部接收器测量生理信息相关参数。所设计的无线压力感测系统包括两个模块:无线无源压力传感器和传感器外部无线读出系统。基于三种混合比的聚二甲基硅氧烷(PDMS)制造了双... 详细信息

无线传感器系统可以基于感应耦合原理为植入设备无线供电并通过外部接收器测量生理信息相关参数。所设计的无线压力感测系统包括两个模块:无线无源压力传感器和传感器外部无线读出系统。基于三种混合比的聚二甲基硅氧烷(PDMS)制造了双线圈配置的LC谐振电感耦合压力传感器装置,用于传感器频率-压力特性测试。完成了传感器外部读出电路的构建,电路能够识别阻抗曲线的峰值。测量结果表明:所设计的装置实现了2 cm的合适测量距离,并且对于25︰1混合比制备的PDMS压力传感器,在0~40 N的压力范围内,传感器的灵敏度约为-14.5 kHz/N。

关键词：无线传感器电感耦合读出系统聚二甲基硅氧烷

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闭环神经信号记录和可调节双模电刺激系统

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传感器与微系统 2021年第8期40卷 73-75,78页

作者：谭文硕赵明尹韬尤昌华刘春秀薛宁中国科学院空天信息创新研究院传感器技术国家重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100190 中国人民解放军总医院第四医疗中心神经外科北京100048

为了治疗帕金森病,提出了一种神经电信号记录和可调节电刺激闭环同步控制系统。系统的前端采集模块,用于采集神经信号;微处理器作为控制系统,并能根据异常信号生成电刺激脉冲;以及双模式(恒压和恒流)可调节电刺激电路。设计的系统本底... 详细信息

为了治疗帕金森病,提出了一种神经电信号记录和可调节电刺激闭环同步控制系统。系统的前端采集模块,用于采集神经信号;微处理器作为控制系统,并能根据异常信号生成电刺激脉冲;以及双模式(恒压和恒流)可调节电刺激电路。设计的系统本底噪声小于8μV(RMS),能够测量出20μV的正弦信号和200μV以下的模拟神经信号。输出的可调电刺激脉冲的电压幅度范围为0~3.3 V或电流为0~1 mA,频率为0~1 kHz且最小脉冲宽度为1μs。

关键词：闭环系统电子医学神经电刺激

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应用于脑机接口系统的动态稀疏矩阵压缩算法

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计算机测量与控制 2024年第5期32卷 238-245,324页

作者：高原雨尤昌华李朋姚镭上海大学微电子学院上海201899 中国科学院空天信息创新研究院传感器技术国家重点实验室北京100094 山东信芯电子科技有限公司济南250013

在脑机接口系统中,高通道数神经信号采集是一个核心功能模块,能够为外部计算机设备采集大量人脑中的神经信息;在高通道数神经信号采集中,因其原始数据量巨大,直接传输和处理产生的原始数据会消耗极大的功耗并增加硬件设计上的难度;为解... 详细信息

在脑机接口系统中,高通道数神经信号采集是一个核心功能模块,能够为外部计算机设备采集大量人脑中的神经信息;在高通道数神经信号采集中,因其原始数据量巨大,直接传输和处理产生的原始数据会消耗极大的功耗并增加硬件设计上的难度;为解决这个问题,一个有效的方法是在数据传输和处理前依据原始神经信号数据的特点对其进行压缩;神经元动作电位信号具有不应期性即有效信号的时域宽度与信号重复周期之比很小;利用此特点,能够将多通道神经信号的数字标记输出在一定时间范围内定义为一个稀疏矩阵,并对此稀疏矩阵进行特征提取,根据其特征动态地采用优化算法进行数据压缩;所提出的算法在Xilinx平台使用FPGA进行设计与实现,并且将其作为中控硬件在32通道神经信号采集硬件系统上通过实时验证,实验证明提出的动态稀疏矩阵压缩算法可实现83.4%的数据压缩率。

关键词：神经信号采集多通道稀疏矩阵数据压缩算法 FPGA

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