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两步法制备AuNPs/rGO复合薄膜用于水质重金属Cr(Ⅵ)的电化学检测

电子器件 2019年第6期42卷 1351-1357页

作者：刘晔高国伟胡敬芳北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101

一种简单的两步电沉积法制备金纳米颗粒(AuNPs)/还原氧化石墨烯(rGO)(AuNPs/rGO)纳米复合材料用于水质重金属Cr(Ⅵ)的检测。首先使用循环伏安法电化学还原氧化石墨烯(GO)将rGO电沉积在玻碳电极(GCE)表面,接着使用CV法将AuNPs电沉积在rG... 详细信息

一种简单的两步电沉积法制备金纳米颗粒(AuNPs)/还原氧化石墨烯(rGO)(AuNPs/rGO)纳米复合材料用于水质重金属Cr(Ⅵ)的检测。首先使用循环伏安法电化学还原氧化石墨烯(GO)将rGO电沉积在玻碳电极(GCE)表面,接着使用CV法将AuNPs电沉积在rGO片层上,得到AuNPs/rGO/GCE。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱分析(EDS)对AuNPs/rGO纳米复合材料进行表征。并且对电沉积时间,支持电解质HCl的浓度进行了优化,以及采用方波伏安法对Cr(Ⅵ)进行检测。实验结果表明AuNPs/rGO/GCE对于Cr(Ⅵ)的还原有非常好的电催化能力,其检测Cr(Ⅵ)的线性范围为1μmol/L^50μmol/L,灵敏度高达0.34818μA/(μmol/L),检测限为0.046μmol/L(S/N=3)。同时对该传感器检测的选择性、重复性和稳定性进行了测试。

关键词： Cr(Ⅵ)检测 AuNPs/rGO纳米复合材料电化学沉积方波伏安法

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石英谐振器的电路设计与力-频特性的研究

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传感技术学报 2009年第12期22卷 1717-1721页

作者：罗兵田文杰赵庆江李绍鹏北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 昆明学院物理科学与技术系昆明650031

根据共模抑制原理,基于一种单基多电极石英晶体谐振器的结构,设计了一种新型的信号处理电路,这种电路将同一晶体基片上不同位置的谐振器对应的谐振频率作混频处理,然后采用差频、求和,最后倍频输出的方式输出,描述了各部分电路的设计。... 详细信息

根据共模抑制原理,基于一种单基多电极石英晶体谐振器的结构,设计了一种新型的信号处理电路,这种电路将同一晶体基片上不同位置的谐振器对应的谐振频率作混频处理,然后采用差频、求和,最后倍频输出的方式输出,描述了各部分电路的设计。在分析石英谐振器的能限理论及力-频特性的基础上,用此方案设计的电路进行AT切同基三电极石英谐振器的力-频特性实验,记录了不同加力方式下的力-频特性,结果显示这种电路优化了力-频系数,线性度良好。在一定的加力方式下,经求和电路处理后的力-频系数可达139.72Hz/N。

关键词：石英谐振器单基三电极电路设计共模抑制力-频系数

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圆盘式石英谐振器集群力频传感特性分析

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中国惯性技术学报 2018年第4期26卷 464-469页

作者：陈福彬田文杰高锦春葛毅北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京邮电大学电子工程学院北京100876 天津航海仪器研究所天津300131

石英晶体谐振器的力频效应在传感器方面有重要的应用,针对传统石英晶体谐振器力灵敏度偏低,以及温度变化等因素引起的频率漂移等难题,提出了一种在基于同一石英基片上的力敏谐振器集群。通过弹性力学方法理论推导和计算了石英晶体薄圆... 详细信息

石英晶体谐振器的力频效应在传感器方面有重要的应用,针对传统石英晶体谐振器力灵敏度偏低,以及温度变化等因素引起的频率漂移等难题,提出了一种在基于同一石英基片上的力敏谐振器集群。通过弹性力学方法理论推导和计算了石英晶体薄圆片受径向力作用时片内各点的应力分布,得到石英晶体谐振器圆盘内各点的力频特性,建立了石英谐振器集群力传感系统。实验结果表明石英谐振器集群力频灵敏度系数达到7333 Hz/N,力敏特性明显优于传统的单电极谐振器,该石英谐振器集群可以作为敏感元件应用于力(或应力)检测以及惯性传感器等数字式测控领域。

关键词：石英谐振器集群力频传感特性惯性传感器

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一种合页型纸基微流控芯片用于铅离子的裸眼定量检测

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中国科学：化学 2023年第5期53卷 853-860页

作者：韩文浩李延生高国伟胡敬芳宋钰张学记北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 深圳大学生物医学工程学院深圳518060

本文构建了一种结合DNA水凝胶的合页型纸基微流控芯片(HPMC),用于灵敏检测Pb^(2+).该芯片由DNA水凝胶敏感阀门和纸基毛细微通道两部分组成,水凝胶阀门在Pb^(2+)的作用下控制被测液进入毛细微通道的速度,通过肉眼读取被测液在一定时间内... 详细信息

本文构建了一种结合DNA水凝胶的合页型纸基微流控芯片(HPMC),用于灵敏检测Pb^(2+).该芯片由DNA水凝胶敏感阀门和纸基毛细微通道两部分组成,水凝胶阀门在Pb^(2+)的作用下控制被测液进入毛细微通道的速度,通过肉眼读取被测液在一定时间内流过毛细微通道的距离,无需外接设备即可实现Pb^(2+)的定量检测.该HPMC能实现不同浓度(1~500 nmol/L)Pb^(2+)溶液的裸眼定量检测,检测限为0.3 nmol/L.通过对化妆品中Pb^(2+)的定量检测证明了该装置的实用性,为现场检测Pb^(2+)提供了一个快速、便携、灵敏和高选择性的可视化平台.

关键词：铅离子 DNA水凝胶纸基微流控可视化检测

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自然对流对气流式角速度传感器的影响

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压电与声光 2009年第2期31卷 182-185页

作者：朴林华丁霞李言杰张福学北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101 青岛科技大学数理学院山东青岛266061

解释了自然对流对气流式角速度传感器的影响机理。利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在输入不同角速度时气流式角速度敏感元件内的流场。结果表明,由于自然对流的存在,无角速度输入时两热电阻丝... 详细信息

解释了自然对流对气流式角速度传感器的影响机理。利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在输入不同角速度时气流式角速度敏感元件内的流场。结果表明,由于自然对流的存在,无角速度输入时两热电阻丝处的气流速度之差Δv随倾斜角的不同发生改变,检测电桥输出一个零位电压ΔU,平均绝对偏差为16 mV,在传感器灵敏度为40 mV.[(°)/s]-1时,误差达到0.4(°)/s,导致零位重复性变差;由于自然对流的存在,有角速度输入时两热电阻丝处的气流速度之差Δv也随倾斜角的不同发生,不同角速度情况下,不同倾斜角引起的检测电桥电压ΔU平均相对偏差为2.4%,误差达到0.03(°)/s,引起灵敏度不稳定;自然对流对气流式角速度传感器的零位重复性的影响较大,对灵敏度的稳定性影响较小。该文为消除自然对流对气流式角速度传感器的影响,提高传感器的零位重复性和灵敏度的稳定性提供了理论和实验依据。

关键词：自然对流角速度流场传感器

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柔性复合吸波材料研究进展

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高分子通报 2023年第7期36卷 806-822页

作者：李雯孙敏娜廖擎玮陈艳霞秦雷北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192

吸波材料在隐身技术、电磁兼容、安全保护、微波暗室中的应用十分广泛,因而备受关注。然而传统吸波材料的功能单一,不能同时满足重量轻、涂层薄、柔性、环境适应性等多种需求,限制了其在柔性、可折叠和可穿戴设备中的应用。柔性复合吸... 详细信息

吸波材料在隐身技术、电磁兼容、安全保护、微波暗室中的应用十分广泛,因而备受关注。然而传统吸波材料的功能单一,不能同时满足重量轻、涂层薄、柔性、环境适应性等多种需求,限制了其在柔性、可折叠和可穿戴设备中的应用。柔性复合吸波材料一般采用导电损耗、介电损耗和磁损耗等多种吸波机制联用,吸波效率高达99.99%以上,而且具备可折叠、可弯曲、可扭曲变形的特点,为吸波材料在未来人工智能、机器人及可穿戴设备领域的应用提供了重要思路。本文重点介绍碳基、聚合物基、超材料基等柔性复合吸波材料的一些重要研究进展,并对柔性复合吸波材料当前的挑战进行了总结,并对未来的发展趋势进行了展望。

关键词：柔性吸波复合聚合物超材料

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传感器在脉诊领域的研究与进展

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制造业自动化 2023年第11期45卷 50-56页

作者：任扬帆高国伟北京信息科技大学传感器重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101

随着传感器技术和数字智能化的发展,传感器应用于中医脉诊的领域引起了众多研究者的关注,为中医脉诊开掘了新的研究方向。针对传感器的种类将其分为压力脉搏传感器、光电脉搏传感器、超声波传感器三大类,重点阐述不同类型的传感器如何... 详细信息

随着传感器技术和数字智能化的发展,传感器应用于中医脉诊的领域引起了众多研究者的关注,为中医脉诊开掘了新的研究方向。针对传感器的种类将其分为压力脉搏传感器、光电脉搏传感器、超声波传感器三大类,重点阐述不同类型的传感器如何进行脉搏信号的采集,以及传感器的性能提升和脉诊仪的应用情况,并展望了脉搏传感器在未来的发展及展望。

关键词：触觉传感器脉搏传感器中医脉诊脉诊仪数字化

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基于四元数的四旋翼飞行器姿态解算研究

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现代电子技术 2020年第14期43卷 8-12,16页

作者：盛广润高国伟张伯源北京信息科技大学传感器重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101

四旋翼飞行器的飞行控制效果取决于姿态信息获取的准确性,所以姿态解算是飞行器研究的关键技术。针对目前飞行器高动态特性和复杂环境下的姿态解算误差较大的问题,提出一种基于四元数的二阶互补滤波算法,通过增加一个PI反馈控制环节,能... 详细信息

四旋翼飞行器的飞行控制效果取决于姿态信息获取的准确性,所以姿态解算是飞行器研究的关键技术。针对目前飞行器高动态特性和复杂环境下的姿态解算误差较大的问题,提出一种基于四元数的二阶互补滤波算法,通过增加一个PI反馈控制环节,能更好地利用多传感器进行姿态融合,使经典互补滤波算法中的低通阻带衰减速度过慢、陀螺仪漂移等问题得以改善。同时文中自主设计了IMU系统,完成数据采集和姿态解算算法的实现,分别进行三轴转台实验,改进后姿态解算的结果表明,无论是在静态还是动态环境下,俯仰、横滚角的误差小于0.5°,验证了该算法的可行性。

关键词：姿态解算四旋翼飞行器四元数互补滤波姿态融合 IMU系统设计

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压电式触觉传感器的优化与应用的研究进展

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微纳电子技术 2023年第2期60卷 165-174页

作者：王俊博高国伟北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

对有机、无机压电材料在压电性能和机械性能上的优劣进行了简单阐述。对压电材料的改进与制备工艺进行了评述,包括掺杂钛酸钡纳米粒子的聚偏二氟乙烯纤维的制备方法、含不同体积分数锆钛酸铅的聚二甲基硅氧烷复合薄膜的制备方法、可3D... 详细信息

对有机、无机压电材料在压电性能和机械性能上的优劣进行了简单阐述。对压电材料的改进与制备工艺进行了评述,包括掺杂钛酸钡纳米粒子的聚偏二氟乙烯纤维的制备方法、含不同体积分数锆钛酸铅的聚二甲基硅氧烷复合薄膜的制备方法、可3D打印不进行极化具备一定压电性能的压电传感器系统、通过长丝挤压技术制备液晶聚合物-锆钛酸铅复合材料的制备方法。阐述了通过改进结构和使用复合材料的方式提升压电式触觉传感器性能的发展现状,以及压电触觉传感器在医疗诊断、电子皮肤、人工智能、三维力监测方向上的实际应用,最后对压电式触觉传感器的发展进行了总结与展望。

关键词：压电材料触觉传感器柔性压电效应锆钛酸铅聚偏二氟乙烯

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基于Android的便携式水质电化学检测系统的研究

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现代电子技术 2020年第2期43卷 32-36页

作者：宋怡然胡敬芳李玥琪高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101

为实现水质重金属现场检测,设计一种基于Android的便携式水质电化学检测系统。该系统基于三电极体系电化学检测原理,以STM32单片机为主控芯片,结合外围的恒电位电路和控制软件,实现了电化学计时电流法检测。借助Android智能设备在人机... 详细信息

为实现水质重金属现场检测,设计一种基于Android的便携式水质电化学检测系统。该系统基于三电极体系电化学检测原理,以STM32单片机为主控芯片,结合外围的恒电位电路和控制软件,实现了电化学计时电流法检测。借助Android智能设备在人机交互方面的优势,在Android平台上开发出APP应用软件,通过蓝牙实现与传感器的通信并实时显示检测数据,简化了复杂的电化学检测分析过程,满足了用户的操作需求。该系统对水质重金属离子Cr^(6+)进行了初步检测,检测线性范围为5~2 000μg/L,符合地表Ⅰ~Ⅴ类水质Cr^6+检测标准。结果表明,与电化学工作站测试数据相比,该系统测试误差小于4.85%,适用于野外现场自动检测分析。

关键词：电化学检测水质检测重金属检测便携式系统 Android 应用软件开发

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