检索结果-内蒙古大学图书馆

传感器与微系统 2016年第3期35卷 77-79,82页

作者：李洋唐飞李曙哲王晓浩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

以生物阻抗检测技术为基础,设计了一种频谱范围在10～60 MHz的高频阻抗检测系统用于人体阻抗测试,验证了系统的测试性能。根据阻抗谱法无创血糖测试的原理,对健康人体进行测试后得到112组数据,采用主成分分析回归模型预测血糖浓度,对比... 详细信息

以生物阻抗检测技术为基础,设计了一种频谱范围在10～60 MHz的高频阻抗检测系统用于人体阻抗测试,验证了系统的测试性能。根据阻抗谱法无创血糖测试的原理,对健康人体进行测试后得到112组数据,采用主成分分析回归模型预测血糖浓度,对比同一测试者的预测结果与有创检测数据,相关系数为0.805 8,且较好预测了动态血糖变化趋势,为进一步研究无创连续监测血糖浓度提供了参考。

关键词：无创血糖检测阻抗谱主成分分析

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基于柔性电极结构的薄膜电容微压力传感器

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传感技术学报 2016年第7期29卷 977-983页

作者：姚嘉林江五贵邵娜史云胜田佳丁杨兴南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063 清华大学精密仪器系北京100084 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 南昌航空大学信息工程学院南昌330063 军械工程学院电子与光学工程系石家庄050003

基于柔性电极结构,本文设计、制作了薄膜电容微压力传感器,在阐述传感器工作原理的基础上,提出了两种设计思路,即基于柔性纳米薄膜的电容式微压力传感器和具有微结构的柔性电极薄膜电容式微压力传感器,并结合传感器的结构和柔性材料的... 详细信息

基于柔性电极结构,本文设计、制作了薄膜电容微压力传感器,在阐述传感器工作原理的基础上,提出了两种设计思路,即基于柔性纳米薄膜的电容式微压力传感器和具有微结构的柔性电极薄膜电容式微压力传感器,并结合传感器的结构和柔性材料的加工特性,进一步提出了相应的力敏特性材料结构优化思路和加工流程,利用该流程得到了一种结构轻薄、工艺简单、高灵敏度的微压力传感器。经测试,本文制作的压力传感器的灵敏度能够达到218 f F/mm Hg,在智能穿戴和可植入压力检测等领域显示出较好的应用前景。

关键词：柔性MEMS 电容式压力传感器柔性电极

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基于分布式压缩感知的智能用电网络高分辨率谐波与间谐波测量

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仪器仪表学报 2015年第10期36卷 2161-2166页

作者：刘晏池王雪刘佑达孙欣尧清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

安全可靠的电能质量是智能用电网络的基本需求,谐波与间谐波则是其中最常见的电能质量扰动之一,在智能用电网络中准确的测量分析谐波和间谐波,对于保障用电设备安全具有重要意义。本文提出了一种基于分布式压缩感知的智能用电网络谐波... 详细信息

安全可靠的电能质量是智能用电网络的基本需求,谐波与间谐波则是其中最常见的电能质量扰动之一,在智能用电网络中准确的测量分析谐波和间谐波,对于保障用电设备安全具有重要意义。本文提出了一种基于分布式压缩感知的智能用电网络谐波与间谐波测量方法,首先通过构建多通道谐波与间谐波测量模型,将高分辨率的频率估计问题转化为分布式压缩感知中的多测量向量稀疏重构问题,然后利用智能用电网络下各用户谐波与间谐波信号可联合稀疏表示的特性,在不延长观测窗长的前提下,提高了频率估计的准确度,提升了智能用电网络下的抗噪声干扰能力,最终达到准确分析谐波与间谐波的目的。实验结果表明,相较现有的谐波分析参数及非参数方法,本方法在谐波与间谐波测量的准确度和对噪声的鲁棒性上都有相应的提升,为智能用电网络中电能质量的治理提供了有效的参考依据。

关键词：谐波分析分布式压缩感知高分辨率智能用电网络

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电容耦合非接触电极及心电信号获取

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仪器仪表学报 2015年第5期36卷 1072-1078页

作者：杨斌董永贵清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

电极与皮肤间接触所导致的不适感,是穿戴式心电信号测量系统实际应用中的常见问题。设计了一种非接触心电信号测量系统。采用印刷电路板制作的测量电极,借助电容耦合测量位移电流的方式获取心电信号。采用反接二极管提供测量所需的高阻... 详细信息

电极与皮肤间接触所导致的不适感,是穿戴式心电信号测量系统实际应用中的常见问题。设计了一种非接触心电信号测量系统。采用印刷电路板制作的测量电极,借助电容耦合测量位移电流的方式获取心电信号。采用反接二极管提供测量所需的高阻值偏置电阻,结合高输入阻抗仪表放大器,制作了测量电极信号提取电路。测量系统由两个测量电极与一个直接与测量电路地相连的参考电极组成。选择金属铝板、导电纤维和导电橡胶作为参考电极,实验研究了共模干扰抑制性能与参考电极接触阻抗之间的量化关系。将主元分析与奇异谱分析相结合,提出了一种心电信号处理算法。实验结果表明,该系统可在棉质线衣外侧有效获得满意的心电信号。

关键词：心电信号电容耦合电极可穿戴器件主元分析奇异谱分析

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微动量轮高精度滑模变结构控制

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光学精密工程 2015年第9期23卷 2553-2561页

作者：王梦赑张高飞尤政田宁清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

基于滑模变结构算法研究了小卫星微动量轮的精确控制。在系统整体控制框架的基础上,对微动量轮动力学模型进行了分析;结合理想模型引入纹波电压、摩擦系数不确定性、扰动力矩等干扰因素,完善了微动量轮动力学模型。设计了等效滑模变结... 详细信息

基于滑模变结构算法研究了小卫星微动量轮的精确控制。在系统整体控制框架的基础上,对微动量轮动力学模型进行了分析;结合理想模型引入纹波电压、摩擦系数不确定性、扰动力矩等干扰因素,完善了微动量轮动力学模型。设计了等效滑模变结构控制算法,并对控制率参数进行了仿真优化。通过MATLAB仿真,对比分析了滑模变结构控制和常规PI控制在转速控制和力矩控制两种模式下的特性。最后,实验设计了微动量轮样机。仿真结果表明:基于滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.5r/min,从0加速到2 000r/min的时间为18s,均明显优于PI控制。实验结果表明:利用滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.9r/min,从0加速到2 000r/min的时间为26s。上述结果显示:利用滑模变结构控制算法可以有效克服微动量轮控制中的干扰因素,提高转速控制精度和输出力矩稳定度,缩短转速变化响应时间。

关键词：小卫星姿态控制微动量轮滑模控制仿真计算样机实验

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可抑制生物组织散射效应的光学聚焦技术研究进展

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中国激光 2015年第9期42卷 1-13页

作者：杨强曹良才金国藩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

生物组织对光的散射使得光束通过透镜后无法在组织的深层(大于1 mm处)聚焦,制约了需要光能聚焦的成像技术(如共聚焦显微、双光子显微)在生物医学领域的应用。为了抑制生物组织的散射效应,将光聚焦到深层组织,需要对入射光的波前进行调... 详细信息

生物组织对光的散射使得光束通过透镜后无法在组织的深层(大于1 mm处)聚焦,制约了需要光能聚焦的成像技术(如共聚焦显微、双光子显微)在生物医学领域的应用。为了抑制生物组织的散射效应,将光聚焦到深层组织,需要对入射光的波前进行调制。基于此要求,以下三种光学聚焦技术得以提出并发展:用待聚焦区的光强作为反馈信号的波前整形技术;将声光调制和时间反演(或光学相位共轭)技术相结合进而在散射介质内部实现光学聚焦的技术;对散射介质传输矩阵进行测量的光学聚焦技术。本文对上述光学聚焦技术的研究进展进行了综述,比较并展望了其在生物医学领域中的应用前景。

关键词：散射介质光学聚焦波前整形时间反演光学相位共轭传输矩阵

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模拟电路干扰信号盲分离的独立成分分析方法

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清华大学学报（自然科学版） 2015年第3期55卷 339-344页

作者：李昊董永贵清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为在模拟电路调试阶段分析干扰信号的来源,构建了一种基于瞬态线性混合模型的分析方法。将干扰信号视为统计独立的源信号,由多个电路节点的测试信号组成观测向量,利用独立成分分析算法实现了干扰信号的盲分离。考虑到测试电路中的输入... 详细信息

为在模拟电路调试阶段分析干扰信号的来源,构建了一种基于瞬态线性混合模型的分析方法。将干扰信号视为统计独立的源信号,由多个电路节点的测试信号组成观测向量,利用独立成分分析算法实现了干扰信号的盲分离。考虑到测试电路中的输入激励为已知确定性信号,提出了一种在观测向量中增加已知输入信号以改善分离效果的方法。以信号失真比作为评价指标,研究了电容等储能电路元件对分离效果的影响。数值仿真计算与实际电路测试结果表明:储能元件在电路中的卷积效应,是影响分离效果的重要因素。在观测向量中添加已知输入信号,可显著改善干扰信号的分离效果。

关键词：盲源分离独立成分分析电磁兼容干扰信号模拟电路

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用于痕量样品分析的夹层喷雾离子源

用于痕量样品分析的夹层喷雾离子源

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中国化学会第30届学术年会-第四十三分会：质谱分析

作者：陈进唐飞郭成安霍新明王晓浩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

本文提出一种方便操作的用于现场快速质谱分析的夹层喷雾离子源。其中,用两片不吸水的夹片夹住液体样品,形成三明治结构。通过给样品施加高电压,在夹片尖端形成喷雾。与玻璃管纳喷离子源相比,取样过程在开放式的条件下进行操作,更为方便... 详细信息

本文提出一种方便操作的用于现场快速质谱分析的夹层喷雾离子源。其中,用两片不吸水的夹片夹住液体样品,形成三明治结构。通过给样品施加高电压,在夹片尖端形成喷雾。与玻璃管纳喷离子源相比,取样过程在开放式的条件下进行操作,更为方便,而喷雾过程仍然保持在半封闭的条件下进行,得到相对稳定的离子化过程。与基于多孔材料的喷雾方法相比,可以使用非常痕量的液体样品（＜2μL）不用稀释直接产生长时间喷雾,保证了样品相对较高的原始浓度和本质特性。同时,该方法减小了基质对样品分析结果的影响,能够提高分析灵敏度。实验证明了夹层喷雾可用于多种化合物分析,包括治疗药物、多肽和蛋白质等。对伊马替尼的定量标定在低至50ppb范围都具有良好的线性度。此外,夹层喷雾还可利用"擦拭-喷雾"的方式,对各种表面残留的痕量样品进行高灵敏度检测,可用于快速筛查违禁物品。夹层喷雾结合质谱分析,为现场检测提供了很有发展前景的方法。

关键词：离子源痕量分析三明治结构喷雾质谱

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小型矩形离子阱结构优化与仪器设计

小型矩形离子阱结构优化与仪器设计

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中国化学会第30届学术年会-第四十三分会：质谱分析

作者：霍新明唐飞陈进姚彤彤王晓浩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

矩形离子阱由于结构简单,一直作为质谱仪小型化过程中首选的质量分析器之一。为提高小型矩形离子阱的分析性能,本文利用SIMION8.1软件仿真研究了出射狭缝尺寸对离子逐出效率的影响。仿真结果表明,对于全尺寸为5mm×4mm×25mm的... 详细信息

矩形离子阱由于结构简单,一直作为质谱仪小型化过程中首选的质量分析器之一。为提高小型矩形离子阱的分析性能,本文利用SIMION8.1软件仿真研究了出射狭缝尺寸对离子逐出效率的影响。仿真结果表明,对于全尺寸为5mm×4mm×25mm的小型矩形离子阱最优的狭缝尺寸为0.6mm×18mm。此外本文利用PCB工艺与机加工技术结合成功制作了该尺寸的小型矩形离子阱及与其质谱仪器平台,并探究了共振激发模式下辅助AC信号的频率与幅值对离子谱峰的影响。优化后的系统具有超过1000的质量分析范围和串级质谱能力,在609质量数时可实现单位质量分辨率,性能优于先前报道的同尺寸离子阱。这一优化方法与结果的提出,对矩形离子阱进一步小型化的同时保证其良好的分析性能有一定指导意义。

关键词：矩形离子阱质谱仪小型化离子出射狭缝 SIMION仿真共振激发

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谐振式加速度计非线性振动的建模与优化

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中国惯性技术学报 2015年第6期23卷 775-779页

作者：严斌刘云峰董景新清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

实验发现硅微谐振式加速度计非线性效应的弱化可以降低测量噪声,对非线性振动进行了推导与建模,利用扫频数据得到模型中的未知参数,并根据模型计算出使非线性效应消失所需的激励电压,给闭环工作点的设计提供了理论指导。实验结果表明:... 详细信息

实验发现硅微谐振式加速度计非线性效应的弱化可以降低测量噪声,对非线性振动进行了推导与建模,利用扫频数据得到模型中的未知参数,并根据模型计算出使非线性效应消失所需的激励电压,给闭环工作点的设计提供了理论指导。实验结果表明:模型与实际系统在各激励电压幅值下均保持一致,非线性效应消失点和实验吻合。根据闭环工作点的设置进行了方案优化,最终在0.25 mV激励电压下的闭环实验中,实现了5.5×10^(-5) Hz的频率输出噪声,对应加速度噪声为1.7μg,与之前30μg的噪声水平相比改善了数十倍。

关键词：谐振式加速度计非线性振动杜芬方程降低噪声

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