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一种光纤 EFPI 次声波传感器及次声信号探测系统
本发明公开了一种光纤 EFPI 次声波传感器及次声信号探测系 统。本发明与同类型的其他声学探测方法相比，在换能器中采用聚合 物薄膜，并对聚合物薄膜的厚度和直径进行了优化设计，使得传感器 能探测 1～20Hz 的次声波，且灵敏度高达 121mV/Pa。在换能器的聚合 物薄膜内侧中心粘贴铝质薄膜，并对铝质薄膜的厚度和直径进行了优 化设计，不仅大幅提高了换能器的光学反射率，而且使聚合物薄膜的 中心振动保持平稳。本发明与传统
华中科技大学
2021-04-14
基于柔性传感器的智能机器人“慧听”人机交互系统研发
目前第一代完整的呼吸音采集设备已研发完毕，完全实现呼吸活动的柔性无感持续智能监测评价和适应多场景下交互设计需求，提高医疗救护能力和应急救援能力，减轻医疗及养老行业人力与经济运营成本，创新引领社会与经济发展。
图1 技术路线
【技术优势】
(1) 基于驻极体薄膜的高灵敏度接触式压力传感器
目前用于呼吸音及心音监测的传感器大多采用较硬的基底，难以适应人体胸部曲线，不适合长期可穿戴使用。因此，本成果基于驻极体的自驱动压力传感器的自供能、响应速度快和灵敏度高等优势，设计了一种用于可穿戴式声音监测的高灵敏度柔性驻极体压力传感器，以实现对人体呼吸音与心音地长期、实时监测。
图2 部分成果展示
(2) 智能呼吸音监测分析预警平台
通过深入临床大规模收集心音和呼吸音样本、对病理性样本进行学习训练，对信号的模式识别进行研究匹配，采用人工神经网络、支持向量机两种识别模式，对病理性声音特征进行分析得出智能化参考病症分析。由于呼吸音信号的复杂性，同一种类型的呼吸音有不同人或是同一人在不同时间发出时，样本数据不完全相同，传统方法容错率与识别率极低。本成果将呼吸衰竭患者的呼吸音数据进行分类识别和特征标定，采用人工智能算法进行测试和集训，实现为大数据分析提供数据参考。
(3) 呼吸音智能监测预警系统的人机交互设计
通过分析多个智能呼吸音监测预警操作系统的使用场景、认知特点、输入和输出方式，归纳出它们在交互设计上的一般性的设计原则和设计缺陷。通过多学科的交叉，如人因功效学、设计语义学、设计美学、设计心理学等学科，进行了全面整体的交互设计研究。
图3 智能呼吸音诊断软件界面
图4 临床人员操作软件试用
【性能指标】
华中科技大学
2023-06-19
一种高速无位置传感器开关磁阻电机的控制方法及其系统
本发明公开了一种高速无位置传感器开关磁阻电机的控制方法及其系统，针对励磁相相电流的峰值时刻会与转子到达该励磁相定转子齿交叠点位置时刻之间存在偏移量的实际情况，对传统的相电流梯度法中将励磁相相电流峰值时刻直接作为该励磁相定转子齿交叠点位置时刻的方法加以修正，以得到该励磁相正确的定转子齿交叠点位置,从而更加准确地估算出开关磁阻电机励磁相的关断时刻和下一励磁相的开通时刻，实现更为精准地高速无位置传感器开关磁阻电机控制。
东南大学
2021-04-11
无线传感器网络多路径安全传输方法
本发明公开了一种无线传感器网络多路径安全传输方法，包括如下步骤：1已部署的无线传感器网络里，当源节点需要向目的节点传输数据时，发送路由请求消息；2中间节点在进行路由请求消息广播时，将自身的链路信息添加至路由请求消息中；3基站获得多条路由请求消息，从中得到网络拓扑参数，根据窃听能力计算传输数据被窃听的概率；4根据使用者对传输安全性的要求Sreq确定此次传输需要的子数据包秩K，建立路由拓扑，返回路由应答消息至源节点；5源节点接收到路由应答消息后，将原数据分为以K为秩的子数据包，通过K条独立路径进行传输。该方法可以有效降低无线传感器网络被窃听的概率。
东南大学
2021-04-11
一种亚纳米厚度的纳米孔传感器
本发明公开了一种亚纳米厚度的纳米孔传感器。第二电泳电极或微泵、第二储藏室、第二微纳米分离通道、基板、第一绝缘层、亚纳米功能层、第一微纳米分离通道、第一储藏室、第一电泳电极或微泵顺次放置，亚纳米功能层的中心设有纳米孔，第一绝缘层的中心设有第一绝缘层开孔，基板的中心设有基板开口，第一微纳米分离通道中部设有测量离子电流的第一电极，第二微纳米分离通道的中部设有测量离子电流的第二电极。本发明解决了将亚纳米功能层集成于纳米孔的技术难点，其制备亚纳米功能层的方法简单；解决了DNA或RNA碱基穿越纳米孔时由于碱基可能存在的不同取向而导致对碱基与亚纳米功能层的相互作用的影响。
浙江大学
2021-04-11
一种基于超材料结构的湿度传感器
本发明公开了一种基于超材料结构的湿度传感器，包括基板、输入微带信号线、输出微带信号线、叉指结构、开路短截线电感、微带线地线、聚酰亚胺层，该湿度传感器是在基板上放置由叉指结构和开路短截线电感构成的超材料结构，当空气中的湿度发生变化时，叉指结构上涂覆的湿度敏感材料聚酰亚胺层能够吸收空气中的水汽分子，其介电常数发生变化，导致由叉指电容和开路短截线电感构成的超材料结构产生相应的相移输出，通过检测超材料结构的相移，实现湿度的测量，本发明灵敏度高，测量误差小，同时还具有结构简单、成本低、统计小、功耗低、工艺兼容等优势。
东南大学
2021-04-11
一种叉指电容结构的曲率传感器
本发明公开了一种基于叉指电容结构的曲率传感器，包括柔性基板、金属条以及叉指型结构，所述柔性基板上放置叉指型结构，金属条的数量为两个，两个金属条平行放置在柔性基板上表面两侧，金属条之间放置相互平行、悬空的叉指型结构，当柔性基板贴合在一个曲率的表面上时，弯曲的柔性基板会导致叉指型结构之间的交叠部分发生改变，使得叉指型结构构成的叉指电容发生变化，通过检测叉指电容的变化量实现曲率的测量，本发明突破了传统检测原理的思维限制，寻找到了基于MEMS技术的实现方法，灵敏度和体积都有提升。同时还具有结构简单、设计灵活、易于测量、工艺兼容、成本低等优势。
东南大学
2021-04-11
西安交大在磁场传感器研究方面取得重要进展
磁场传感器是探测磁场强度或其变化并将其转换成电信号输出的装置，基于磁场传感器可开发多种传感功能，包括电流、功率、位置、距离、速度、角度等，在工业制造、精密测量、国防与航空、医疗、地理等领域已经获得了广泛应用。其中，磁场角度传感器在航空航天、卫星姿态调整、航海导航、GPS定位、飞机导航等领域有巨大的应用需求。 现有的磁场角度传感器，如AMR、磁敏二极管、霍尔传感器、磁通门磁强计等能够实现对磁场方向或强度的探测，但存在局限性，例如，AMR磁场角度传感器测量精度低，需要配套的校准算法；磁通门磁强计体积较大，成本高；磁敏二极管的灵敏度低，信号输出大约只有0.05 mV/Oe，需要匹配信号放大等模块。因此，开发高精度、低成本、信号强度大、驱动方式简单的磁场角度传感器已成为传感器领域的重要研究方向。 近日，电子科学与工程学院刘明教授课题组设计了一种基于“磁扭电”效应的新型磁场传感器，该传感器采用了一种全新的力-电耦合结构，能够将磁扭矩转化成应力，并施加在压电材料上，实现了磁场作用下电信号的输出。该器件的结构通过有限元仿真软件优化后，可以有效去除干扰信号，显著提高输出信号的纯度；同时，力-电耦合结构可显著改善输出信号对探测方向的敏感性，理论上，磁敏感方向与非敏感方向的输出信号强度比值可以为“无穷大”倍。基于“磁扭电”效应，课题组开发了可用于二维平面磁场大小和方向探测的磁电罗盘，该传感器可同时测量面内交流磁场的强度和方向，强度精度为0.01 Oe（约为地磁场大小的1/50~1/60），方向的角度精度为±0.2º，解决了如何同时高精度地测量磁场的强度和方向这个难点问题，在工业设备的磁场测定、校准、监测中具有巨大的应用前景。此外，该器件是一种理想的无源器件，无需供电、无需偏置磁场、无需校正算法、无需信号放大模块，驱动简单，几乎无能耗，精度高，灵敏度高（输出可以达到几十到几百mV/Oe），结构强度高，工作频率范围广（几Hz到几百Hz），成本优势明显，有望在工业生产、国计民生、电力系统、物联网等领域获得大规模应用。
西安交通大学
2021-04-10
一种仿人手指端滑动触觉传感器
一种仿人手指端滑动触觉传感器，本申请橡胶指尖为半球形空腔；PVDF薄膜附着于橡胶指尖外部；密封塞将橡胶指尖密封，且密封塞底部装有液体压力传感器；外壳主体为刚性桶状结构，顶部有圆形开口，底部为法兰盘结构，呈十字形对称分布四个圆形通孔；内骨架包括圆柱头、直立应变杆以及底座，应变杆靠近底座的位置四面分别贴有应变片，底座上呈十字形对称分布四个圆形螺纹通孔；连接螺栓经过外壳底部的通孔与底座螺纹孔配合，将内骨架与外壳连接；PVDF薄膜与橡胶指尖、橡胶指尖与内骨架、外壳均采用粘连剂固定连接。本发明可以安装在仿生假手或机械手的指端，用于获取物体的纹理、材质、形状等信息以及手指与接触对象的接触状况等信息。
东南大学
2021-04-11
新型的农药残留检测仪——生物传感器
农药是农业生产中十分重要的生产资料。然而，农药毕竟是一类有毒的化学物质，长期大量使用(只要是有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类化合物)，对环境生物安全和人类健康都将产生较大的危害。我国是一个农业大国，农药使用品种多，用量大，其中70-80%的农药直接散落到环境中，不仅对土壤、地表水、地下水和农产品造成污染，而且进一步进入生物链，对整个环境生物和人类产生危害。由此可见，我国农药污染防治与生态环境保护任务十分艰巨。 目前，国内外对农药残留的检测都需经过长时间、复杂的样品前处理过程(包括提取、净化、浓缩等)，而且使用的检测仪器(例如，气相色谱、高压液相色谱等)庞大，价格昂贵，并需要专业人员操作。这不仅使环保、商检等监测部门的检测周期拉长、工作效率下降而且使普通居民、宾馆、饭店、学校及工厂食堂无法对购得的食物进行快速预先检测以防止食物中毒事件的发生。我们开发的以酶为基础的生物传感器是利用酶的高度专一性及其固定化后的可重复使用性研制开发出的一种新型检测仪。它可以免除冗长的样品前处理过程，在复杂的体系中不受其他物质干扰，准确地测出残留农药量。此仪器操作方便，定量准确，不仅适用于科研、环保等部门的快速监测，达到即时有效地阻止和判断农药污染事故的发生的目的，而且不需要专业人员操作，因而也适合于一般消费者使用。 生物传感器各项指标如下： 农药残留含量的测定极限为1×10-6mol/L 整个测量时间为10s-10min酶再生所需时间为10min-30min整台生物传感器及其测量仪器的总重量控制在3Kg以下
上海理工大学
2021-04-11