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关键词： 分析化学   光化学分析   荧光检测   传感器技术  

摘要： 本研究首先以纳米材料为检测平台结合荧光共振转移实现了对DNA的检测。纳米材料作为一种荧光淬灭剂，它可淬灭不同荧光发射频率的荧光基团，将其应用于荧光检测，不用考虑荧光基团-淬灭剂的匹配选择性，在很大程度上简化了实验设计和操作，增强了其在实际应用中的可能性。在进行了初步的探索之后，我们将这种方法进一步的深入，主要是围绕以下几点来进行：研究了一系列条件以进一步增强这种方法区别碱基错配的能力，而且提出了基于具有荧光共振能量转移FRET性质的双标记探针的策略来更进一步增强这种区分能力;为了更接近于实际情况，我们进行了长链目标DNA的检测，并区分嵌入在长链DNA中完全互补目标DNA序列和存在单碱基错配的目标DNA序列，并研究了血清对区分碱基错配能力的影响;我们实现了多目标的同时检测;将这种方法拓展到蛋白质（如凝血酶）的检测和环境监测(Hg2+、Ag+的检测);对纳米材料作为荧光淬灭剂淬灭荧光的机理进行了初步的探讨。这些检测方法简单易行，而且具有较好的检测灵敏度、选择性以及较低的检测限。　　在现代分析化学领域，微型化是一个重要的、不可逆转的发展方向。为了将来实现仪器的微型化以及检测智能化，接下来我们致力于检测与分子器件的完美结合，并拓展了生物分子在构建复杂分子器件方面的应用。我们首先利用分子电化学整流器完成了对癌细胞的选择性检测，紧接着我们基于四极子的荧光体系完成了对组氨酸和半胱氨酸的检测并构建了基础的分子逻辑门。在进一步的研究中，我们将DNA分子器件应用于DNA放大检测中，实现了分子器件与检测的更紧密的结合。最后，我们在分子器件的构筑方面做了大量的努力，建立了一个基于分子水平的具有可重置和可编码功能的安全系统。最后我们以DNA为构筑模块，在一个简单的DNA发夹结构的平台上构建了一系列复杂的逻辑线路，以运行计算和非计算性的功能。为了计算的功能，我们构建了半加法器、半减法器、全加法器和全减法器，而构建的用于非计算性的复杂逻辑线路包括多路器、多路解调器、编码器、译码器和数值比较器。上面所有这些建立的逻辑线路共用一个DNA平台和统一的一个阈值，显示了DNA计算的前景，而且可以通过一个简单的策略来实现重置以允许多次操作，为设计基于DNA的高级的分子逻辑线路提供了一种新颖的概念性模型。

ISBN: (纸本)9787560985077

关键词： 大量程   超高温   光纤温度传感器   荧光寿命   黑体辐射  

摘要： 温度是物质的一个重要状态参数，其测量和控制对于人们的日常生活、工业生产以及科学研究等各个领域都有着十分重要的意义，其中2000℃以上的高温测量更是在冶金、材料、能源、化工、航空航天和武器试验等领域中发挥着关键性的作用。目前常用的温度测量方法都存在一定的局限性，不能直接应用于高温（30～2200℃）含氧气流冲刷、强电磁辐射、剧烈震动环境下的宽范围温度测量。 本文通过对传统红宝石荧光光纤温度传感器和蓝宝石光纤温度传感器的研究，设计研制了一种接触式荧光测温和黑体辐射测温原理的大量程超高温光纤温度传感器，其温度测量范围为30～2200℃。这为红宝石荧光光纤温度传感器和高温蓝宝石光纤温度传感器的应用和发展开辟了新的空间。 本文首先从恶劣环境下大量程温度测量的具体需求出发，对目前已经成熟的接触式温度测量方法进行了比较分析，选择了以红宝石荧光光纤温度传感器为代表的荧光测温方法和以蓝宝石光纤温度传感器为代表的辐射测温方法，随后对各自的温度测量局限性进行了分析，提出了基于荧光寿命测量原理和辐射测温原理的大量程超高温光纤温度传感器的设计思路。 为实现大量程超高温光纤温度传感器的实现，本文首先对传感器的感温探头、传输光路及信号放大处理电路进行了设计研究，并对其中的关键性影响因素进行了分析和验证，其中主要对影响荧光发光的激发光源进行了详细分析；其次搭建了电热炉标定试验装置，对传感器进行了低温段的标定，而对于高温段则使用等离子高温标定试验装置，使用基于修正Plank算法进行多点温度标定。在低温段试验中，使用电热炉热源提供室温到500℃的温度环境，使用热电偶作为传感器试验的温度基准；在高温段试验中，使用等离子热源提供2300℃以上的高温，通过三维手动调节机构对等离子焰的加热位置和加热深度进行调整，将辐射测温仪的测量结果作为传感器试验的温度基准，利用循环水冷却结构对传感器后端及固定安装结构进行降温冷却。 目前传感器仍处于研制初期，在探头设计、传感器结构以及标定测试装置中都还存在着一些问题，这些问题对传感器的各项技术指标及测量结果的准确性都产生了一定的影响，文章对这些问题进行了简单的分析，并提出了解决这些问题的初步设想，这些都将作为下一阶段研究的重点。

关键词： 环境监测   生物传感器   应用价值   分析  

摘要： 环境监测是环境科学领域中重要的一项分支，环境监测实施的目的主要是为环境的管理、污染控制和环境的保护等提供及时、准确的环境质量状况信息。在环境监测中生物传感器技术的应用，不仅稳定性高，选择性好，响应时间短，而且还能够实现原位、实时以及连续监测等优点，下面我们就详细分析生物传感器技术在环境监测中的应用价值。

关键词： 行车环境   碰撞预警   远光灯   传感技术   影像传感器   车道偏离预警系统   驾驶辅助系统   传感器技术  

摘要： 来自政府法规及消费团体的压力,促使汽车制造商不断提升驾驶辅助系统的效能,包括碰撞预警、车道偏离预警及自动远光灯控制等,皆是近期的重要发展。未来,驾驶辅助系统还将整合影像传感器等多重传感技术,以创造更安全的行

关键词： 开关磁阻电机   无位置传感器   电感分区   变压器电势   运动反电势  

摘要： 开关磁阻电机具有结构简单，工作可靠，容错性能强等优点，适合在恶劣环境下工作，尤其是在高温、高污染、强电磁干扰和核辐射等极端条件下的应用场合具有独特的应用优势，因此被广泛应用于航空航天、电动汽车、船舶、飞轮储能、纺织机械等诸多场合。但是开关磁阻电机的稳定运行依赖于准确的转子位置信息，转子外加位置传感器不仅增加了电机的体积和成本，而且严重影响了其在恶劣环境下运行的可靠性，所以，研究实用的无位置传感器技术具有重大的工业应用价值。 本文介绍了开关磁阻电机的工作原理、基本方程和数学模型，并在此基础上列举了电机的不同控制策略。 本文首先提出一种电感分区比较式无位置传感器技术。该方法利用计算所得各相电感大小逻辑关系随转子位置呈区域性变化的特点，将转子位置分区加以辨识，从而得到每一相的位置脉冲信号，并估算出转子位置信息，实现无位置传感器运行。文章还分析了关断角的改变对转子位置分区的影响，并根据每种情况下各相电感逻辑关系与转子位置区间的对应关系将其整合成统一的位置估计算法，仿真和实验均验证了该方法的有效性。 上述算法的实现需要利用每一相电感信息，缺乏容错性，为了增加算法的容错性能，本文又研究了一种通过检测开关磁阻电机变压器电势与运动反电势交点来估算转子位置的无位置传感器技术。该方法利用电感模型推导上述交点位置理论值，并将其作为实际检测到交点时转子位置的参考值。由于传统电感模型无法用来推导交点位置，因此本文提出一种开关磁阻电机的新型电感模型，并在该模型基础上求解交点位置。仿真分析验证了该算法理论的正确性，本文在此基础上还做了进一步实验验证。 最后，介绍了系统硬件平台和软件程序的设计。硬件平台主要包括主功率电路，数字控制器以及电压、电流采样电路等；软件程序主要讨论了两种无位置传感器方法的设计流程。

关键词： 机电一体化   传感器技术   应用  

摘要： 本文主要针对机电一体化中对传感器的应用这一问题展开论述,并依据目前传感器的开发及应用现状,浅谈传感器技术在未来的发展方向。

关键词： 传感器   技术作用   现状分析   发展前景  

摘要： 　　近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。传感器正向着微型化、高精度、高可靠性、低功耗、智能化、数字化发展。这不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。

关键词： 超声波传感器   智能轮式机器人   避障  

摘要： 在智能轮式机器人的研究中,实时监测环境信息、测距和避障的超声波传感器技术是比较重要的一个环节。本文介绍了与超声波传感器避障模块相关的超声波测距原理、智能轮式机器人测距模块的硬件结构和软件结构。在智能轮式机器人的测试和应用中,证明了该技术的可行性。

关键词： 传感器   弹性元件   应变片  

摘要： 传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中,被作为一次仪表定位,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信号,并将其转换成易测量的另一形态的信号。