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关键词： 网络安全   无线传感器网络   入侵检测   代理   智能优化GM(1,1)   粒子群优化  

摘要： 文章提出了一种专门针对无线传感器网络的轻量级本地入侵检测系统(单机IDS)的设计方案.采用监视、检测、响应和控制4个代理模块,1个数据库连接接口和1个响应接口实现这一系统;每个代理模块独立运行,各自执行系统分配的任务.在检测代理模块实现中,文章提出采用一种基于GM(1,1)的智能优化预测算法作为检测技术,经实验分析该算法在建模数据较少的情况下仍具有较高的准确性.

关键词： 微悬臂   正反馈   自激振荡   共振频率   Au  

摘要： 讨论了微悬臂生化传感器在动态模式下的工作原理,针对在液体环境中阻尼增大、微悬臂共振品质因素下降的问题,设计了一个正反馈电路,使得微悬臂在液体中能够稳定在其固有频率上自激振荡,从而简便地测出微悬臂传感器在吸附分析物之后的频率变化。实验中将黄金Au溅射于微悬臂上,每次溅射的厚度为1 nm,等效质量约为0.04272 ng,溅射12次,测得去离子水中微悬臂的频率随溅射的Au质量的增加,约以-10.089 Hz/pg的线性趋势下降,微悬臂对附加质量的检测分辨率提高了约200倍,达到1 pg。

关键词： 石英角速率传感器   相关检测   锁相环   Hilbert变换  

摘要： 为提高石英角速率传感器(QRS)的测量性能,提出了基于数字相关检测技术的QRS信号解调方案。该方案需将一组互相正交的参考信号作为两个相关器的输入,能够同时分离出QRS敏感信号相对于参考信号的同相分量和正交分量。通过角速度提取算法可由以上分量进一步得到输入角速度。分析了实现参考通道功能的两种方法:锁相环(PLL)和Hilbert变换,通过对这两种方法的对比得知,PLL更适合作为QRS相关检测的参考通道。

关键词： 无刷直流电机   无位置传感器控制   位置检测  

摘要： 无位置传感器控制技术是近30年来无刷直流电机(BLDCM)研究的一个重要方向。论述了国内外BLDCM无位置传感器控制的研究现状。着重介绍了目前应用和研究较多的几种常规方法的基本原理、实现途径、应用场合以及优缺点等,并对它们作了综合分析和比较。

关键词： 微悬臂传感器   共振检测   微悬臂谐振   自激振荡   频率位移变形   频率偏移  

摘要： 基于微悬臂结构的生化传感器，以其高灵敏度、微型化、可集成化等特点，逐渐在生化检测领域显示出独特的优势，并占据越来越大的比重，成为国内外的研究热点。\n 作为该传感器中的敏感元件，微悬臂的表面会涂镀一层敏感层以吸附环境中的被测物。当被测物附着在微悬臂表面的敏感层时，微悬臂质量的变化会改变其物理特性，即产生自由端的位移变形，或者引起固有频率的偏移。基于这两种现象，微悬臂生化传感器有静态和动态两种工作模式。动态模式比静态模式具有更高的灵敏度和更广的应用范围。本课题就是对动态模式下，微悬臂共振频率检测方法的研究。\n 微悬臂生化传感器可以在各种环境下工作。在真空和空气环境中，它具有最高的灵敏度；而在液体环境中，由于受到很大的阻尼作用，微悬臂谐振的品质因数仅相当于空气中的1/16，微悬臂的力敏性会有很大下降。针对这个问题，论文中设计了一个正反馈电路，将微悬臂的振荡信号与激振信号叠加，从而使微悬臂稳定在其固有频率上自激振荡，再通过测量该振荡信号的频率，就可以得到高品质因子的微悬臂共振频率。\n 实验表明，该电路使微悬臂在液体环境中的品质因数提高了约20倍，也使微悬臂频率对附加质量检测的分辨率达到1pg，提高了200倍。

关键词： 生物传感器   上转换磷光   免疫分析   单片机   多重检测  

摘要： 上转换磷光生物传感器(Up-Converting Phosphor Technology-Based Biosensor,UPT生物传感器)是一种以上转换磷光材料(Up-Converting Phosphor，UCP)为标记物的新型免疫生物传感器。UCP是由稀土元素掺杂于某些晶体品格中构成的纳米级颗粒，具有在红外光激发下发射出可见磷光的独特性能。在对UCP颗粒进行一系列的表面修饰与活化后，可将其作为生物标记物与多种生物活性分子相结合，应用于生物医学检测领域。运用这种技术可对被检物进行无损伤检测，并且具有检测灵敏度高、速度快、可进行多重检测、使用安全等众多优点。\n 本论文研制的基于单片机的上转换磷光生物传感器是一台光、机、电一体化的生化检测与分析仪器，由光学系统、数据采集系统、控制系统等几部分组成。在检测过程中，波长为980nm的红外激发光经过激发光路后在试纸条表面形成一个长方形光斑，长方形光斑的长度方向与试纸条的宽度方向一致。试纸条表面的UCP颗粒在红外光激发下发出波长为541.5nm的可见磷光，磷光信号经过磷光接收光路后由PMT转换为电信号。转换后的电信号送入数据采集系统进行分析。通过长方形光斑的扫描检测得到试纸条表面的UCP颗粒分布。单片机系统采集并处理所得到的电信号分布，计算质控带和检测带的位置、检测带信号(T)与质控带信号(C)，根据检测带信号与质控带信号的比值(T/C)作出结果判断。\n 本传感器的特点是：采用单片机系统实现了复杂的控制与数掘处理等功能，大大减小了整机体积与功耗，使仪器便于携带，可进行现场检测。\n 采用一系列浓度(0-1000ng/ml)的标准样品考核了该生物传感器的检测灵敏度、动态响应特性、稳定性等，得到了磷光强度与被检物浓度的响应曲线。检测结果：灵敏度达到ng/ml、以至于亚ng/ml量级，响应曲线的线性相关系数R2≥95％，对同一试纸条多次重复检测结果的变异系数CV≤5％，满足一般生物监测的需要；多台样机检测结果的一致性优于5％；在内蒙、青海、云南等地现场对上千份实际动物血清及脏器样品进行了检测与分析，仪器性能明显优于常规检测技术。\n 论文最后介绍了一维多重检测技术的初步实验结果以及多维多重检测生物传感器的技术方案。

关键词： 气体传感器   传感器阵列   检测技术   电子鼻   动态测试  

摘要： 本文探讨了半导体气体传感器及其阵列的检测技术。为研究半导体气体传感器阵列的检测技术，在本实验室先前工作的基础上，采用单片机控制和上位机软件技术，结合数据采集卡和信号采集等电路硬件和新型的温湿度传感器，开发了比以前更加灵活稳定的检测系统。该检测系统可以实现加热电压高低电平的灵活调整，包括信号的幅值和占空比的自由设定，另外，可以通过软件设置数据的采集、保存、读取、结果分析、实时数据及曲线同时显示等功能。\n 论文首先介绍了该课题的背景、研究意义和研究内容，并对气体传感器及其检测系统的研究现状做了阐述。在第二章中简要介绍了本实验室开发的检测系统的构架，同时给出了气敏元件的原理和多传感器阵列检测的相关的技术。论文第三章中主要给出了半导体气体传感器阵列检测系统的硬件系统设计与实现。首先介绍了主要器件的选型、系统控制核心电路设计和A/D转换、数据采集卡的选择等；接着给出温湿度传感器的接口设计以及显示、继电器的控制电路等。该章最后讨论了影响硬件可靠性的因素和提高系统可靠性的措施。论文第四章讨论了单片机控制和数据采集软件设计。其中单片机部分包括控制软件、显示、输入、温湿度变换等部分，PC软件部分给出了数据采集与处理的上位机软件的构架和流程，并介绍了其应用界面。论文的第五章是实验测试与分析部分，通过对传感器阵列的静态测试和动态测试，体现了本检测系统的灵活性与先进性。在论文的第六章提出了一些针对半导体气体传感器的探索性检测技术，并对这些新的检测方法进行了初步的实验研究。最后结合目前的现状总结了本检测系统的特点，并对半导体气体传感器及其检测技术的发展方向做了展望。\n 实验结果表明，本项目开发的半导体气体传感器阵列的检测系统可以对目前常见半导体气体传感器进行有效的测试。通过方便的输入/输出控制以及上位机软件采集与处理，可以很方便的、持续的对多个传感器进行监测与选择，稍加改进可以做成适合实际应用的测试仪器，对研究半导体气体传感器的应用和检测技术的发展有很大的积极作用，实现了预定的目标。

关键词： 无线传感器网络   高效事件检测   权重模型  

摘要： 无线传感器网络综合了传感器、嵌入式计算、分布式信息处理和无线通信四大技术而被广泛应用于环境监测、空间探索、交通控制等诸多领域,但传感器节点却因能量有限、易受干扰、易被破坏等局限性而产生"脏数据",影响了其在事件检测应用中查询结果的准确性.提出了一种基于权重模型的高效事件检测技术,该技术利用节点各感知属性和事件发生的关联性大小来确定各属性权重,并根据相对自身位置的远近来确定各邻居节点在空间关联检查中的权重,在节约和均衡能耗的同时有效排除错误数据和干扰事件因素对查询结果的影响,明显提高事件检测的效率和准确性.

关键词： 持久性有机污染物   水环境安全   电化学生物传感器   免疫检测技术   有毒污染物   有害污染物   人类健康   环境污染  

摘要： 近年来，全球范围内环境污染对水环境安全和人类健康的危害日益引起广泛关注。为了能够有效控制有毒有害污染物（尤其是持久性有毒污染物）的影响，急需有效的监测技术和监测仪器。

关键词： 永磁同步电动机   无位置传感器   位置估算  

摘要： 基于两相静止坐标系下的永磁同步电动机状态方程,将自适应状态观测器理论应用到磁链位置估计法中,提出了一种基于自适应磁链观测器的估算转子磁极位置和转速的方法.该方法以定子电流和转子磁链为状态变量构造状态观测器,以观测器模型与电机模型的电流误差构成自适应律,通过对线电流和转子磁链的估算实现对转子位置信息的检测.最后用Simulink建立了采用该方法的矢量控制系统的仿真模型,结果表明该估算方法有较高的估算精度和较强的鲁棒性.