基于材料性能的抗电流干扰叠层电感研究

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通过掺杂提高材料磁导率在磁场中的稳定性,对比得到掺杂Nb5+时效果较好;分析材料参数与电感性能之间变化关系,得到材料性能随电流变化影响电感性能的关键因素之一,是电流变化引起外加磁场变化使得材料磁导率随之变化;基于以上所得,采用掺杂Nb5+的铁氧体作为基板,再从结构设计方面降低磁场对材料性能的影响,最终制备得到0805型电感,额定电流为1.4 A.
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为解决高危污染环境中有毒气体分布的全方位安全检测,以制定现场修复工作的决策及保障现场工作人员安全,结合嵌入式系统和物联网(IoT)技术,设计了基于μC/OS-II的移动式集成化有毒气体检测系统.系统对环境中诸如一氧化碳(CO)等多种有毒气体含量及采样点坐标进行实时检测,利用无线传输单元将数据上传至云平台以进一步分析.实验结果表明:本系统性能稳定、误差较小,检测数据浓度与实际数据浓度偏差均小于5%,系统集成化程度高,摆脱了固定检测的限制,利用移动平台搭载对高危污染现场气体分布进行全方位检测.
为了满足微型机器人应用的多样化需求并提升其可操作性,提出了一种小型化、模块化的双轴电磁作动器(EMA).首先,研究了所提EMA的设计结构和工作原理.然后,对EMA进行了有限元分析,并研究了产生的力矩和旋转角对其性能的影响.其次,使用两个EMA来生成一个微型四自由度串联机器人.最后,在正逆运动学之后采用开环控制器,并结合图像处理技术对机器人性能进行了测试.研究结果表明:该EMA在仿真时实现了100 mN·m的力矩,且在实测时实现了80 mN·m的力矩.此外,该EMA可以实现10°(≈0.2 rad)的旋转.
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脑部区域的pH值是哺乳动物中枢神经系统(CNS)的重要环境参数,并与多种神经系统疾病相关.采用微机电系统(MEMS)工艺和电化学方法制造了由电化学电极点和电生理电极点组成的多功能密歇根探针.在多功能密歇根探针中,电生理电极点在1 kHz时具有10 kΩ的低阻抗,而电化学电极点则对pH值具有47 mV/pH的灵敏度.此多功能密歇根探针能够帮助揭示神经生理学和病理学的机制.
面向液体低流速测量应用需求,基于介质热传递工作原理,采用微电子机械系统(MEMS)加工技术制备了以玻璃为衬底的微纳热分布式流速传感器,加热和测温元件均采用铂电阻,传感器芯片尺寸仅为10 mm×10 mm,测温电阻与中心加热电阻的间距为0.8 mm,完成了芯片的封装及测试.通过实验测试,在室温条件下,传感器加热电阻为108.8Ω,测温电阻为525.2Ω,且测温电阻具有良好的温度—阻值线性度(R2≥0.9999),传感器适用量程为0~90 mm/s,在极低流速0~20 mm/s范围测试,有较好的输出曲线关系,
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人的语音具有一定的上下文相关性,传统语音识别模型对历史信息记忆能力不足,无法充分学习语音序列的相关性.根据人对机器人控制的语音特点,设计了一种基于双向长短时记忆(Bi-LSTM)网络的控制机器人的语音识别模型,并在自己制作的语音库中训练,优化了模型参数.实验结果表明:远端控制命令通过语音识别模型转化为控制命令,传送到机器人的人际交互系统,较好地完成了人对机器人发出的运动控制、状态反馈和环境监测的任务,控制机器人命令语音识别的准确率达到80%以上.
为解决电容式微机械超声换能器(CMUT)声发射能力弱、输出声压低的问题,根据CMUT工作原理与阻抗匹配理论设计了匹配电路.在此基础上,测试阻抗匹配前后CMUT的轴向声场与辐射声场指向性.测试结果表明:在相同测试距离或偏转角度时,阻抗匹配后的CMUT输出声压明显提升,且不会影响CMUT的声场特性.通过实验验证与对比分析,该阻抗匹配电路有效改变CMUT的阻抗特性,提升声发射能力,为CMUT的实际应用提供解决方案.