摘要：无源,无线,低成本,便携式的检测系统在生物医学领域有着巨大的需求。针对监测胎儿重要生理指标胎动信号的问题,结合孕妇胎动的生理特征和可穿戴设备的设计标准,研制了一种基于近场通信(NFC)无源胎动监测系统,NFC技术用于能量收集和传输数据到智能手机,聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器用于感测胎动信号,设计了滤波放大电路及数字滤波器提取胎动信号参数,研发了针对Android操作系统开发的NFC胎动监测应用程序(APP)。完成了整个系统硬件的调试和软件的设计,实验结果表明,针对胎动监测结果与孕妇主观感受胎动结果基本一致,误差率低于10%。验证了设计系统的可行性和可靠性,满足孕妇长期居家对胎动进行无源监测的要求。

摘要：主要研究基于边缘电场传感器的位移测量方法,由于在测量位移时交叉指型传感器互导电容的变化具有周期性,因而可以实现大范围的位移测量。运用Ansoft Maxwell有限元仿真软件对边缘电场传感器的二维半波长模型进行了仿真分析,仿真结果表明当传感器工作区间内有物体移动时,会改变传感器的电场分布,使传感器互导电容发生周期变化。设计了一个简单的、低成本的调理电路,可以将电容变化转化为电压输出信号,得到边缘电场传感器输出电压与电容的关系。对电极尺寸为35 mm×30 mm×0.02 mm的边缘电场传感器进行了测量实验,实验结果与仿真结果吻合较好。

摘要：提出了一种基于近场通信(NFC)技术的低成本无源体温测量的解决方案。NFC天线负责从智能手机中感知能量和传输数据。温度传感器的信号由微控制器获取和计算,结果通过NFC发送到智能手机并显示在Android应用程序(APP)上。为了适应NFC的低能量感应(在3 V时最大输出为5 mA),设计了一种基于时间控制的能量积累方法以满足在信号采集时更高的功耗需求。完成了体温测量样机以验证这种测量系统可靠性。实验结果表明,测量误差小于±0.1℃。

摘要：设计、测试和验证了一个基于智能手机的无线、无源和便携式的尿酸分析平台。该系统集成了近场通信(NFC)模块、数据处理电路和可拆卸的印刷电极,具有无线电能采集、现场信号处理和无线数据传输能力。对尿酸的定量检测具有一定的选择性和良好稳定性,响应电流与尿酸的浓度在0~800μmol/L范围内具有良好的线性关系,结果与专用仪器最大相对误差为6.2%。并对实际样品血清进行了测量,加标回收率为106.8%~110.1%。该平台为应用于尿酸的即时检测(POCT)提供了一种新型的无电池、无需物理连接和灵活的解决方案,可依附于手机配件,在多种场合进行尿酸自测快速分析。

摘要：设计了一种多通道同步采集存储测试系统,利用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和单路FIFO(先入先出存储器)缓存实现了四路ADC同步转换数据到FLASH存储器的数据存储方式。此设计方案实现了在采样速率变化的情况下,FIFO自适应完成缓存速率调整的功能,并且多通道数据能连续不间断地存储到FLASH存储器中。这对于多通道变采样的存储测试系统设计具有一定的借鉴意义。

摘要：NFC适用于旋转状态下稳定的数据采集与无线交互,且其无源的特点使得采集端的设计更为小巧灵活,可避免旋转过程中测量系统的线路束缚和因偏轴对数据造成的严重误差。据此设计了一种基于NFC(ISO15693协议)的无源无线测量系统,采用旋转法对一种特制喷涂减阻材料的减阻率进行测量。测量过程中设置对照组并重复多次实验,分别得到恒定转速条件下减阻率随减阻涂层厚度的变化关系、恒定减阻涂层厚度条件下减阻率随转速的变化关系。通过对实验数据分析,表明本系统能够准确测量旋转状态下减阻材料的减阻率。

摘要：针对恶劣环境下信号测试的实际需要,设计了一种通用、灵活的小型多参数程控记录仪。以PIC16F877A单片机和复杂可编程逻辑器件(CPLD)组成的双控制器为核心,实现了对采样频率、触发值、存储长度等参数的可编程设置。USB和SPI双通信接口的设计使系统更具有可扩展性。针对单点测试,可灵活地根据被测信号和应用环境的特殊要求来设定参数并有效记录存储数据。在场测试中,可多点分布并在不同参数下协同工作,以获取尽可能多的场信息。经系统试验,该设计方案切实、可行。

摘要：为了运用动态补偿器来修正由传感器系统特性引起的动态误差,提出了一种基于改进粒子群优化(PSO)算法的动态补偿器设计方法,该方法有效的克服了PSO算法的初始值对补偿器系数的影响。为了将获得的最优动态补偿器运用于实时在线测量,将分布式算法引入到动态补偿器的硬件结构设计中,完成了传感器动态补偿器的高速并行FPGA实现。实验表明高速并行动态补偿器不但能够修正传感器的动态误差,而且其高速并行结构极大减少了对FPGA资源的占用率并有效地提高了系统等效吞吐率。

摘要：弹药动爆威力测试中,测点处冲击波压力值动态范围大,固定单一的增益可能无法获得完整、准确的冲击波信号,而冲击波信号的瞬态变化特性使得自动增益控制(AGC)难以实现。针对上述问题,设计了一种多增益存储单增益读取的测试方案。通过不同增益倍数的调理电路并联,实现对同一个冲击波信号的多增益放大;对存储器进行分区,相同增益的数据存放到同一分区,读取数据时,从多组数据中选取最优数据发送给上位机。实验结果表明,相对单一增益的测试系统,设计的多增益测试系统可以方便地在动爆试验环境中应用,能更加可靠准确地获取冲击波信号。

摘要：设计了一种基于CPLD和单片机控制、FLASH MEMORY(闪速大容量存储器)存储的新型存储测试系统。利用FLASH MEMORY的大容量存储特性,系统可实现多通道的同步采集,而且可以完成多次记录一次读数的功能。多路同步、高速采集、多次触发以及工作参数可调节的功能特性,扩展了存储测试系统的适用性,可广泛用于爆炸场的各种压力及温度测试。