摘要：乒乓球比赛在国际比赛、体育教学、休闲健身等领域备受关注。针对乒乓球比赛中裁判员主观局限性导致的判分人为误差、球员训练效率与实时性差等问题,提出了一种基于MEMS加速度计阵列的乒乓球智能判分系统。为了精准检测桌面落球位置,采用ADXL335加速度传感器模块测量球-桌碰撞引起的桌面振动信息。通过优化加速度传感器阵列节点,开发多信号协同感知算法,实现球桌表面落球点的精确定位。此外,结合落球点坐标信息,开发了基于国际乒乓球比赛规则的智能判分和比分实时显示上位机模块。实验结果表明:所开发的乒乓球判分系统具有智能裁判、比分实时显示、落球点精准定位、坐标信息存储等功能,为乒乓球比赛精准智能裁判和球员数字化训练提供了一种实用的设计方案。

摘要：MEMS传感器放置位置的准确性对部分高精密系统的精准检测至关重要。据此提出一种基于微振动台的传感器位置偏移检测与自校准系统。并采用MPU6050模块实验论证器件位置偏移对其输出性能的影响。为了实现器件位置偏移定量检测与校准,建立基于MEMS微振动台的传感器位置偏移检测与自校准模型,利用有限元软件仿真分析传感器位置偏移对器件输出性能的影响。仿真结果表明:当传感器在微振动台中心位置时,器件灵敏度和电容分辨率分别提高了1.31%和1.25%。放置偏移后,器件灵敏度和电容分辨率呈现线性下降,通过建立器件位置偏移与输出性能下降的对应关系,为后续的信号处理算法补偿传感器输出结果,实现器件性能校准提供了一种便捷实用的设计方案。

摘要：采用第一性原理计算方法,通过在单层GeSe上施加双轴向应变、外加电场、掺Ag等途径来探索提高单层GeSe对H_(2)O分子传感性能的有效方法,并从微观角度阐明内在机理.计算结果表明,-1.0 V/的外加电场能有效降低H_(2)O分子在单层GeSe的吸附能并使二者之间的电荷转移量增加11倍,显著提高了单层GeSe对H_(2)O分子的响应速度和敏感性.研究结果为进一步设计并制成二维GeSe基湿度传感器提供了理论依据.

摘要：摩擦纳米发电机因其制备简单、瞬时功率大、成本低等优势,在环境能量采集和自供电传感器设计方面具有广泛的应用前景。为了激发学生对这一前沿领域的兴趣和科研热情,拓宽学生的知识面,该文设计了基于摩擦发电的高灵敏度自供电加速度传感器。通过选取摩擦静电序列差异较大的摩擦副材料,提高传感器的输出性能。金属质量块置于摩擦副的上表面,通过响应环境振动信号来驱动摩擦层进行接触分离运动,使传感器输出与振动信号振幅对应的电信号。实验结果表明,所研制的传感器无需外界电源供电,其输出灵敏度高达20.4 V/(m·s^–2),可广泛用于实验室物品掉落、倾倒、人体摔倒等振动信号检测。相关教学实验提高了学生的科研素养、创新思维和工程实践能力。