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关键词： 热电偶温度传感器   黑体空腔   侵蚀   热震   可靠性  

摘要： 在连铸生产中，中间包钢水的温度会影响铸造产品质量与生产耗能，因此钢水温度的监测至关重要，近年来已经成为研究热点。首先，基于传感器的种类，对热电偶式与黑体空腔式钢水原位连续接触式测温技术进行了介绍。回顾了针对传感器制备工艺、测量误差、温度补偿的方向对热电偶式测温传感器进行的优化，综述了从仿真模型、传感器结构、保护壁与热辐射信号处理角度对黑体空腔式测温传感器做出的改进。详细探讨了钢水测温传感器在实际应用中所遇到的侵蚀和热震故障机理。在对侵蚀和热震故障机理的理解基础上，总结归纳了一系列提升传感器抗侵蚀和抗热震能力的可行方案，可为研究人员在钢水原位连续测温研究方向提供参考和借鉴。

关键词： 输水隧洞   悬臂式掘进机   坐标解析   截割头   空间轨迹  

摘要： 悬臂式掘进机截割施工是稳定性较差围岩环境下最常见的隧洞开挖工艺，由于该工艺中粉尘浓度大，操作手具有视野盲区，隧洞超欠挖量难以控制，粉尘环境下本地截割操作具有严重的健康危害。在输水隧洞截割施工中，针对上述工程问题，通过增设多种传感器的方法对悬臂式掘进机进行数字化功能升级，按照传感器子系统、PLC子系统、通讯子系统及信息可视化子系统等功能版块，搭建了截割可视化系统，为操作手提供可视化施工窗口。基于D-H法创建了悬臂式掘进机的运动学模型，通过多参数坐标解析方程式的设计，对掘进机各种站位姿态下截割目标点进行精准空间坐标解析。从施工便利性及工况适应性的角度出发，提出了轴线偏位正向标定法和逆向标定法等两种掘进机轴线偏位补偿方法，在掌子面上布置激光示教点进行标定测试，结果显示标定方法的误差在2cm范围内，实现了不同洞壁条件下掘进机的精准定位。在隧洞现场内开展了截割头空间轨迹识别试验，通过比较试验点距的激光测量值和手持端软件的计算值，对可视化系统的误差进行分析。试验结果表明该系统误差在3.5cm范围内，手持端截中割目标的运动响应延迟率最高为0.2s。

关键词： 血清铜   脱氧核酶   分子信标   荧光   奶牛  

摘要： 铜离子作为奶牛生长发育阶段的必需金属元素发挥着极为重要作用，其缺乏或过量都会影响奶牛生理健康及养殖场经济效益，因此实时快速检测铜离子对于调节饲料中含铜添加剂具有重要意义。荧光生物传感器具有高灵敏度、高选择性、实时监测、易操作、低成本、大规模生产等优点，非常适合奶牛养殖场现场快速检测。本试验旨在将对铜离子选择性和灵敏性高的脱氧核酶作为生物敏感材料，设计在脱氧核酶的5′端和特异性底物链的3′端分别标记标荧光染料Cy5和猝灭剂BHQ3，制备荧光生物传感器，对生物敏感材料浓度与pH环境进行优化，并对钙、镁、锌等金属离子进行特异性检测。当铜离子存在时，铜离子与脱氧核酶特异性结合，进而切割特异性底物链的rA位点，导致Cy5重新暴露，荧光信号增强。通过试验表明，该方法构建的荧光生物传感器可以在pH 6.0～6.5对1～1 000 nmol/L的铜离子具有良好的线性关系，最低检测限为0.67 nmol/L，该方法可快速检测奶牛血清铜离子。

关键词： 配电变压器   氢气检测   磁控溅射   氧化锡薄膜   高选择性  

摘要： 配电变压器生产成本低、数量多、安装分散，目前尚缺乏运行状态监测设施，一旦发生停电事故，将直接影响用户侧用电质量。以往研究表明，变压器内部故障所释放氢气的浓度可以有效反映设备的运行状态，但仍缺乏低成本、高精度、宽量程的氢气传感器。本文采用反应磁控溅射制备氧化锡(SnO2)薄膜，提出了一种高性能氢气传感器的大批量制备方法。研究发现，在氧氩比例为0.7、衬底温度100℃、反应真空度1 Pa的试验条件下，SnO2薄膜的致密性好且氢敏性能最优。在体积分数2×10-3量程范围内，氢气传感器线性度良好，非线性误差仅为2.69%。相较于商用氢气传感器，SnO2薄膜传感器具备更高的灵敏度(3.55%/10-6)和超低的检测限(12×10-9)。在其他变压器油中溶解气体(CO2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6)的干扰下，SnO2薄膜传感器对氢气的响应值是干扰气体的7倍。此外，磁控溅射兼容MEMS工艺，很容易实现氢气传感器的大批量、低成本生产，有望在配变状态监测领域开展大规模应用。

关键词： 马来酰亚胺   荧光   传感器   发光器件   逻辑门   发光调控   多色发光  

摘要： 芳基马来酰亚胺衍生物(aryl-maleimide,AMI)是一类荧光染料,具有合成方法多样、荧光强、生物活性优良等特点。在马来酰亚胺分子的N、3和4号位上分别引入不同种类的芳香基团可以构建AMI分子。通过合理的分子设计,AMI可以实现从蓝光到红光的全彩发光以及发光强度的调控。总结了AMI有机小分子及大分子发光材料的分子结构以及光物理性能的研究进展,主要侧重于AMI在发光波长和发光强度方面的调控策略,同时介绍了这类AMI材料在荧光传感器、电致发光器件和逻辑门等有机光电领域的应用情况。

关键词： Z源逆变器   容错重构   无刷直流电机   反电势   无位置传感器控制  

摘要： 对于Z源逆变器的传统容错重构拓扑，故障相难以提供反电势信息。为了实现容错运行下的无位置传感器控制，本文阐明了直流电容箝位作用对故障相端电压的影响，提出了改进的重构拓扑。在Z源逆变器特有的直通矢量作用下，提出的拓扑可在故障相和健康相检测到反电势过零点信息，使每个换相周期均能更新一次电机转子位置。实验结果表明，提出的方法可在功率器件故障条件下实现电机的无位置传感器控制，并在较宽转速范围内具有良好的动、稳态性能。

关键词： 多传感器融合   激光雷达   单目相机   D-S证据理论   加权框融合  

摘要： 针对单一传感器存在受环境因素影响较大，容易造成漏检，误检且不同传感器之间的数据格式不同，融合复杂度高的问题，提出一种基于激光雷达和相机的决策级融合方法。首先对激光雷达和相机进行时空对齐，然后分别使用PointPillars算法和Yolov5算法对预处理后的点云数据和图像数据进行迁移训练和目标检测得到检测框，最后使用交并比匹配、D-S证据理论和加权框融合方法对目标结果进行融合。通过实车试验，得出本文提出的融合方法在激光雷达和相机的决策级融合场景中能够有效结合两者的优势，实现对环境的更全面感知，有效提升目标检测精度，减小误检，漏检的概率。

关键词： 恒流源   传感器   温度漂移   温度灵敏度系数   补偿电路  

摘要： 传感器通常采用金属或半导体作为其敏感元件，半导体材料在受到外界光热刺激时，其导电性能会发生显著变化，进而导致传感器的输出信号出现温度漂移现象。温度漂移严重影响着传感器的测量精度和应用范围，要想使其具有更高的温度稳定性，就必须对其进行温度补偿。压力传感器由于压阻系数受温度影响会产生温度漂移且温度灵敏度系数一般为负数，设计采用具有正温度系数的恒流源作为激励驱动传感器，通过经串并联电阻法补偿过的惠斯通电桥对传感器进行灵敏度温度补偿，使传感器在温差较大的环境下可以稳定输出。试验结果表明，压阻式压力传感器经过该二级补偿电路，在-50～75 ℃范围内，零点与满量程输出信号趋于稳定，误差小于0.35%FS。

关键词： 无线传感器网络   病毒传播模型   基本再生数   动态演化   Hurwitz判据   下一代矩阵法  

摘要： 研究了一类无线传感器网络（wireless sensor networks，WSN）的病毒传播模型，将病毒传播动力学SIRD模型与预防和抑制策略相结合，提出了改进的无线传感器网络病毒传播SEIHRD模型，通过两步控制病毒传播策略，给出不同传播阶段的病毒抑制措施，并通过易感节点稳定占比来说明策略对延缓病毒传播的有效性。应用下一代矩阵法计算了模型的基本再生数，验证了节点感染率损耗可以提高无线传感器网络性能，分析了有病平衡点局部稳定性条件。仿真结果验证了理论分析的正确性，表明通过动态调节参数可以有效控制病毒在无线传感器网络中的传播。

关键词： 运动监控   MXene复合材料   可穿戴传感器   实时监测   制备方法  

摘要： 鉴于运动员与运动爱好者对于精准掌握自身生理状态的需求日益增长，以期实现训练的优化与运动表现的提升，同时减少运动损伤的风险，传统的监测手段，如表面肌电图（sEMG）和三维运动捕捉技术，因穿戴不适和对环境条件的严格要求而限制了其广泛应用。近年来，基于MXene材料的柔性传感器因其卓越的生物兼容性、机械柔韧性和电导性，展现出在可穿戴设备领域的巨大潜力。这些传感器能够紧密贴合人体皮肤，实现对运动过程中的肌电信号、生理参数等关键信息的实时监测。本文旨在综合评述MXene基柔性传感器在运动科学领域的应用前景，探讨其在肢体动作捕捉、生理参数监测以及其他潜在功能方面的应用，并深入分析当前MXene基传感器在实际应用中所面临的技术挑战和限制因素。通过对现有文献的系统性回顾，本文旨在为未来的研究方向提供指导，并为运动科学领域的技术进步提供理论支持。