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 微型多参数水质传感器芯片的设计及应用

王 鑫 孙立宁 施云波

[摘要]针对目前水质参数传感器测量功能单一, 且受环境温度影响大等问题, 提出了一种具有温度补偿功能的多参数水质传感器芯片。该传感器芯片是使用微机电系统(MEMS)技术制造的, 芯片表面集成了pH传感器、DO传感器、氨氮传感...

 PDF全文光学 精密工程 | 2020, 28(10):2215

 噪声对红外测温性能的影响研究

孙成 潘明强 王阳俊 刘吉柱 孙立宁

[摘要]为了提高红外热像仪的测温性能，以黑体辐射图像为基准，研究了噪声对红外热像仪测温的影响。首先，分析了室内背景下红外图像中噪声的来源和组成，主要包括高斯噪声和椒盐噪声。接着，建立了红外测温实验系统，获取标...

 PDF全文红外技术 | 2019, 41(04):370

 MEMS热电堆芯片固晶工艺参数的优化

陈立国 姜勇涛 倪灯塔 王敏锐 孙立宁

[摘要]MEMS热电堆传感器能够实现对温度的精确测量, 固晶工艺是其中关键一环, 但目前尚缺乏有效方法精确优化MEMS热电堆固晶工艺参数。本文介绍了热电堆传感器的工作原理, 提出了对固晶工艺参数(固晶厚度和爬胶高度)的要求。...

 PDF全文光学 精密工程 | 2019, 27(01):137

 面向超分辨光学成像的浸没微球透镜控制

陈 涛 孟 凯 杨 湛 刘会聪 孙立宁

[摘要]微球透镜配合传统光学显微镜可以采集到衍射极限以下的超分辨光学图像, 为了精确控制微球透镜在样品表面的位置, 同时扩大超分辨成像范围, 提出了一种控制微球透镜的方法, 结合多轴微动平台实现微球透镜的精确定位与成...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(05):1106

 叶片复杂曲面的机器人抛磨工艺规划

黄婷 许辉 樊成 孙立宁 陈国栋

[摘要]为了实现复杂曲面工件的智能抛磨加工, 对叶片复杂曲面进行机器人抛磨工艺规划。对抛磨点位置规划算法和基于最大接触原则的抛磨姿态规划算法进行了研究。首先, 通过平行截面法获得抛磨路径割线, 以非均匀有理B样条(NU...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(01):132

 3-PRR平面三自由度纳米定位平台的设计

马 立 杨 斌 田应仲 肖金涛 华晓青 孙立宁

[摘要]本文设计了一种由压电陶瓷驱动的应变片进行检测的平面三自由度纳米定位平台, 该平台采用的是平板铰链、直圆铰链及单边V型铰链导向的3-PRR结构。通过建立平台的伪刚体模型及对其进行位姿分析, 获得了平台的正、逆解。...

 PDF全文光学 精密工程 | 2017, 25(07):1866

 微球耐压性能的自动测量方法

戴昌盛 荣伟彬 孙立宁

[摘要]空心微球具有广泛的应用, 耐压性能是其重要特性之一。但人工测量劳动强度大且精度较差。提出一种基于图像检测的自动测量方法, 可检测微球加压过程中的破损情况并记录压力值。首先, 利用梯度霍夫变换定位微球, 再通过...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(06):064113

 压电驱动微点胶器的控制与实验

范增华 荣伟彬 王乐锋 孙立宁

[摘要]针对微型器件封装对非接触式微胶量的需求, 研制了压电驱动微点胶器, 利用压电陶瓷管挤压毛细管产生的瞬时变形实现了微胶滴的分配。分析了毛细管内的流体行为及液滴形成条件; 基于多物理场耦合的方法, 建立了压电微喷...

 PDF全文光学 精密工程 | 2016, 24(05):1042

 激光铣削对激光熔覆成形件的整形机理和实验研究

杜秋 杭小琳 王明娣 孙立宁

[摘要]激光熔覆成形高性能薄壁金属零件时，由于熔覆层凹凸不平和挂渣导致成形件表面精度差，甚至后续成形困难，往往需要在成形过程中或成形后辅助机械铣削加工和抛光处理。但是成形件因急冷凝固，表面硬度很高，加工非常困...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(10):101403

 TOF激光相机六自由度位姿变换估计

李兴东 李满天 郭 伟 陈 超 孙立宁

[摘要]相对位姿估计是机器人视觉领域的研究热点。通过两帧数据来估计相机的六自由度位姿变换。充分挖掘TOF相机优势，提出了多个有效算法，用以保证估计精度。采用迭代最近点(ICP)算法估计位姿变换，为了克服ICP算法迭代发散...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(07):2231

 光纤熔融拉锥中电弧加热的分析与实验

张伟 荣伟彬 杨威 王乐锋 孙立宁

[摘要]加热温度是光纤熔融拉锥制造中的关键因素，直接影响器件的性能。为了提高加热区域温度的稳定性和可控性，设计了高压电弧加热装置，并对电弧加热、弧区温度和光纤预热进行了分析。设计了高频高压电源和电极。电源的电...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(03):0305003

 硅基MEMS红外光源光谱特性测试研究

孙玉虹 曹嘉峰 王成 陈晓勇 孔龄婕 丑修建 孙立宁

[摘要]硅基MEMS红外光源作为红外应用系统的核心部件,其光学辐射特性直接影响着整个红外装置的性能,然而,国内外对于硅基MEMS 红外光源的辐射特性尤其是辐射光谱特性未见详细报道,因此,为确定硅基MEMS 红外光源的辐射光谱分布...

 PDF全文红外技术 | 2015, 37(04):347

 单激光器剥线平台设计和工艺参数研究

杜秋 杨桂林 王明娣 石世宏 孙立宁 杭小林 汤攀飞

[摘要]对于极细线，机械式剥线方式已无法满足要求，而激光剥线易于与电子设备集成及可控性高，已经得到广泛应用，目前主要采用两个激光器进行导线剥离，该方法成本较高。研究设计了一种基于自动双工位翻转机构的单激光器剥...

 PDF全文应用激光 | 2015, 35(05):578

 杠杆式尺蠖压电直线驱动器

马立 肖金涛 周莎莎 孙立宁

[摘要]设计了一种基于尺蠖运动原理的压电直线驱动器, 用于解决光学领域中的精密定位问题。该驱动器采用了对称杠杆式位移放大机构, 在保证钳紧力的同时, 可以获得较大的驱动位移。阐述了尺蠖式压电驱动器的工作原理, 对杠杆...

 PDF全文光学 精密工程 | 2015, 23(01):184

 一种新型汽轮机空心静叶片制造工艺的研究

汤攀飞 王明娣 石世宏 孙立宁 杭晓琳 杜秋

[摘要]叶片是汽轮机的核心关键零件, 传统叶片造型使用一整块材料锻造成型, 加工困难。介绍一种新型的空心静叶片制造技术, 该技术是将两个薄壁件焊接成叶片, 然后将两成形薄壁材料在CO2激光、氮气保护环境下进行窄缝切割, 得...

 PDF全文应用激光 | 2014, 34(05):442

 数字微流控芯片半月形驱动电极的设计

许晓威 陈立国 贺文元 陈涛 孙立宁

[摘要]为了降低数字微流控芯片的驱动电压, 将传统的方形驱动电极结构设计为半月形, 并研究了不同参数的半月形驱动电极降低驱动电压的效果。首先, 根据介电湿润的基本原理分析了不同驱动电极形状对降低驱动电压的影响。然后...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(03):633-641

 柔性铰链微定位平台的设计

马立 谢炜 刘波 孙立宁

[摘要]设计了一种以平行板铰链机构进行导向, 以桥式机构进行位移放大的新型压电陶瓷驱动微定位平台。应用弹性力学和材料力学理论建立该平台的桥式放大机构和平行板铰链机构的理论模型, 分析了平台的驱动力、输出位移、刚度...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(02):338-345

 保偏光纤对轴中的同轴度调节

张伟 王乐锋 荣伟彬 孙立宁

[摘要]由于保偏光纤对轴时须保证旋转的光纤始终在显微镜的焦平面内，故本文设计了保偏光纤同轴度调节系统用于调节光纤相对电动旋转平台旋转中心的位置。采用显微视觉和电动位移平台运动检测出光纤的中心轴与电动旋转平台旋...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(01):125-131

 悬空零电极介电湿润芯片的设计

许晓威 陈立国 陈涛 孙立宁

[摘要]针对目前单极板数字微流控芯片驱动液滴的效果多通过数值仿真方法验证而缺乏实验支持，本文提出将单极板结构中的零电极进行悬空设计，并通过实验对比分析了设计的悬空零电极单极板结构的芯片和传统双极板结构的芯片对...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(01):138-145

 细径保偏光纤自动对轴的仿真与实验

荣伟彬 张伟 王乐锋 曹阳 赵磊 孙立宁

[摘要]为了改善细径保偏光纤耦合器的性能，需要提高保偏光纤偏振轴的检测精度。建立直径为80 μm的细径熊猫保偏光纤折射率的数学模型，对侧面成像方法进行了仿真。结果表明，平行光透过光纤在侧面聚焦，光纤图像最大光强的...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(12):1205002

 半月形电极微液滴驱动的微流控芯片

许晓威 陈立国 孙立宁

[摘要]针对目前数字微流控芯片驱动电压比较高的问题，本文对比传统的驱动电极结构，研制了一种可以降低驱动电压的半月形驱动电极数字微流控芯片。首先，基于介电湿润原理，分析微液滴所受介电湿润力和微液滴接触圆上有效三...

 PDF全文光学 精密工程 | 2013, 21(10):2557-2565

 基于动量BP神经网络激光陀螺调腔检测方法

马立 徐次雄 欧阳航空 荣伟彬 孙立宁

[摘要]为解决激光陀螺人工调腔质量低、效率不高等缺点，提出一种由CCD相机和光电倍增管构成的多传感器信息融合调腔检测方法，该方法同时检测光斑、光阑中心点及陀螺损耗值，并将这些信息送入融合中心，经过融合计算得到陀螺...

 PDF全文中国激光 | 2012, 39(04):0402007

 基于信息融合实现的激光陀螺调腔检测

马立 徐次雄 欧阳航空 荣伟彬 孙立宁

[摘要]考虑激光陀螺调腔人工检测耗时较长、易受干扰，本文建立了激光陀螺自动调腔系统。在分析激光陀螺调腔工艺的基础上，构建了一种由CCD相机和光电倍增管组成的多传感器信息融合体系结构，提出了基于D-S证据理论的激光陀...

 PDF全文光学 精密工程 | 2012, 20(05):1134-1140

 基于Otsu准则和直线截距直方图的阈值分割

何志勇 孙立宁 黄伟国 陈立国

[摘要]对二维Otsu法中类间离散度测度进行了分析, 发现按该算法对被噪声污染图像的二维直方图进行划分时, 所得两类的类内均值点容易远离主对角线, 因而抗噪声能力不足。针对以上情况, 本文提出了一种新算法, 该算法基于二维...

 PDF全文光学 精密工程 | 2012, 20(10):2315-2323

 面向光纤熔融拉伸的电磁力施加装置设计与实验

荣伟彬 关楠楠 王乐锋 孙立宁

[摘要]设计了相应的电磁力施加装置以实现对超细径光纤熔融拉伸力的精确控制。采用有限元法分析不同线圈参数下电磁线圈与永磁铁之间电磁力的大小, 获得电磁力与线圈各参数间的数学关系式。以拉伸系统性能要求及线圈骨架的外...

 PDF全文光学 精密工程 | 2012, 20(01):72-79

 基于柔性解耦梁和显微视觉的精密同轴定位系统

陈涛 陈立国 潘明强 孙立宁

[摘要]针对偶件装配对同轴度的要求，提出了一种基于柔性解耦梁和显微视觉技术的同轴定位调整系统。为满足同轴度在线调整和轴套的位姿保持，设计了一种“田”字型两自由度柔性解耦梁机构，并结合微动平台和夹具来实现同轴度...

 PDF全文光学 精密工程 | 2011, 19(11):2685-2692

 超细径保偏光纤的对轴方法优化及实验

荣伟彬 高健 陈涛 王乐锋 孙立宁

[摘要]为了在光纤陀螺等关键器件中使用超细径保偏光纤取代常用的普通直径保偏光纤，需要对其偏振轴的确定方法进行改进和优化。首先，使用光线追迹法对图像侧面成像对轴法在几种条件下的理论图像进行计算机仿真，并对仿真结...

 PDF全文光电工程 | 2010, 37(08):36-41

 具有力感知功能的四臂式MEMS微夹持器研制

孙立宁 陈涛 邵兵 李昕欣

[摘要]为使夹持器小型集成化且夹持力可控,采用体硅加工技术研制了一种基于单晶硅的、具有微力检测功能的新型四臂式MEMS微夹持器。以压阻检测技术为基础,利用MEMS侧面压阻刻蚀工艺将力传感器集成在微夹持器的夹持臂末端,实现...

 PDF全文光学 精密工程 | 2009, 17(08):1878-1883

 基于体硅工艺的集成式定位平台

王家畴 荣伟彬 李昕欣 孙立宁 马立

[摘要]针对纳米定位平台的构型和定位精度问题,采用体硅加工技术成功地研制出了一种基于单晶硅并带有位移检测功能的新型二自由度微型定位平台,定位平台采用侧向平动静电梳齿驱动。利用力电耦合和能量守恒原理分析了静电致动...

 PDF全文光学 精密工程 | 2009, 17(02):333-340

 BP神经网络补偿并联机器人定位误差

马立 于瀛洁 程维明 荣伟彬 孙立宁

[摘要]分析了6-DOF精密并联机器人末端位姿的误差来源及以往误差补偿方法的局限性.通过测量末端位姿,提出了基于BP神经网络在精密定位的局部工作空间内对机器人关节空间进行误差补偿的方法.确定了BP神经网络模型,建立了误差补...

 PDF全文光学 精密工程 | 2008, 16(05):878-883