张开宇
- 作品数：14 被引量：41H指数：3
- 供职机构：北京信息科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划北京市教育委员会科技发展计划面上项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信理学金属学及工艺更多>>
- 写字机器人绘制纸基微流控芯片便携检测Ca^(2+)被引量：1
- 2022年
- 纸基微流控芯片是一种纸质基底芯片,具有性能优良、价格低廉的优势,然而其制备技术多依赖专业昂贵的设备,限制了纸基微流控芯片的发展。该文采用成本低廉的家用写字机器人,将具有敏感特性的智能水凝胶绘制在纸质基底材料上,得到具有水凝胶阀门的纸基微流控芯片。以Ca^(2+)为模型靶标,该纸基微流控芯片能实现不同浓度(0.1~50 mmol/L)Ca^(2+)溶液的裸眼定量检测,并具有很好的易用性和重现性。同时采用ILX506 CCD传感器制作纸基微流控芯片的数字显示设备,以实现芯片测量结果的自动读取功能。该方法能快速便捷、低成本地制备多条纸基微流控芯片,为其普适化制备提供了新的研究思路,在发展中地区具有良好的推广前景。
- 刘旭高国伟高国伟张开宇胡敬芳
- 关键词：水凝胶
- 预拉伸光纤光栅应变传感器传感性能研究被引量：9
- 2017年
- 为了提高光纤光栅测量应变的测量范围与测量精度,该文对基片式光纤光栅传感器应变传递理论及其有限元分析应力分布进行了阐述,并对光纤光栅应变传感器的制作工艺进行了探索。封装工艺与普通基片式光纤光栅传感器的不同是在制作时加载确定的预紧力,用等强度梁对预应力基片式光纤光栅传感器进行测试并标定,得到传感器灵敏度为0.88pm/με,线性度为0.996,传递效率为74%。并在MTS拉伸试验机上进行预紧力基片式光纤光栅传感器、裸光纤光栅传感器与电阻应变计压缩对比实验研究,实验表明,预拉伸制作工艺提高了光纤光栅测量压缩应变的线性度与测量范围。
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- 关键词：光纤光栅应变传感器预拉伸线性度
- 基于长周期光纤光栅和细芯光纤的温度与应变测试方法
- 本发明提供了一种基于长周期光纤光栅和细芯光纤的温度与应变测试方法，包括以下步骤：在细芯光纤上采用飞秒激光直写的方法刻写长周期光纤光栅(LPFG)；利用刻有LPFG的细芯光纤与普通单模光纤(SMF‑28E)熔接构成的马赫曾...
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- 文献传递
- DNA水凝胶在生物传感中的应用和发展被引量：3
- 2021年
- 脱氧核糖核酸(DNA)是一种重要的生物分子,具有许多独特的性质如:信息传递、分子识别、可编辑等。DNA水凝胶同时具有DNA分子和水凝胶材料的优势,并且可以引入其他纳米材料获得多功能杂化水凝胶。相比于传统水凝胶,DNA水凝胶具有良好的特异识别能力以及可以按需设计的性质,从而被广泛应用于生物传感领域。本文围绕DNA水凝胶的合成、响应机制以及在传感领域的应用进行综述。按照不同的合成方法可分为线性DNA链缠绕水凝胶、枝状DNA自组装水凝胶、杂合DNA水凝胶。根据传感机制的不同又可以分为包埋封装法和非包埋封装法,包埋封装发法又分为:酶的包埋释放、抗原-抗体的包埋释放、纳米材料的包埋释放。本文总结了近几年DNA水凝胶在重金属离子检测、核酸检测、葡萄糖检测、蛋白质和代谢小分子检测,以及细胞检测等热门领域的研究情况,最后对其未来的发展进行了展望。
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- 关键词：生物传感智能水凝胶
- 用于真空环境的光纤光栅温度传感器设计被引量：2
- 2017年
- 光纤光栅传感器在航空航天领域有着广阔的应用前景,为了实现在航空航天真空环境下对卫星结构进行温度测量,对光纤光栅进行了特殊封装结构设计,在准确采集温度数据的同时,排除了结构应变对测量结果的影响,并对设计进行了有限元仿真分析。在-60-60℃的温度环境下,这种新型封装光纤光栅温度传感器的测试线性度为0.998,温度灵敏度为14.87pm/℃。为了验证其解耦特性,在MTS拉伸试验机上进行了测试,试验结果表明:结构形变带来的应变对该温度传感器没有影响,与理论分析相符。将其运用到实际真空环境进行对比验证,实验精度达0.15+0.002|t|℃。
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- 关键词：光纤光栅温度传感器封装
- 温度解耦大量程光纤光栅应变传感器被引量：7
- 2019年
- 飞机载荷参数测试中,部分结构会产生较大的应变集中点,为解决飞机结构大量程应变监测问题,提出了一种温度增敏、应变减敏的光纤光栅大量程应变传感器。分析了光纤光栅传感理论,设计了一种新型传感器基底结构,并对其进行有限元分析。对封装完成的传感器进行了温度标定、温度重复性及应变标定试验。试验结果表明:在10~60℃的环境下,封装完成的光纤光栅应变传感器温度灵敏度达到44.959 pm/℃,较裸光纤增敏4.5倍,线性度达到0.999;同一温度下中心波长变化量在±4 pm;在0~2000με的条件下,应变灵敏度为0.79 pm/με,较裸光纤减敏1.52倍,线性度达到0.999,多次应变循环重复性为±5 pm。封装完成的传感器具有较好的灵敏度和一致性,能满足飞机结构大量程应变的精确测量,在飞机应变集中结构的监测中具有发展前景。
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- 关键词：仪器仪表技术光纤光栅应变传感器
- 一种光纤光栅应变传感器封装方法
- 本发明提供了一种光纤光栅应变传感器封装方法，包括以下步骤：采用橡胶夹具将光纤光栅固定在加热平台上，静置等待光纤光栅中心波长稳定；旋转橡胶夹具微分头，对光纤光栅施加预紧力，使光纤绷直，在光纤的一端熔接用于与解调仪连接的AP...
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- 文献传递
- 用于物联网的温湿度智能台灯
- 2020年
- 基于MCU ESP8266设计了一种具有物联网温湿度结点功能的智能台灯,以MCU ESP8266为核心控制器,分别利用了数字温湿度计DHT11采集温湿度,使用OLED128*64显示结点信息,实现外设控制与数据交互。同时通过Httpserver和按键作为人机交互接口。本文设计并制作出一种花朵外观的具有物联网温湿度结点功能的智能台灯。
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- 基于ESP8266的四足爬行机器人设计与实现
- 2020年
- 仿生机器人一直受到人们的关注。本文设计了一种四足爬行机器人,模仿蜘蛛爬行动作,每条腿均有3个伺服电机,总计12个伺服电机。以ESP8266为主控芯片,通过PCA9685将数字信号转换为PW M信号控制舵机。采用了1.3英寸128*64的OLED液晶显示来进行显示。机器人控制系统高度集成化,机器人开机时便会进行复位,通过Wi-Fi连接的控制系统也可以进行程序复位,所以不必设置手动复位电路。实验表明,该四足爬行机器人可以完成爬行,转弯和翻越障碍物等动作。
- 张开宇高国伟毛浩龙
- 关键词：仿生机器人
- 基于MQTT的机器人集群控制系统设计与实现被引量：3
- 2021年
- 针对现有的多机器人的控制系统编程复杂且不可灵活地更改机器人动作的弊端,基于MQTT的机器人集群控制系统采用了网络传输模式,通过MQTT在不使用有线连接的基础上将动作发送给目标机器人,并且具有动作复现的功能,可以通过手动将机器人的动作记录下来,然后进行复现,大大降低了编程和调试的难度;这种控制系统使得机器人只需要接受上位机的命令,执行上位机发出的动作指令就可以完成同步协调工作,大大减少了机器人的CPU处理的任务,降低了机器人的制作成本,同时通过上位机控制机器人的动作,可以及时纠正错误动作,停止工作,更改任务等,无需担心机器人因先前的程序导致动作出错;实验中使用该系统对三台四足机器人进行控制,结果表明该系统可以使三台机器人协同工作,动作误差极小,并且可以完整复现动作。
- 张开宇高国伟毛浩龙
- 关键词：机器人无线传输
