表面等离子体共振检测实验教学平台建设

以建设可承载探索性实验教学内容的开放性实验平台为目的,以当前重要光学传感技术"表面等离子体共振(SPR)"为核心设计搭建了一套开放性的教学实验平台,平台采用一系列可调谐的架构,经过整合形成一套实验条件可调节的开放式实验系统,为探索型、创新型实验教学提供了条件。系统的运行结果和各项参数对结果的影响均符合Matlab仿真规律。学生在该平台上不仅可以直接清晰的学习系统组成和运行方式,还能通过动手操作改变系统的运行条件,并研究其对实验结果的影响方式,从中体验和学习到真实的科研方法。     

油气管柱共振弯曲疲劳实验平台研制

常规疲劳试验方法在油气管柱疲劳性能测试中存在实验效率低、能耗高等问题,为了便于油气管柱疲劳科学实验与教学,基于共振原理研制了一套油气管柱共振弯曲疲劳实验平台,主要包括油气管柱试件、传动系统、支撑系统、安全防护系统以及测控系统。完成油气管柱实验平台的设计、加工、安装及测试。结果表明,该实验平台可有效开展油气管柱疲劳性能测试,并采用油气管柱共振弯曲疲劳实验平台开展实验教学,实现了理论与实验教学的有机结合,学生可深入了解油气管柱共振原理及疲劳损伤过程,对培养学生科学实验能力起到积极的作用。     

建筑控制的8孔光子晶体光纤表面等离子共振传感器设计

为解决建筑控制中遇到的传感器灵敏度不稳定、检测范围小等问题,融合可光子晶体光纤和表面等离子共振特性,设计了一种新型的8孔光子晶体光纤的表面等离子共振传感器。采用传输矩阵法分析了传感器的表面等离子共振传输特性。传感性能分析结果表明:随着入射角增大,表面等离子共振波长深度下降,半峰宽变窄;入射角为85°,效果较为理想;金属薄膜占比越大,传感器的灵敏度会有一定的增加,测量液态待测物,灵敏度可达到10-5RIU水平。设计结构降低了纤芯模的有效折射率,解决了纤芯模和表面等离子共振模式发生相位匹配问题,表现了较高的灵敏度以及稳定性。     

利用2×2纤锥表面等离子共振传感液体折射率

介绍了2×2纤锥等离子共振的工作原理,并用其对液体折射率进行传感。制作的表面等离子共振传感器用于检测甘油水溶液的折射率时,观测到被测液体折射率在(1.448,1.4515)区间变化时,等离子共振波长在(1450,1593)nm区间移动,两者间呈线性对应关系。系统的传感分辨率为2.448×10-5 RIU。     

双通道表面等离子共振传感器及控制系统研究

设计了一种双通道的多功能检测范围的表面等离子共振(SPR)传感器。采用K棱镜结构模型激发实现表面等离子共振,结构采用上下2种非对称介质-金属-介质波导形式实现双通道的传感。结果表明,该传感器金的通道灵敏度由3μm/RIU提高到7μm/RIU左右,但检测精度下降明显;设计的传感器金属层为金的传感通道更适合检测折射率较低的物质,而金属层为银的传感通道更适合检测折射率较高的物质。     

EC-I电子电路实验平台研制

根据电子工程系本科电类基础实验课程的教学改革特点,研制了EC-I电子电路实验平台.该实验平台既可作为模拟电路、数字电路和电路原理实验教学的公用平台,又可作为综合课程设计型实验的教学平台.该平台功能齐全,布局合理,具有一定的扩展性,已应用于电子电路实验教学,教学效果良好.     

自行研制实验装置促进实验平台建设

介绍广西大学电力类专业自行研制实验装置促进实验平台建设的情况,指出了它在人才培养方面的突出优点,论述了自行研制实验装置的实施方法。     

EC-Ⅰ电子电路实验平台研制

根据电子工程系本科电类基础实验课程的教学改革特点,研制了EC-I电子电路实验平台。该实验平台既可作为模拟电路、数字电路和电路原理实验教学的公用平台,又可作为综合课程设计型实验的教学平台。该平台功能齐全,布局合理,具有一定的扩展性,已应用于电子电路实验教学,教学效果良好。     

统计过程控制实验平台研制

为了加深学生对统计过程控制方法的认识与理解,研制了统计过程控制实验平台。该实验平台以电池充电过程为实验对象,通过连续检测电池充电量得到系列测量数据,根据测量数据变化趋势判断加工过程是否处于受控状态。充电电池内嵌射频识别芯片,利用读卡器读取电池序列号并记录电池状态,根据电池状态确定电池电量。测量示数由后台计算机控制,可按需生成休哈特提出的8种失控状态模式数据。实验平台具有情景真实、数据质量高、操作方便、成本低廉的特点,实际应用取得了良好的实验教学效果。     

FPGA自主运动实验平台的研制

针对该校学生在学习数字电子电路课程时已经引入了FPGA的知识和基础训练,结合以往的电子技术课程的设计经验,开发了基于模块化设计的FPGA自主运动实验平台,对平台系统的组成及其主体设备(智能小车)的硬件结构进行了介绍.     

表面活性剂对表面等离子体共振分析的影响

利用等温滴定量热仪对表面活性剂聚山梨醇20的临界胶束浓度进行了分析,并利用表面等离子体共振分析仪分析了表面活性剂聚山梨醇20在分子间相互作用实验中的作用。分别利用添加表面活性剂与不添加表面活性剂的运行缓冲液进行分子间相互作用实验,对传感曲线进行了对比分析。结果表明,聚山梨醇20可以降低样品在管路及芯片表面的非特异吸附从而增强分子间的特异性结合。     

统一并行体系结构实验平台研制

介绍了计算机主流并行体系结构的发展,采用个人高性能计算机(personal high performance computer,PHPC)系统技术,研制了一种并行体系结构实验平台,介绍了其设计方案以及基于该实验平台的教学思路。该实验平台符合最新的"统一试验教学"理念,并具有便携性、灵活性、统一性、开放性以及先进性等特点。应用该实验平台可将计算机专业并行体系结构系列课程的课程内容、课程体系、专业教学大纲的要求纳入到一个统一的实验体系中,在保证可独立授课的基础上,通过实验内容间良好的衔接,实现相关课程教学的完整性。     

Studies of surface plasmon resonance sensor using bi-beam differential measurement approach

In this paper, a low-cost measurement approach with bi-beam was presented, which can be used for real-time detection and online analysis of solution refractive index, based on systematical analysis and experiments of conventional detection methods on surface plasmon resonance sensor. This novel method was analyzed theoretically and based on it a sensor system set was established. The factors that affect the sensor's sensitivity and working range were discussed. The angular adjustment setup was simplified, errors produced by movable components were avoided and the maneuverability was enhanced with this new method. The noiseproof feature and stability of the sensor system were greatly improved as well.     

电能质量检测综合实验平台研制

设计了一台基于数字信号处理技术的电能质量检测综合实验平台,具有对多点单相或三相的电压/电流进行检测和监控的功能。该平台成本低廉,扩展方便,相对于普通示波器,能检测多路信号,能完成模拟信号采样实验、DSP课程实验、信号处理实验,适合于自动化、电气工程及自动化、电子与信息工程以及控制科学与工程等专业的高年级本科生和研究生的实验。     

新型活齿无级变速器实验平台研发

为测试新型活齿无级变速器(innovative movable-teeth CVT,iMCVT)性能,开发了一种多功能的iMCVT实验平台。基于iMCVT的结构及工作原理,完成了实验平台的总体结构设计与搭建。利用电磁离合器的接合及分离可在同一平台上实现iMCVT的动、稳态测试以及与不同动力装置的性能匹配等实验,并在进行不同的测试实验时无需调整平台各部件,简单、易行、快速,实现了实验平台的"柔性化"。     

高级氧化实验平台构建与实验设计

以河南科技大学环境工程专业为例,对高级氧化实验平台的建设进行了简要介绍,并以"UV/TiO2降解活性红废水实验"为例,对该装置以及实验的设计运行情况进行说明。该实验平台的建设与运行,对于实现学生从书本知识到设计、实施的衔接,以及培养创新意识有积极的作用。     

基于无线通信网络的过程控制实验平台开发

以智能路灯控制系统为对象,研制了1套基于无线通信网络的过程控制实验平台,该平台由路灯节点、无线网络及PC机监控中心组成,综合了无线通信技术、传感器技术、微控制器技术和计算机技术,实现了路灯的远程实时监控和电能统计与管理等功能,具有开发成本低、网络扩展灵活且操作界面友好等特点,有助于学生学习无线通信和过程控制知识,了解工程设计思想和开发过程。     

面向嵌入式系统的单片机集成实验平台的研制

介绍了一种面向嵌入式系统的单片机集成实验平台的设计方案、使用方法和应用实例。该硬件平台提供了8个单元和近40个实验模块,可以非常方便地进行各种单片机实验,在常规的单片机验证性功能基础上,重点关注培养学生应用计算机工程设计方法构建嵌入式系统架构的能力。     

二维平面运动系统实验平台开发

结合科研项目设计并实现了一种用于本科生毕业实习的二维平面运动系统实验平台,介绍了该平台的总体结构,设计了该平台的全数字交流伺服系统的控制方案,实现了保护功能完善、人机界面友好、交互方便的实验平台控制软件。该实验平台具有硬件透明直观和软件开放等特点,在实际的教学和科研中取得了较好的效果。