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精密仪器与测试技术研究室
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传感技术及智能仪器研究室

    【实验室总体介绍】

    当今世界已进入信息时代,仪器仪表作为信息工业的源头是信息流中的重要一环,它伴着信息技术的发展而发展,同时又为信息技术的发展发挥着不可替代的作用,成为涵盖“农轻重、陆海空、吃穿用”各领域内的国民经济的“倍增器”,科学研究的“先行官”,军事上的“战斗力”以及法制法规中的“物化法官”。仪器仪表的任务用途、结构组成和所发挥的作用等多方面所凸现的信息技术属性从未象现在这样明显。象现在这样明显。象现在这样明显。象现在这样明显。象现在这样明显。象现在这样明显。象现在这样明显。
  
现代传感技术不仅是仪器仪表实现监测的基础,也是仪器仪表实现控制的基础。传感技术主要是对客观世界有用信息的检测,它包括被测量敏感技术、涉及各学科工作原理、遥感遥测、新材料等技术;信息融合技术,设计传感器分布,微弱信号提取(增强),传感信息融合,成像技术;传感器制造技术,涉及微加工,生物芯片,新工艺等技术。
  
智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物,是含有微计算机或微处理器的测量(或检测)仪器,它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能,具有一定智能的作用(表现为智能的延伸或加强等)。近年来,智能仪器已开始从较为成熟的数据处理向知识处理发展。 网络化虚拟仪器、模糊判断、故障诊断、容错技术、传感器融合、机件寿命预测等,使智能仪器的功能向更高的层次发展。智能仪器对仪器仪表的发展以及科学实验研究产生了深远影响,是仪器设计的里程碑。

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   【研究人员】

   丁天怀  研究员(博导)   王  雪  教授   徐 峰  副教授   董永贵  副教授   侯汝舜  高工   傅志斌  工程师
    王  鹏  助研   徐玉峥  副研究员

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   【主要研究方向】

  • 新型传感器技术:
        研究基于石英晶体谐振器的称重传感器和生物化学量的石英电子微天平技术。研究用于恶劣条件下的特种传感器及测控系统。研究新材料原理的集成、智能和多功能微型传感技术;
  • 传感器及其测试系统技术:
        研究无线传感器网络及智能信息处理、多传感器信息融合、机械信息电子测试技术;
  • 智能仪器及系统技术:
    研究微型嵌入式智能仪器测试系统、虚拟仪器系统与网络化仪器;

  • 生产过程状态监测与质量控制技术:
        重点研究智能预测维护系统技术,生物系统的特征识别与相互作用的检测技术。

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   【获奖情况】
                            
石英数字式力传感器获国家发明二等奖 (2004)

   【研究内容】
  
 
   1、压电声表
面波传感器
       压电声表面波传感器的特点:数字化、易于集成;高灵敏度、高分辨率;平面工艺器件,与半导体工艺兼容;敏感范围宽,可以用于多种类型的传感器。


乐浦波SAW器件结构

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    2、基于石英谐振器应变敏感效应的数字式力/称重传感器

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    3、电涡流传感器系列


电涡流传感器系列

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   4、油气井测试技术
     从1991年研制第一代试井工具,积累了丰富的经验,先后开发出SG-I、JJ-I和SG-II型等存储直读式系列试井工具。

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    5、四分量力无线监测系统

     
终端单片机测量系统

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    6、无线传感网络
   
传感器网络是由一组传感器构成的有线或无线网络,其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发布给观察者。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通讯技术。
    美国麻省理工学院主办的《MIT技术评论》杂志将传感器网络总结为改变未来世界的十种新兴技术之一。美国《商业周刊》将传感器网络列为掀起新的产业浪潮的未来四大高新技术之一。

     
无线传感网络                        无线传感网络智能节点

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    7、网络化虚拟测试与仪器
      
网络化虚拟测试与仪器的特点:数据发布于网络服务器上 ,利用TCP和UDP进行网络通信,通过DataSocket协议实现数据共享,具有分布式处理能力,在网络服务器中嵌入Java程序、ActiveX控件。

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    8、多传感器集成数据融合技术与智能软计算
    
多传感器信息融合是充分利用多个传感器测得的数据信息,运用现代数学方法和计算机技术,按一定准则,对这些数据信息进行分析、综合、支配和使用,获得对被测对象的一致解释与描述,进而实现相应的决策和评估。
    
软计算方法是数据融合当中十分重要的方法。其中包括神经计算、模糊计算和进化计算等智能方法。

                  
                        多传感器数据融合系统结构                 研制的多功能集成无线传感器

      用于:军事、自动控制、航空交通管制以及医疗诊断、机械制造、机器人和工业过程的状态监测和诊断等


多传感器数据融合原理

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    9、智能维护
   
智能维护采用性能衰退分析和预测方法,研究嵌入Web服务器的机器生产信息技术,所有的机器设备都连接到Internet或Intranet上,用户可以在任何时间和地点通过Web浏览器进行远程监控和维护,可以减少停工现象的发生,提高服务水平与产品价值。

            
      机械自动化加工过程的智能维护系统                 列车车轮踏面性能衰退预测智能维护系统

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    【人才培养】

    多年来,传感技术及智能仪器研究室培养了100余名博士、硕士等优秀人才,许多成为国内外的科技骨干和学术带头人。我们欢迎有志于在 传感技术及智能仪器领域进行深入学习研究的同学加入到我们队伍中来。

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