为了优化弯管流量计的测量,综合运用流场数值模拟和实流标定试验两种方法,研究了弯管流量计的测量特性.在对安装有弯管流量计的流场数值模拟的基础上,根据压力分布特点确定了较优的取压口斜度;然后,在内径为100mm的管道中用空气进行了实流标定试验.结果表明：为了增加差压测量的灵敏度和减小二次流对测量的影响,可将弯管流量计的取压口选取在与上游端面成45°夹角的地方;在试验范围内不同流量下,弯管流量计的流量系数都比较稳定,相对误差都介于±3%之间,能够满足大多数工业现场流量测量的要求.

通过分析无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）分簇路由协议中簇首节点分布不合理的问题,提出了一种基于节点度数、节点间的相对距离和节点剩余能量的节能分簇路由算法。该算法在选择簇首时,充分考虑节点的度数和节点之间的相对距离,这样选择出的簇首不仅覆盖性能好而且在形成的簇中成员节点和簇首节点间的平均距离短,因此簇内通讯的代价小;同时该算法还考虑了节点的剩余能量,能量低的节点成为簇首的可能性降低。通过这样的方法选择簇首形成的簇提高了成簇的质量,进而提高了网络的整体性能,延长了网络的生存时间。在仿真过程中,本文通过计算得出了簇的理想最优情况,并与仿真结果进行比较,验证了本文算法的合理性。

研制了一种小型电阻应变式3维力传感器，采用一种新型弹性体结构，其自上而下开有多层槽孔，4个电阻应变片贴于弹性体侧面，用于检测空间3维力。采用弹性体的位移变化量转化成应变片的应变量，运用有限元仿真分析力作用与应变关系，判定了具有该弹性体结构的传感器力解耦性能。针对实际3维力传感器进行静态标定和解耦计算，得到3维力解耦矩阵。3维力实验测试表明，所研制的传感器具有较高的精度，较好地消除了3维问的耦合性，能够满足小量程微小型机器人力反馈控制需求。

针对爬壁机器人设计了一种新型非接触式的吸盘与吸附面接触状况探测的传感系统,可以有效确定机器人足部吸盘位姿信号,并对吸盘的吸附条件做了分析和探讨;采用C8051F040型单片机来处理超声波测距传感器、倾角传感器和气压传感器的采集信息,通过异步串行方式发送给上位机,由上位机对信息分析计算后控制机器人动作。实验表明,该系统可以实现机器人的可靠吸附和任意夹角的壁面过渡。

在研究非满管电磁流量计液位测量所要解决的技术问题基础上,提出了一种长弧形电极液位测量方法。该方法是在测量管壁上设置一对长弧形电极作为流速和液位信号的测量电极,在管壁底部设置一对激励电极。通过在激励电极上施加电压幅值恒定的交流信号,在测量电极上得到反映液位高度变化的电压信号。理论分析和实验结果表明传感器对液位测量具有较高的灵敏度且不受被测导电液体电导率变动的影响,适用于对污水排放等场合的非满管流的测量。

通过分析单、双平行机构的优缺点，设计了一种低耦合位移和集中应力的复合四杆机构微操作器， 建立了集中应力模型，并利用拉格朗日等式对其动态特性进行了建模研究；采用有限元方法对微操作器进行了静态和动态分析，并对其静、动态特性进行了试验测试。解析模型、有限元仿真与实验结果的一致证明了解析模型的正确性，为微操作器的设计提供了简单可靠的设计方法和理论依据。

高精度圆柱体是机械制造及各种高精度装备的核心器件，由于需求量大，其在线高精度检测是生产质量控制的关键环节。本文针对圆柱体直径高精度测量技术展开研究。设计V型测量平台，增大测量系统的量程，适应各种类型圆柱体测量。采用光学显微镜头、CCD摄像机和LED背景光源组件视觉系统，基于视觉检测技术实现高精度测量。实验数据显示，系统的重复测量精度在0.4μm之内，绝对测量精度在3μm之内，符合大部分高精度圆柱体的检测要求。

分析了温度漂移对声表面波谐振器(SAWR)及其声表面波振荡器(SAWO)频率特性、以及对SAW加速度计测量准确性的影响,探讨了提高SAW加速度计测量准确度的方法,提出了一种基于浮动零点原理抑制温度共模干扰的双对SAWR加速度计设计方案.本方案不仅通过设置浮动零点SAWR抑制了SAWO频率-温度漂移对SAW加速度计测量准确度的干扰,还在一定程度上降低了对SAWR表面制造工艺的要求.

睡眠呼吸暂停综合征（Sleep Apnea Syndrome，SAS）是一种发病率高，具有潜在危险性的疾病。其分析诊断主要依赖于多参数自动监测仪，其中呼吸参数是重要的检测参数。本文研究了基于温感式检测法的检测原理，分析了传感器的动态特性，探讨了干扰产生的原因，提出了干扰的抑制方法，设计了相关的检测电路和数据采集电路，实现了呼吸参数的检测。

一种适用于微流体系统的无阀驱动器利用印刷电路板（PCB）制作腔体以及扩散口和喷口,利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为振动膜,并利用压电双晶片作为驱动部件。该驱动器的制作工艺简单,使用寿命长,具有良好的液体驱动性能。对于使用15mm长的压电双晶片制作的驱动器,在100V、60Hz、占空比为1的方波驱动下,最大流速可达l50μL/min。