根据压阻传感原理设计了GaN/AlGaN高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor,HEMT）器件与Si基悬臂梁-质量块结构集成的微加速度。通过ANSYS结构应力仿真,GaN基HEMT作为敏感单元置于微悬臂梁结构根部的应力最大处。同时对微加速度计的关键研制工艺进行了设计和研究,成功制备出具有力电耦合特性的传感结构。并且测试了微结构在静态0～10g的惯性测试,结果表明GaN基HEMT器件具备明显的力电耦合效应,该微加速度计的灵敏度为0.24 mA/g,线性度为12.4%,适合研制高灵敏度的微加速度计。

利用金属-半导体结型场效应晶体管（MESFET）作为微加速度计的敏感单元,设计一种4梁-质量块微加速度计结构.通过ANSYS分析软件进行仿真,敏感单位放置于悬臂梁根部的应力最大处,以获得最大的灵敏度.将封装好的微加速度计结构,利用惠斯通电桥测试电路,检测不同载荷下的输出特性,验证了微加速度计的力电耦合效应.测试结果表明,该微加速度计的线性度较好,其最大加载范围可达到24 g,且饱和区的灵敏度可达到4.5 mV/g,为高灵敏微传感器的研究奠定了一定的基础.

通过设计与悬臂梁呈不同角度的沟道,对GaAs基金属半导体场效应晶体管（MESFET）的微加速度计的输出特性进行了初步测试研究。设计了GaAs MESFET的材料层结构并采用四梁固支结构。通过表面浅工艺加工出GaAs MES-FET微加速度计。将敏感单元GaAs MESFET嵌入四梁靠近根部的位置。设计了3种不同的沟道角度,分别与悬臂梁呈45°、90°、0°,通过实验定量分析了GaAs MESFET在受到外力时,不同沟道角度的GaAs MESFET加速度计的灵敏度,且0°时灵敏度最高。最终指导传感器的优化设计,为进一步提高微加速度计的灵敏度奠定基础。

设计了基于STM模块为核心,集成数据采集和报警为一体的木材加工机床动态参数监控报警系统。通过软件设计实现了对采集数据的采样、滤波、计算等功能,并且设计了基于DGUS屏的系统图形用户界面。实现了在木材加工机床对环境温湿度、木材加工机床转速电流、冷却系统水流量等动态参数的采集处理报警一体化系统。

为开展瓦斯抽采钻孔智能设计、抽采钻孔轨迹测量装置研发、煤层赋存和地质构造形态钻探分析、瓦斯抽采钻孔控制效果评判、抽采钻孔三维场景建模及可视化等技术研究,通过对钻孔模型分析,有助于构建一套基于井下瓦斯抽采钻孔布置设计、展示、分析的瓦斯抽采钻孔管理与分析平台,有助于实现矿井瓦斯抽采钻孔智能设计、特定回转钻机与定向钻机施工钻孔真实轨迹数据的规范化管理、钻孔施工图的自动绘制和钻孔控制效果辅助分析,提升矿井瓦斯抽采钻孔设计、成图、管理的自动化水平,并为瓦斯抽采钻孔工程质量监督提供辅助手段,提升矿井瓦斯抽采和瓦斯防治水平。