应用于大型工程监测的光纤传感系统

徐鹏飞

-/先进制造与自动化

光纤传感器：新型的光纤温度、应变传感器具有高灵敏性、高精度以及体积小的特点，便于做分布式安装，达到多点化、实时化的精准测量。 光纤解调系统：研发了一系列新型的光纤光栅温度、应变传感在线监测仪。基于DSP技术，可实现波长解调速度200KHZ、智能分析、智能判断和实时传输。特别适合多通道多传感器以及多传感器有同步要求的监测设备。 研制了低熔点玻璃焊接封装的渗压计，极大降低了温度和湿度对压力测量的影响。

高压输电线路智慧监测系统

徐鹏飞

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本网络系统采用两层架构，底层是基于IEEE802.15.4的Zigbee网络，负责图像和标量数据的采集；骨干网为基于IEEE802.11的多跳自组织网络，负责数据的远距离可靠传输。具有可靠性高、可扩展性强、运行费用低等特点。技术优势： (1)抗毁性强。不依赖于任何预先部署的移动通信网络，完全依靠自身的自组织功能。某个（几个）杆塔的倒塌不影响其它杆塔的数据采集。 (2)多参数、全方位监控，可扩展性强。可随时增加和扩充各种类型的监测设备，包括图片和视频。 (3)监控网络通信带宽高，可支持实时视频和高清晰图片传输。 (4)使用清洁能源（太阳能，电磁能）供电，解决了野外通信设备的供电问题。 (5)一次性投资，安装方便，维护量小，并且没有高额通信费用。

用于票证的激光三代防伪材料和识别仪器

徐鹏飞

-/先进制造与自动化

将高科技应用于防伪是国际上普遍采用的方法之一，基于频率转换技术的特殊光学防伪措施就极具代表性，比如：紫外油墨防伪、激光防伪等。特殊光学防伪是利用发光器（如：激光器、特定波长光源等）激发涂覆在纸面上的特殊材料，发出特定波长的光，再利用接收系统对此光进行接收，从接收信号的有、无或编码顺序来识别真假。可以看出，特殊光学防伪涉及到几个重要的元器件，即特定波长半导体激光光源、窄带光学滤波器、光电探测器和专用处理芯片及配套的机具结构。在防伪鉴别系统的研制过程中，对这几种器件提出了很高的要求，即体积小、强度高、温度特性好、对特定波长接收敏感、自动漂移补偿等，以保证防伪机具的稳定性和可靠性。

我们采用的原理是频率变换光油墨，然后用某个特定波长的激光激发，最后用PD探测，以此组成防伪识别仪器。所谓光学频率转换理论是采用光谱发射器件以特定的波长激发被测物的表面产生另一个特定波长的光学信号，这个信号经过光滤波器件、专用光电接收器件后由专用信号处理电路进行识别，并使整个系统始终处于自动补偿状态。光子混合集成器件就是使新型光谱发射器件、专用光电接收器件、光滤波器件在一起有效地组合，可采用混合集成或光电集成来制成这种光子集成芯片调试、封装，再加上专用弱光信号处理及补偿芯片等元件实现优化组合和匹配，构成微型化系统模块。其原理图如下

图1防伪检测原理图

频率变换原理：当荧光物质被激光照射时，其电子就会吸收光子被激发而跃迁至激发态，当他向低能态跃迁时，就产生荧光。

从此发光过程来看，由于发光主要是电子跃迁引起的，并且经研究表明此种频率变换效应需要有晶体的机制才能发生，所以，简单的改变油墨涂料颜色等不会对它的频率变换有所影响。

高稳定金属膜电阻器用磁控溅射中高阻靶材及制备技术

徐鹏飞

-/先进制造与自动化

靶材炼制工艺如下图所示：

所制备的靶材(382mm×128mm×14mm)在溅射成电阻器薄膜后,电阻温度系数小(≤25×10-6/℃),电阻值高(要求不刻槽数量级为千欧,刻槽后数量级为兆欧)且稳定(随时间变化小),因此,在本靶材研究中,将选择Cr、Si作为高阻靶材的主体材料。由于Cr、Si熔点高,原子移动性低,因此由其所组成的薄膜稳定性高。通过在金属Cr中引入半导体材料Si来提高电阻器合金膜的阻值。Cr是很好的吸收气体的金属元素,在电阻器薄膜溅射过程中,可通过通入微量的氧来提高薄膜的电阻率,同时调节电阻温度系数。 技术指标如下： 温度冲击实验后ΔR/R≤±0.5%,过载实验后ΔR/R≤±0.5%,寿命实验后ΔR/R≤±1.0%,电阻温度系数TCR≤±20×10-6/℃。

微小零件批量检测

徐鹏飞

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（1）设计了2种芯片的检测系统，检测芯片上打孔深度。可以实现零件的量检，仍是抽查检验，可以有效提升良品率。 步骤：定位找点—>测量深度—>判断是否打孔过深，需要报废。 系统检查一个盘片需要4小时即可完成，人工需要1个人1个月的时间。 （2）测量电容器长宽是否符合标准。已使用半年，效果反馈很好。 电容很小，um级别，采用400*200um的48倍显微镜。 步骤：定位—>识别边影—>边界剔除—>测量长宽。 人工检测1个需要3分钟，系统几秒钟便可完成十几个。

电动汽车动力电池管理专用芯片

徐鹏飞

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电动汽车动力电池管理专用芯片用于电动汽车动力电池在电压、电流和温度测量，并具备单体电池均衡管理和电池包的保护功能。14位Delta-Sigma型模数转换器，实现高精确度（相对准确度0.5%）和宽范围线性度。采用BCD混合信号工艺，高电压大电流的电路实现。电路芯片的功能包括多通道电压/电流/温度采样，通讯接口功能，均衡电路控制和驱动功能。核心电路模数转换器14位精度，误差增益小于1%。芯片工作温度-40℃~125℃。 考虑到一次性成本和重复性成本，以及客户的承受能力，单套电动汽车电池组管理系统的售价大约为0.6万元左右。产业化量产后前2年只要销售1400套以上，销售收入预计850万元左右即可实现盈利。

模内外（IMD/OMD）装饰技术

钟兴

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项目简介：（包括项目的应用范围、主要性能、市场前景、成果来源及知识产权情况） 随着产品创新和环保需求，对制品表面装饰技术的要求逐渐提高，不仅要求表面图案文字纹理灵活多变，而且要能满足耐磨性、耐高温等功能要求。 IMD/OMD技术是近十几年发展起来的表面装饰工艺技术。主要用于各种键盘、汽车仪表盘、电饭煲面板、空调和冰箱等高档电器产品控制面板的表面装饰。 本技术正在逐步替代喷涂、水转印等高污染等表面装饰技术，市场前景广阔，具有自主知识产权。 技术特点（包括成果的成熟程度、创新性、先进性等）： 1、大拉伸IMD膜控制； 2、图案变形控制； 国内领先地位，已经进入中试阶段。 投入与经济效益（产业化投入金额、产业化目标及预期经济效益） 根据具体产品对象进行投入，厨房家电类投入设备估算不超过50万，预期经济效益能够提高现有产品利润，增加产品竞争力。 支撑与保障（技术及团队、实施案例及其它） 本成果由浙工大机械工程学院先进制造技术研究所研发团队和相关协作单位，在九阳部分产品上已经开始应用。 合作方式与费用： 合作开发，费用面谈。

金属模具激光熔覆三维打印技术及装备

南京师范大学

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激光熔覆是利用高能激光熔化金属粉末或者金属丝材，从而在基层材料形成熔覆层的一种高技 术工艺，具有能量密度高、热影响区小、稀释律低、金属冶金强度高等优点，在模具修复、高性能航空航天金属件打印等行业和领域有着极高的应用价值。

基于3DP工艺的彩色三维打印技术及装置

南京师范大学

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温升作为电机电器运行过程基于3DP工艺的彩色三维打印技术是属于高端装备与先进制造领域的技术。依靠微喷技术高真精 准再现设计模型，实现多元化需求已经成为该领域的研究主流之一，广泛应用在动漫、多材料3D 打印、生物工程等工业领域。它是基于现代CAD技术、计算机控制技术、精密伺服驱动技术、材料 学等的基础上，利用微滴喷射发展起来的一项先进技术，打印的解析度高，成本低，速度快。