摘要:为了得出光子晶体缺陷透射峰位置与溶液折射率及溶液浓度的关系，本文提出一种利用氯化钠溶液构建缺陷层的一维光子晶体传感模型，采用传输矩阵法计算和分析了缺陷峰波长与氯化钠溶液浓度之间的关系。结果表明，缺陷峰波长与溶液折射率及其氯化钠浓度呈正比关系，利用该传感模型测量溶液浓度的灵敏度为0.57 nm/%。本文提出的一维光子晶体传感模型具有灵敏度高、受温度影响小、可在线测量等特点，为实际光子晶体传感器的设计提供了理论参考。

摘要:液体物理参数测量是众多领域最频繁的测量操作之一，为科研生产的分析决策提供原始数据。但现有仪器多为接触式、手工方式、单一参数测量，工作效率低，且存在污染测试样品的风险。为此，设计了一种非接触式液体物理参数自动测量装置。该装置以STM32微处理器作为主控，利用平行板电容原理，采用FDC2214电容传感芯片和柔性PCB为核心，通过拟合计算实现液体体积测量，同时利用电阻式薄膜压力传感电路测量液体质量。经实验测试，该装置测量的液体体积和质量误差分别为2.31%和1.07%，可满足大部分情况下的液体测量要求，为生物化学等场合的液体自动测量提供了一种新方法。

摘要:为了精准测量电子材料在特定微波工作频率的介电损耗，提出一种基于微波光子晶体缺陷模特性的材料介电损耗测量方法。利用缺陷微波光子晶体结构的微波局域特性，将被测材料设计为微波光子晶体的缺陷层结构；采用传输矩阵方法计算和模拟了缺陷透射峰值与被测材料介电损耗之间的关系。结果表明，被测材料的介电损耗因数与缺陷透射峰值呈显著的单值函数关系，当介电损耗因数从0增加到1.0时，缺陷透射峰值从1.0降低到0.21。因此，通过实验检测到被测材料缺陷透射峰值后，利用所建立的材料损耗因数与透射峰值之间的关系，可以非常灵敏地反演出被测材料的介电损耗。

摘要:为了实现对正弦信号频率的高精度测量，设计了一种基于FPGA的数字频率计；除测量频率外，该装置还可以测量双路方波信号的时间间隔和脉冲信号占空比。该频率计以FPGA和单片机为核心，采用“多路并行计数法”实现信号频率的高精度测量。输入信号经高频放大和比较模块转换为方波信号输入FPGA单元，经多路不同倍数分频后进行并行计数，最后由单片机选择输出精度高的一路计数值，利用换算关系得出最终的测量结果。经测试，该数字频率计可实现1 Hz~199 MHz 、10 mVrms~1 Vrms正弦信号的频率测量，相对误差的绝对值不大于0.0001%；100 Hz~1 MHz、50 mV~1 V同频方波的时间间隔测量，测量范围为0.1 μs~100 ms，相对误差的绝对值不大于1%；50 mV~1 V、1 Hz~5 MHz脉冲信号的占空比测量，相对误差的绝对值不大于1%。因此，具有测量精度高、测量频率范围宽和测量幅度范围大的特点。