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1 成果簡介新型的數(shù)字式互感器（光電互感器、智能互感器、電子互感器）與傳統(tǒng)的電磁互感器有著本質(zhì)的區(qū)別：數(shù)字互感器輸出的是數(shù)字信號，而傳統(tǒng)的電磁互感器輸出的是模擬信號。電子式電流互感器是傳統(tǒng)電磁式互感器的換代產(chǎn)品，是數(shù)字化、智能電網(wǎng)所必須的基礎(chǔ)設(shè)備。  圖 1 10/35KV ECT/EVT                     圖 2 懸掛式 220KV EVT             圖 3 柱式 110KV ECT 產(chǎn)品特點：絕緣結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕；不存在磁飽和與鐵磁諧振問題，以高速、準(zhǔn)確、抗干擾的寬頻帶性能來測量電流、電壓；采用光纖或其它加強(qiáng)絕緣方式實現(xiàn)高電壓回路與二次低壓回路在電氣上的完全隔離，保護(hù)二次設(shè)備和工作人員的安全；頻率響應(yīng)范圍寬，可進(jìn)行高壓電力線上的諧波、暫態(tài)電流、高頻大電流與直流電流的測量；無充油而產(chǎn)生的易燃、易爆等危險；電子式互感器低壓側(cè)的輸出為弱電信號，不存在傳統(tǒng)互感器在低壓側(cè)會產(chǎn)生的危險；既輸出模擬量，也能實現(xiàn)輸出數(shù)字化。有利于實現(xiàn)變電站數(shù)字化和智能化。技術(shù)特點：不存在二次短路；簡化二次回路，消除二次接地故障；計量更為精確；保護(hù)更加可靠。主要技術(shù)參數(shù)：電壓： 10 - 750kV電流： 10 - 10000A準(zhǔn)確度： 0.2S（ ECT） 0.2S（ EVT）項目特點：傳統(tǒng)式互感器的替代產(chǎn)品、智能電網(wǎng)發(fā)展之必要條件；自主創(chuàng)新、技術(shù)先進(jìn)且成熟和系列化；除電子式互感器外，還可研制其他各種電量、非電量傳感器。2 應(yīng)用說明電子式互感器可應(yīng)用于變電站、高壓線路開閉所、開關(guān)柜、 環(huán)網(wǎng)柜等。3 效益分析初步投資規(guī)劃見下表： 4 合作方式商談。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)制造。

國外的高速連接器技術(shù)成熟，傳輸數(shù)率高達(dá)10Gbps以上，已大舉占領(lǐng)國內(nèi)市場，但實行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，目前業(yè)界最常用的連接器為5Gbps左右。 本連接器完全自主設(shè)計，采用先進(jìn)的空氣屏蔽技術(shù)和特殊的陣列結(jié)構(gòu)，大大的節(jié)省了昂貴的原材料，技術(shù)指標(biāo)國內(nèi)領(lǐng)先：（1）傳輸數(shù)率大于5Gbps (2) 串?dāng)_小于3% 。 該連接器用于高速PCB板中的背板傳輸，目前，該技術(shù)已達(dá)到小批量樣機(jī)生產(chǎn)的要求。

近日，北京大學(xué)物理學(xué)院馬仁敏研究員課題組實驗發(fā)現(xiàn)了拓?fù)淠軒Х崔D(zhuǎn)光場限制效應(yīng)，將拓?fù)鋺B(tài)的利用由拓?fù)溥吘墤B(tài)擴(kuò)展至拓?fù)潴w態(tài)，并基于此實現(xiàn)了一種高性能的拓?fù)潴w態(tài)激光器。這種新型激光器具有垂直出射、高方向性、小體積、低閾值、窄線寬、單橫模、單縱模和高邊模抑制比等優(yōu)異特性。相關(guān)工作被《Nature Nanotechnology》雜志以標(biāo)題 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 進(jìn)行長文報道。 激光器的發(fā)明加深了人們對光與物質(zhì)相互作用的認(rèn)識，并對現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。至激光器發(fā)明以來，激光微型化始終是一個重要的研究方向。半導(dǎo)體激光器因為易于電泵浦和規(guī)模生產(chǎn)與集成等優(yōu)點，是激光微型化的首要選擇。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，半導(dǎo)體激光器的微型化已經(jīng)取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL），目前已有數(shù)以百億計的該型激光器被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)通訊、激光雷達(dá)、人臉識別、數(shù)據(jù)存儲與醫(yī)療手術(shù)等領(lǐng)域。圖1：拓?fù)潴w態(tài)激光器原理和示意圖。(a) 用于構(gòu)造能帶反轉(zhuǎn)的拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)光子晶體示意圖。(b) 實驗中發(fā)現(xiàn)能帶反轉(zhuǎn)可用來實現(xiàn)光場的反射和限制。(c) 垂直發(fā)射拓?fù)潴w態(tài)激光器示意圖。拓?fù)潴w態(tài)激光器出射方向垂直于光學(xué)腔反饋平面。 馬仁敏研究員與合作者提出并實現(xiàn)了一種新型垂直發(fā)射激光器—拓?fù)潴w態(tài)激光器。這種新型激光器直徑只有數(shù)微米，具有良好的垂直發(fā)射方向性, 窄線寬，單橫模、單縱模，能夠在室溫下以千瓦每平方厘米閾值穩(wěn)定工作，單模輸出邊模抑制比超過36 dB。這些性能與商業(yè)化激光二極管相當(dāng)，根據(jù)IEEE以及相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)滿足多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域需求。 該類激光器的實現(xiàn)有賴于實驗中發(fā)現(xiàn)的一種新型光反射和限制機(jī)制：能帶反轉(zhuǎn)光場限制效應(yīng)。圖1給出了能帶反轉(zhuǎn)光場限制效應(yīng)和基于其實現(xiàn)拓?fù)潴w態(tài)激光器的原理和示意圖：實驗中首先通過對二維光子晶體進(jìn)行變形操作，分別獲得了具有拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)的能帶結(jié)構(gòu)；相較于拓?fù)淦接箲B(tài)，拓?fù)鋺B(tài)的光子晶體能帶結(jié)構(gòu)中發(fā)生偶極子和四極子能帶間的能量反轉(zhuǎn)；實驗和理論計算發(fā)現(xiàn)頻率靠近能帶邊緣的光場雖然在拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)中都可以自由傳播，但是在兩者的界面處會發(fā)生能帶反轉(zhuǎn)引起的光場發(fā)射；該能帶反轉(zhuǎn)引起的光場反射和限制效應(yīng)僅發(fā)生在布里淵區(qū)中心附近，越靠近布里淵區(qū)中心，光場反射和限制越有效，使得利用該類型反射機(jī)制構(gòu)建的拓?fù)潴w態(tài)激光器具有單橫模、單縱模、面內(nèi)反饋、垂直出射等優(yōu)異特性。圖2：拓?fù)潴w態(tài)激光器件與性能。(a-b) 拓?fù)潴w態(tài)激光器諧振腔（a）和拓?fù)浣缑嫣帲╞）的電鏡圖。（c）隨功率變化的光譜。（d）激射光譜。（e）激射實空間近場分布。（f）激射角分辨遠(yuǎn)場分布。 能帶反轉(zhuǎn)光場反射和限制效應(yīng)為激光物理提供了一種新穎的激光模式選擇和出射光場調(diào)控機(jī)制。基于該原理構(gòu)建的新型拓?fù)浼す馄鞲黜椥阅芫_(dá)到了可商業(yè)化應(yīng)用的水平（圖2）。新的光場反射和限制機(jī)制將拓?fù)鋺B(tài)的利用由拓?fù)溥吘墤B(tài)擴(kuò)展至拓?fù)潴w態(tài)，同時該原理可以拓展到電子學(xué)、聲學(xué)和聲子學(xué)等領(lǐng)域。 該工作發(fā)表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，馬仁敏研究員為論文通訊作者；北京大學(xué)博士后邵增凱、博士生陳華洲和王所為共同第一作者；其他作者包括北京大學(xué)博士生冒芯蕊、楊振乾、訪問學(xué)生王少雷，以及日本國立材料研究所教授胡曉，學(xué)生王星翔。這項工作得到國家自然科學(xué)基金委、科技部、北京市自然科學(xué)基金、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。

本項目涉及盲人教育設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于合金材料驅(qū)動的盲文點顯器。通過點顯器設(shè)備的應(yīng)用將正常文字或語音轉(zhuǎn)換成實時變換的盲文供盲人觸摸辨別，在盲文教學(xué)，盲人閱讀等方面起到極其重要的作用。我們作品的關(guān)鍵技術(shù)為全部自主創(chuàng)新設(shè)計，提出并實現(xiàn)了一種基于合金新材料的盲文顯示實現(xiàn)方案，該實現(xiàn)方案使得盲文點顯設(shè)備的成本大大降低，提高續(xù)航能力，減小設(shè)備體積，并可擴(kuò)展運(yùn)用于各類移動便攜式設(shè)備。 目前市面上盲文點顯器由于單點成本過高，限制了盲文點顯器在盲人群體中的普及和其他擴(kuò)展應(yīng)用，利用我們的盲文點顯器可以制作成各種盲人專用的消費級便攜交互設(shè)備，讓盲人群體更好的融入社會，和正常人一樣生活。 現(xiàn)階段我們的項目已經(jīng)跟中國盲文出版社進(jìn)行了合作，與愛國者等公司進(jìn)行過洽談，并且已有投資人對我們項目提出了投資意向。在走訪盲人學(xué)校后了解到盲文點顯器在盲人的盲文教學(xué)中是不可替代的，但也由于目前的價格原因無法普及。目前整個項目處于中試階段。 基本設(shè)計思路： 利用合金材料，在自主設(shè)計的特殊機(jī)械連接結(jié)構(gòu)下，通過對材料的性能建模以及合理的控制算法，驅(qū)動盲文點陣的凹凸變換。 該項目的優(yōu)點： ①基于合金材料的設(shè)計方案： 整個盲文點顯器利用合金材料的特性，通過特定元件和連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計實現(xiàn)盲文點陣凹凸變化。此方案降低了單點成本，從而使盲文點顯器的整體成本大大降低。 ②彈簧結(jié)構(gòu)： 特殊合金設(shè)計成彈簧形狀加以運(yùn)用，保證了材料的壽命，在合金材料“cooling”狀態(tài)下兩個穩(wěn)態(tài)彈簧的同時作用，能使突起的點保持住，而不會因人為的壓迫而產(chǎn)生下降。整個點陣零部件的設(shè)計和凹凸方案的設(shè)計，使單盲文點上下兩個方向穩(wěn)定運(yùn)動，也能使各點的運(yùn)動相互獨立而不受影響。在盲文點陣凸起狀態(tài)不需要持續(xù)供電，因此可以實現(xiàn)類似電子水墨屏的效果。而在斷點以后可以保持其狀態(tài)，達(dá)到零功耗保持特性，從而降低整個樣機(jī)的功耗。

激光發(fā)射的光打到被測工件的表面，散射回來的光被透鏡匯聚到光電接收器上。被測物體的位置發(fā)生變化時，光電接收器上光點的位置也會發(fā)生變化，由此檢測到物體位置的變化。現(xiàn)已開發(fā)兩種，分別成功應(yīng)用于靜態(tài)測量和動態(tài)測量。 主要功能和技術(shù)指標(biāo)： 非接觸式測量，適用于任何非鏡面的粗糙表面物體的檢測；測量范圍可以根據(jù)用戶要求選擇，從10mm~200mm；測量誤差小于0.5%。 傳感器目前已成功應(yīng)用于輪對幾何參數(shù)自動測量系統(tǒng)、非接觸式靜態(tài)軌道測量小車、軌檢車等。已制造100套以上。

本項目設(shè)計和研制的低壓智能對線器是一種既可進(jìn)行電纜故障檢測，同時又可對各種 遠(yuǎn)距離電纜兩端逐一定位和標(biāo)識的通用綜合測試設(shè)備。該設(shè)備主要面向于電力、通信、電子 等領(lǐng)域電纜安裝、布線與檢修工程，可極大地幫助解決施工、維護(hù)人員在安裝檢修電纜過程 中經(jīng)常遇到的由于導(dǎo)線數(shù)目較多且無法區(qū)分造成的難題，從而可以大大減輕施工、維護(hù)人員 工作強(qiáng)度，加快安裝或維修進(jìn)度，減少系統(tǒng)排障時間和難度，節(jié)約大量的人力和物力。 裝置簡介： 低壓智能對線器包括發(fā)送器部分和接收器部分，發(fā)送器通過鱷魚夾一次連接多根電纜， 并通過分時方式向各電纜發(fā)送調(diào)頻編碼信號，接收器兩個探頭連接任意兩根電纜，可以測 量并顯示出正端連接電纜的序號。該儀器可用于電力、通信、電子等領(lǐng)域電纜布線或檢修 過程中，用作室內(nèi)與室外環(huán)境的遠(yuǎn)距離電纜兩端序號測量，其室外典型應(yīng)用如圖 1 所示， 室內(nèi)典型應(yīng)用如圖 2 所示。

1、成果簡介 針對閥門的自動化控制是實現(xiàn)德國工業(yè)4.0的技術(shù)基礎(chǔ)，通過智能閥門定位器實現(xiàn)對現(xiàn)場的閥門開度控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化控制。 可以研發(fā)：智能閥門定位器等。2、應(yīng)用說明 通風(fēng)機(jī)應(yīng)用對象：閥門等領(lǐng)域3、效益分析 高技術(shù)產(chǎn)品

該牽開器是將牽開器及心臟拉鉤等溶為一體，方便、靈活、實用性強(qiáng)，由鈦合金制做。該器的大體結(jié)構(gòu)為：①牽開器由齒條板、固定臂、活動臂、撥輪、搖柄把、檔板組成。齒條板長200mm，固定臂長175mm，活動臂長185mm，檔板固定，與兩臂直接相連，檔板長75mm，28mm，中間呈園弧過度。②活動臂上有固定拉鉤的支架，使拉鉤可任意調(diào)節(jié)方向。③設(shè)有心房和心室拉鉤各2個，

由齒條板，固定臂，撥輪，搖柄把，檔板組成。采用稀有金屬鈦合金制作，齒條板長143mm，固定臂長105mm，活動臂長108mm，固定檔板兩個，高度為12mm，寬度為25mm，檔板和固定臂、活動臂由板材一次成形，光滑，對人體組織不易擦傷。

棉條檢測傳感器是一種高精度、高靈敏的硅微力傳感器，主要應(yīng)用于紡織機(jī)械中并條機(jī)、梳棉機(jī)動性等前紡設(shè)備的棉條在線檢測以及紡織質(zhì)量的控制檢測。國外棉條檢測傳感器的敏感元件采用橋式金屬應(yīng)變片結(jié)構(gòu)，存在著測量靈敏度低的缺點。該傳感器具有靈敏度高、精度高、動態(tài)特性好、可靠性能好、體積小、重量輕等特點。