實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：智能化光電數(shù)字微流控芯片及系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用光電潤(rùn)濕芯片實(shí)現(xiàn)液滴在開(kāi)放平面上的二維驅(qū)動(dòng)，探究投影光圖對(duì)液滴驅(qū)動(dòng)方向和驅(qū)動(dòng)速率的影響，利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行液滴實(shí)時(shí)檢測(cè)并結(jié)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反饋控制以及一系列多功能液滴操控。

研究方向：數(shù)字微流控技術(shù)

測(cè)試設(shè)備：ATA-7030高壓放大器、信號(hào)發(fā)生器，控制電腦，投影儀，高清科研相機(jī)等。

圖1：智能化光電數(shù)字微流控芯片及系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)裝置圖

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：由信號(hào)發(fā)生器和高壓放大器將驅(qū)動(dòng)電壓施加到芯片兩側(cè)偏置電極上，形成微流控芯片上橫向電勢(shì)梯度，隨后利用電腦編程形成的圖案通過(guò)投影儀投影到芯片表面，芯片上光電導(dǎo)層響應(yīng)投影圖案，形成不同電勢(shì)差，在電潤(rùn)濕作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)液滴運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)相機(jī)對(duì)液滴進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和定位，將圖像/位置信號(hào)反饋到控制器，從而根據(jù)功能需求對(duì)液滴進(jìn)行反饋控制。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過(guò)AI圖像識(shí)別的液滴反饋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了多種液滴的快速檢測(cè)，分類(lèi)與定位，并實(shí)現(xiàn)液滴的實(shí)時(shí)跟蹤，反饋驅(qū)動(dòng)，失敗重啟等功能，液滴在600Vpp下的驅(qū)動(dòng)成功率由無(wú)反饋模式下的30%提升到了有反饋驅(qū)動(dòng)模式下的80%。同時(shí)液滴驅(qū)動(dòng)的位置精度偏差降到了10%以下。

功率放大器推薦：ATA-7030高壓放大器

圖：ATA-7030高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇