先进传感器技术在飞机故障诊断中的应用

主要介绍了飞机故障诊断领域(涵盖了飞行器综合健康管理、结构健康监控、基于状态维修、综合诊断/预测等领域)中应用的先进传感器技术,如:光纤传感器、无线传感器、微机电传感器、压电传感器及多传感器融合等的原理、特点以及它们在故障诊断领域中的具体应用情况.     

飞行器健康管理中传感器的应用及趋势分析

传感器技术是飞行器健康管理实现的基本使能技术。详述了光纤传感器、微机电传感器在飞行器健康管理中的应用现状,并讨论了传感器在该领域中的发展趋势。     

头皮脑电采集技术研究

脑电能反映人脑的健康及认知活动状况,是脑疾病诊治及认知神经科学的重要参数。脑电监测也是脑机接口的重要手段。其中,头皮脑电采集技术相对于颅内脑电采集技术具备无创的优点,相对于前额脑电采集能提供多通道多脑区的脑电信号,用途最广泛。然而头发遮蔽影响脑电采集性能,从而限制其应用。对头皮脑电采集技术的电极器件及可穿戴系统进行了综述研究,分析该领域国内外科研及产业化进展情况,并从新型材料、先进结构和加工工艺、系统集成三方面对头皮脑电采集技术的发展进行展望。研究对于头皮脑电采集技术的发展具有指导价值与参考意义。     

基于ZigBee技术的无线传感器网络及其应用研究

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题,着重研究了基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的软硬件设计,实现了ZigBee无线传感器网络节点的设计,并运用该无线传感节点建立了基于ZigBee技术的无线结构健康监测系统,利用模式匹配的方法实现了基于无线传感器网络的载荷定位和结构紧固件失效的实时监测.     

基于物联网的建筑健康监测方法研究

将物联网技术应用在建筑健康监测中,对于掌握建筑工作状态、及时发现结构损伤、评估建筑安全情况有着重要意义。文中提出了一种基于安装在建筑环境内的加速度传感器、结合信号处理方法与机器学习方法进行事件检测的框架,并设计了较完整的事件检测流程,以应用于建筑健康实时监测系统中。     

无线传感器网络相关技术研究

无线传感器网络是微机电技术、无线通信技术和数字信息处理等学科技术交叉发展的研究领域,具有十分广阔的应用前景,文章介绍了无线传感器网络的定义、组成及特点,并对关键技术进行了分析。     

钢结构关键位置应力应变监测系统设计

建筑结构健康问题已经越来越受到人们关注。该设计基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,缩写FBG)技术,提出了建筑物钢结构健康监测系统的组成框架,介绍了其工作原理,并对钢结构应力应变信号解调进行了设计,通过短信的方式发送给监测端。该方案为建筑结构从定期安全检测模式向预测检修模式转变提供了重要的技术保障,最终实现了建筑物结构健康监测的智能化。该系统经过应用实践表明,可以实时、精确、可靠的对钢结构应变进行监测,具有低功耗、低成本、小型化、高可靠性的优点。     

基于tinyos-2.x的无线传感器网络研究平台设计和实现

集成了微机电（MEMS）系统、传感器、网络三大技术的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术．应用前景非常广阔,是近年来在国内外研究的热点领域。本文首先阐述了硬件节点的设计和实现．在该硬件基础上阐述了如何构建基于Tinyos-2．X的试验研究平台．并阐述了在此平台上的程序开发调试方法．进一步介绍了无线传感器网络系统和应用程序的开发语言。可以进一步应用到实际传感器网络中去。     

压电传感技术的研究及应用

介绍了压电传感器的分类和测量原理,综述了国内外压电传感技术在航空航天、土木、机械、交通、医学等领域健康监测方面的主要应用实例。介绍了基于压电传感测试技术的桥梁振动监测研究,最后讨论了压电传感器在进一步实用化过程中面临的困难和需要解决的问题,并对其应用前景做了展望。     

无线网络传感器在建筑结构健康监测中的应用

关键技术： （1）本项目采用无限无线网络传感器技术，对建筑结构包括桥梁、隧道建筑结构等进行实时健康监测，减少事故发生率和生命财产损失。 （2）基于网络的平台，通过Internet Explorer浏览器进行实时监测。     

Design and development of guided four beam cantilever type MEMS based piezoelectric energy harvester

Microsystem Technologies - MEMS devices have found applicability in remote area of operation such as temperature monitoring in extreme climates, structural health monitoring, and car tire pressure...     

航空状态监测传感器技术的发展

航空状态监测传感器是飞机健康管理的重要基础。概述了航空状态监测传感器的发展趋势,并针对基于MEMS、光纤、无线传感网络、静电感应原理的几种新型航空状态监测传感器的最新进展做了介绍,阐述了对我国航空状态监测传感器发展的一些思考。     

MEMS微电容式传感器的传感特性研究

针对传统的传感器无法进行长期健康监测的不足,研发出一套新型的基于MEMS的硅微电容式传感器.对所研制的MEMS传感器的静态传感特性和动态特性进行了理论分析和对比实验研究.结果表明:MEMS硅微电容式传感器在反复加卸载实验中,线性拟和度均在0.999%F.S以上,灵敏度系数为6.9840με/kN,其重复性误差为1.43%F.S;其动态传感特性与传统的加速度计吻合的很好.     

微机电系统的现状与展望

在过去20多年中,微机电系统(MEMS)已经从早期的技术开发、设备探索和实验室研究的阶段发展到当前的实际应用阶段,并逐渐扩展到许多新的研究和探索领域,MEMS已经成为21世纪最具潜力的研究领域之一。对MEMS进行了简要的介绍,包括MEMS应用,MEMS的市场情况,以及3种主要的MEMS微制造技术,即体微制造、面微制造和LIGA技术。最后,提出了MEMS将来研究和发展的趋势。     

Real-time etch-depth measurements of MEMS devices

An in situ, real-time process control tool was developed for MEMS deep reactive-ion etch (DRIE) fabrication. DRIE processes are used to manufacture high-aspect-ratio silicon structures up to several hundred microns thick, which would be difficult or impossible to produce by other methods. DRIE MEMS technologies promise to deliver new devices with increased performance and functionality at lower cost. A major difficulty with DRIE is the control of etch depth. Our research shows that it is possible to monitor the etch depth of various MEMS structures (holes, pillars, trenches, etc.) through measurement and analysis of the infrared reflectance spectrum. Depths as large as 150 μm have been measured. Excellent correlation is found between the etch depths determined by analysis of these measurements and those measured with an SEM. In addition to etch depth, other parameters such as the photoresist thickness (e.g., mask erosion) can be simultaneously extracted. Based on these results, an infrared-reflectance etch monitor was integrated onto a reactive ion etcher at the Berkeley Sensor and Actuator Center for real-time monitoring and end-point determination. The integrated optical metrology system demonstrated accurate real-time monitoring of the etch depth and photoresist mask erosion     

一种无线传感器监测系统的设计和研究

给出了一种无线传感器监测系统的设计与开发,结合MEMS微传感器和无线通信技术,研究了MEMS微加速度计检测信号的测量与无线传输技术,设计了系统电路,并完成了原型装置的制作与调试。通过无线、有线传感器的时频响应特性比较表明,无线传感器监测系统能够满足桥梁健康监测的要求。     

Reliability design of thermally actuated MEMS switches based on V-shape beams

This paper presents the design and fabrication of the thermally actuated MEMS switches based on out-of-plane V-beams. The purpose of this research is to analyze the mechanical response of a V-thermal actuator fabricated from aluminum in order to improve the accuracy in response and to increase the switch lifetime. The actuation of this kind of switches is based on the thermal displacement of the mobile electrode under thermal load that is generated when the actuation voltage is applied. It can be used either as a capacitive switch or as a metal-to-metal one. The displacement of the mobile electrode for a given temperature is analytically calculated and validated both numerically and experimentally. Experimental investigations are performed on a macro-scale sample using a 3D digital image correlation measuring system, a heating source and a thermal camera for temperature monitoring. The first fabrication steps of the MEMS switch based on the V-beam thermal actuator are presented. The out-of-plane V-beams thermal MEMS switches can be monolithically integrated in RF applications.

     

基于无线MEMS传感器的晶圆传输振动监测系统设计

如何对半导体工厂运行中的晶圆传输设备进行监测也成为半导体厂商面临的主要问题之一。针对现有晶圆传输的振动监测问题,结合MEMS传感器和无线传输特点,提出了基于无线MEMS加速度传感器的晶圆传输过程的振动监测系统。系统以MEMS电容式加速度传感器为测试载体采集振动数据,通过蓝牙无线传感器网络将采集到的数据传输到主服务器,在监控PC上实时显示和处理,从而获得晶圆传输过程的振动信息。最后通过仿真验证可得,采用MEMS传感器可以满足轻负载的晶圆传输过程的测试需求,而且采用蓝牙无线传输方式也可以避免监测系统中的布线复杂,成本高等不足。系统实现了半导体工厂中的晶圆传输全过程的在线实时监测,可以及早发现生产线中设备的故障。     

基于MEMS的PHM系统微传感器网络节点设计

为实现仓储导弹装备的故障预测和健康管理(PHM)系统,研究基于MEMS传感器的导弹状态监测节点。以整合射频模块的微功耗单片机CC430F5133为核心,由微传感器模块采集状态信息,并经无线射频传输与上级ARM控制器实现实时通信,解决了节点长期稳定供电、复合传感器立体结构设计和安装等关键技术。该节点具有体积小,布置灵活,对监测对象无影响,功耗低,连续监测时间长等特点,能实现长期无人值守下的信息采集与实时上传,较好地完成了状态信息采集终端的功能。