一种基于光纤F-P腔的石墨烯谐振式压力传感器

谐振式传感器具有良好的重复性、分辨率和稳定性,全光纤谐振式微型传感器则集合了微纳结构与光纤传感特性两者的优点。石墨烯作为近年来发现的一种新型材料,具有良好的热学和力学特性,可以作为谐振式传感器中的敏感元件。本文提出了一种基于光纤F-P结构的石墨烯谐振式压力传感器,其兼具微机械传感器和光纤谐振器的优点,具有较高的谐振频率,在测量压力的实验中展现出良好的性能,压力灵敏度最高可达2. 93Hz/Pa,具有重要的应用价值。     

新型推挽激励的谐振式微机械静电场传感器

为了提高传感器的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),降低器件的耦合干扰,基于表面微机械工艺设计制作了一种新型推挽激励方案的谐振式微型静电场传感器.该传感器敏感结构主要包括静电梳齿激励电极、屏蔽电极和感应电极3部分.工作时,在该传感器敏感结构同一侧梳齿的固定端上加入反相相等的激励信号,实现差分激励,使屏蔽电极在谐振频率处振动,从而在感应电极上感应出差分电流信号,通过相关检测方式检测出传感器该输出信号的二次谐波分量,即可获得被测静电场强度大小.该传感器的新型结构设计和激励检测方案可获得最大电场响应灵敏度,并有效抑制了同频耦合串扰和共模噪声.常压室温(约25℃)测试结果表明,在量程(-15 kV/m～15 kV/m)内,只需要5 Vpp激励电压,其中线性度(端基线性度)达到了1.03%,分辨率优于200 V/m.     

一种用于复杂环境下的高精度微型谐振式压力传感器北大核心CSCD

微谐振式压力传感器因其体积小、精度高等特点而被广泛研究,本文基于谐振器在不同压力载荷下侧向振动时其等效刚度随轴向应力的改变而变化的原理,设计了一种静电激励/电容检测的谐振式压力传感器。本设计采用的谐振器结构与现有研究不同,通过在谐振梁的两边设计了两根侧梁用于抑制谐振器的Z向位移,提高了传感器的稳定性,并且双面梳齿结构和复合温敏梁可进一步优化传感器检测灵敏度等性能。在ANSYS WORKBENCH仿真平台下对其进行分析与验证,结果表明:侧梁可有效地抑制谐振器的Z向位移,在0~100 MPa范围内谐振器具有良好的正向应力特性;传感器基础谐振频率为29.834 kHz,在0~120 kPa范围内灵敏度可达29.6Hz/kPa,且最大过压1.5×FS时仍具备频率稳定性,这表明该传感器可应用于对灵敏度、抗过压等性能有更高要求的复杂环境中。     

一种用于复杂环境下的高精度微型谐振式压力传感器

微谐振式压力传感器因其体积小、精度高等特点而被广泛研究,本文基于谐振器在不同压力载荷下侧向振动时其等效刚度随轴向应力的改变而变化的原理,设计了一种静电激励/电容检测的谐振式压力传感器。本设计采用的谐振器结构与现有研究不同,通过在谐振梁的两边设计了两根侧梁用于抑制谐振器的Z向位移,提高了传感器的稳定性,并且双面梳齿结构和复合温敏梁可进一步优化传感器检测灵敏度等性能。在ANSYS WORKBENCH仿真平台下对其进行分析与验证,结果表明:侧梁可有效地抑制谐振器的Z向位移,在0～100 MPa范围内谐振器具有良好的正向应力特性;传感器基础谐振频率为29.834 kHz,在0～120 kPa范围内灵敏度可达29.6Hz/kPa,且最大过压1.5×FS时仍具备频率稳定性,这表明该传感器可应用于对灵敏度、抗过压等性能有更高要求的复杂环境中。     

基于不确定度分析方法的硅微传感器设计方法研究

基于谐振式硅微压力传感器敏感结构设计原理,结合不确定度分析方法,分析了各结构尺寸对敏感结构固有频率以及检测灵敏度的影响.建立基于样本的随机模型在考虑尺寸加工误差的同时,评估了谐振敏感结构各个结构尺寸传感器固有频率以及检测灵敏度的影响大小并进行了比较,从而获得了对传感器性能起关键作用的影响因素.以上的结果可以为相应传感器敏感结构设计与优化提供参考.     

地面反射压测量传感器安装结构模拟实验研究

爆炸场试验中,强烈的高温场、机械冲击和振动等会使冲击波超压传感器产生寄生输出.本文基于冲击和振动对冲击波压力传感器测量的影响,设计了一种用于地面反射压测量的传感器安装结构,并开展了相关的模拟实验研究.通过力锤敲击传感器安装平板,同时得到有该安装结构的传感器和无该安装结构的传感器所测量的数据.对测量数据分别进行时域信号和频率信号比对分析,分析结果表明:该传感器安装结构能有效抑制机械冲击对压力传感器测量的影响,适用于爆炸场冲击波超压测量.     

微谐振式压力传感器的差动输出设计与建模

提出一种应用于微谐振式压力传感器的敏感结构,其一次敏感元件为矩形硅膜片,膜片的上表面架设有三个两端固支的硅谐振梁,间接感受压力作用,根据膜片上不同位置设置的硅谐振梁的固有频率对于压力变化有不同的变化规律的特点,实现对被测压力的差动输出检测。针对这种结构,建立被测压力与谐振梁固有频率的数学模型。设计实际尺寸参数进行计算分析,得出谐振梁的分布位置和几何参数对其振动特性的影响规律,给出了由差动输出解算压力的公式,验证了所提出的结构的设计思想和优化参数的可行性。     

激励功率对微机械谐振梁谐振频率的影响

对谐振式微机械传感器的敏感元件——微机械谐振梁的谐振频率特性进行了详细的实验研究，并从理论上分析了激励功率对谐振频率的影响．实验结果表明，谐振频率随着激励功率的增加而近似线性减小，当激励功率从1．1mW提高到10．1mW时，谐振梁的谐振频率降低了1．609kHz，灵敏度为0．179kHz／mW．实验结论与理论分析的结果基本一致．若要使激励功率对谐振频率的影响减小，则要求降低激励功率并减小梁的长度，增大梁的厚度和宽度．上述研究结论对优化谐振式微机械传感器敏感元件结构尺寸的设计有指导意义．     

微机械谐振式硅桥传感器

本文描述了微机械谐振式硅桥传感器的工作原理,硅桥制作过程以及传感器的工作特性。讨论了传感系统的检测灵敏度与光纤头到硅桥表面距离的关系。实验结果表明,激励硅桥谐振的光功率是在10～450μW,探测信号的光功率在300μW时,其系统的信噪比为25～40dβ,它具有重要的实际应用价值。     

不同结构Terfenol-D棒的高频振动性能研究EI北大核心CSCD

为了高效应用Terfenol-D棒,研究了六种结构的棒。利用有限元软件对不同棒的磁芯损耗进行了仿真计算,并对其进行动力学仿真研究。加工了其中三种结构的棒,对棒的输出振幅进行了试验测试。结果表明：外径表面处,未处理棒的磁芯损耗最大;切片处理和切缝处理棒的磁芯损耗均减小,切片处理棒的磁芯损耗小于切缝处理。外径切缝棒整体的损耗最大;径向切割并粘接棒和切片处理棒整体的损耗小于未处理棒和外径切缝棒;两端切片棒整体的损耗大于切片并开槽棒和切片处理棒。未处理棒的谐振频率最高,机械品质因数最大,振幅最小;与未处理棒相比,切片处理棒或切缝处理棒的谐振频率和机械品质因数减小,振幅增大;切片处理棒的谐振频率和机械品质因数小于切缝处理棒,振幅远大于切缝处理棒。     

硅微谐振式压力传感器中的单端口静电激励-电容检测方法研究

采用静电激励-电容检测方式的硅微谐振式压力传感器具有温度稳定性好、灵敏度高、功耗低等优点,但同频耦合干扰是限制电容检测精度的主要因素。采用频域分离法可有效地克服同频耦合干扰带来的影响。在研究基于频域分离法的单端口静电激励/电容检测的基础上,提出了单端口静电激励/电容检测方案。     

硅微谐振式压力传感器测试方法研究

为了解决硅微谐振式传感器输出信号测试设计周期长,费用高;测试过程时间长,误差大的问题引入了了组合是敏感方法和压阻变换的原理。作为测试压力传感器的重要方法,本文介绍了上述方法的相关验证实验,最后针对实验结果做了简要分析。     

具有主动加速度补偿的压电压力传感器动态特性

建立了有加速度补偿的压电压力传感器的力学、数学模型,进而利用该模型分析了有关传感器的频率响应和阶跃响应。讨论了有补偿传感器和无补偿传感器的无阻尼故有频率以及它们之间的关系。最后,对通过固有频率匹配的方法降低有加速度补偿的传感器在阶跃响应中的过冲值问题进行了探讨。     

航空发动机压力计量测试的发展趋势

系统地分析了航空发动机压力计量测试的发展趋势,有针对性地指出了研制新型特殊的压力传感器、发展非接触式动态压力测试校准技术、发展现场压力测试及校准技术以及形成健全的发动机研制生产压力计量保障体系是目前主要的研究发展方向。     

钟罩式气体流量标准装置技术改造及试验检定

简要介绍某2000L钟罩式气体流量标准装置基本工作原理、特点、主要性能参数及存在的缺陷,针对不足之处提出改造方案。增加恒压供气系统,使装置同时具备进气、排气两种工作方式,提高装置工作压力,扩展计量能力。设计加工全新管路系统,满足正反进气、快速安装、快速准确流量调节等要求。设计自动控制测试系统,实现试验数据的自动采集及处理,装置自动控制,有效提高工作效率,减小人为误差。     

如何确保食品微生物检测工作的质量

为保障食品微生物检验结果的准确性和可靠性,提高检验技术人员业务水平,保证检验工作质量和提高实验室科学管理水平,全面开展食品微生物实验室质量控制是非常有必要的。食品微生物实验室质量控制工作应从检验人员的基本技能、设施和环境质量、仪器设备的质量、试剂和培养基的管理、微生物检验方法的确认、标准菌株的管理、微生物检测过程、样品处理与培养等多个方面着手;食品微生物实验室质量控制直接关系到日常检验工作的质量,为食品安全监管提供有利依据,是检验数据公正性、可靠性、科学性的重要保证。     

预裂孔逐孔起爆在露天矿破碎带边坡的应用

攀枝花铁矿进入中深部开采后,露天采场的边坡高度已达105⁵55m。随着边坡高度的增加,高陡边坡的局部沉降、垮塌频发,严重威胁采场内人员和设备的安全。针对露天采场的不稳定边坡主要集中在破碎带部位,破碎带的爆破预裂效果较差并且有爆破产生的振动等问题,根据预裂爆破成缝机理,结合破碎带边坡地质特征和延时爆破理论,对破碎带预裂效果较差的原因进行了分析。认为预裂孔逐孔起爆更有利于破碎带边坡的预裂效果,同时能够"引导"、减轻爆生气体向预留边坡方向的作用,还能降低爆破振动对预留边坡的破坏作用。通过预裂孔同时起爆和逐孔起爆在破碎带部位的对比实验,取得了预裂孔逐孔起爆在孔痕率和爆破减振率上优于预裂孔同时起爆的实验效果。     

加强烟用香精香料质量控制的探讨

该文对烟用香精香料这一特殊产品进行介绍,就烟用香精香料在烟草行业中的质量控制以具体的检测实验进行对比,通过常规物理实验和气相色谱-质谱分析方法的比较,说明各方法在香精香料质量控制中优劣,并就烟用香精香料检测室在实验室管理和统计技术等方面的提高提出建议。     

基于FFT的任意函数发生器设计

通过快速傅里叶逆变换(IFFT)可以将频域信号转换为时域信号,这些转换而来的时域信号可以是周期信号的一个单循环,通过该信号序列可生成任意长度的周期信号。在此基础上,通过窗函数以及重叠的IFFT变换的引入可抑制再循环过程中产生的干扰,生成任意非周期的时域信号,该特性是传统的波形发生器所不具有的。     

测试软件平台的仪器可互换性机制研究

解决TPS仪器可互换性的关键是仪器驱动器对仪器的调用应该是面向信号的。该文在分析前人模型的基础上提出功能接口的概念,研究功能接口中仪器驱动程序封装的方法,并介绍基于功能接口测试程序的编写方法,实现仪器的可互换机制。