传感器可靠性技术─失效模式与效应分析在传感器上的应用

通过实例介绍了可靠性技术中常用的失效分析方法一失效模式与效应分析，并阐述了失效模式、效应与危害度分析在传感器上的应用。     

扩散硅压力传感器工艺过程的FMECA分析

通过将扩散硅压力传感器的每一道工序作为“部件或元件”，构成“工艺”的可靠性框图，进行ＦＭＥＣＡ分析；指出了各个工艺所产生的失效模式、失效原因、失效效应和改进措施。     

扩散硅压力传感器工艺工程的FMECA分析

通过将扩散硅压力传感器的每一道工序作为“部件或元件”构成“工艺”的可靠性框图，进行ＦＭＥＣＡ分析，指出了各个工艺所产生的失效模式，失效原因，失效效应和改进措施。     

高量程加速度传感器在测试中的失效分析

通过在不同测试环境对高量程加速度传感器进行测试,并对传感器在测试中出现的失效进行分析,在实验室环境测试中出现的主要失效模式为键合引线的脱落和微梁的断裂,其原因是不同金属的引线键合强度较低;重复性的冲击加速了材料的疲劳.在实弹测试环境测试中出现的传感器失效原因主要足在侵彻测试中传感器芯片与侵彻信号中高频分量发生共振导致过...     

一种基于FPGA的MRAM单粒子效应分析系统

基于FPGA设计了一套MRAM单粒子效应分析系统。该系统分为主控板和测试板,采用了可替换的测试板设计,能兼容不同封装的MRAM器件,通过FPGA主控程序和labVIEW上位机监测程序,能实时监测MRAM器件的单粒子效应,包括单粒子锁定、瞬态和翻转。此外,该系统与MRAM的单粒子效应分析流程紧密结合,可进一步定位MRAM器件的单粒子失效模式。经验证,单粒子系统能有效检测和分析MRAM的单粒子效应。     

高冲击环境下MEMS大量程加速度传感器结构的失效分析

对设计的大量程加速度传感器进行冲击测试,分析该种传感器结构在高冲击环境下的输出信号及可靠性。加速度传感器结构采用四端全固支结构,通过在梁的端部和根部设计倒角结构以分散应力。测试结果表明该传感器在232,119.4 gn下可以测试到有效输出信号。同时,对测试中失效传感器进行了分析,总结出大量程加速度传感器的在高冲击环境下的失效模式主要为键合引线的脱落、微梁的断裂和封装失效。     

传感器可靠性技术─敏感元件与传感器的寿命分布与可靠性指标

讨论了具有早期失效的敏感元件与传感器的可靠性分布，由此提出了如何确定早期失效和筛选时间，并给出了实用例子，为进一步确定可靠性指标提供了依据．     

基于元胞自动机的无线传感器网络抗毁性分析

因能耗敏感与有效连通性特征等所造成的网络抗毁性能低下是制约无线传感器网络规模应用的主要技术瓶颈之一。针对该问题,利用二维元胞自动机考虑能耗失效、连通性失效等五种失效情形,建立无线传感器网络拓扑演化规则,并基于随机性失效策略与选择性失效策略对网络抗毁性能展开分析。研究表明,网络面临随机失效时抗毁性能明显优于选择性失效。通过失效节点构成分析,在随机失效策略下,能耗失效为造成网络失败主因,而在选择性失效策略下,连通性失效对性能影响更为显著。基于所得结论,为进一步研究网络抗毁性能提升方法提供有益借鉴。     

硅压力传感器振动可靠性试验与评估分析

以硅压力传感器为研究对象,文中在对该压力传感器失效模式和失效机理调研的基础上,建立了压力传感器在振动应力作用下的失效物理方程,进行了以振动应力为加速因子的恒定应力加速寿命试验;结果表明,在振动应力作用下,传感器的失效物理方程为逆幂律模型;经对试验数据进行统计分析,求得了传感器在振动应力作用下的可靠性参数估计值及加速寿命方程lnη=-6.46034-4.73856lnS;通过对传感器进行可靠性评估,得出了传感器的平均寿命和可靠寿命分别为53246小时和23248小时。     

组装式石英谐振传感器高温失效研究

针对组装式石英谐振传感器高温失效的具体情况,采取对已失效的传感器解剖分析的方法,研究传感器高温失效的机理及主要影响因素,提出传感器结构改进措施和装配工艺改进措施。在实施改进措施后,传感器高温失效的问题得到了解决。该传感器已经应用在油田现场,并获得良好的效果。     

家用无线智能燃气表的三防防护

城市进程的加快同时也对燃气行业提出了更高的要求,如何有效地降低运行故障率成为行业内有待解决的问题。文章主要讲述了如何通过加强燃气表的三防防护工作,有效降低控制部分的运行故障率。其中通过列举一款智能表的材料优选、工艺防护和结构防护三方面进行的具体三防防护处理措施,以及投入市场使用后所取得的效果,从而验证了经过三防处理的燃气表在恶劣环境下稳定运行的寿命可以得到很大的提高。     

无线传感器网络接入IPv6网络方式的研究

无线传感器网络与IPv6网络的接入方式研究是一个研究热点。从研究代理接入方式和直接接入方式出发,讨论使用直接方式接入IPv6网络的全IP方式,结合单兵作战系统对其做分析。指出全IP接入方式是实现WSN与IPv6网络互联的一种非常重要的思路,对于未来信息化战争具有重大的军事意义,值得进一步展开深入研究。     

地球静止轨道卫星有效载荷可优选凝视型光学遥感器

提出了在地球静止轨道上利用高分辨率固态成像器件按“凝视”模式观测地球的设想,分析了按凝视模式工作时的各种几何关系,并根据目前和近期能达到的固态成像器件的水平,以5 0002像元的CCD器件和1 0002像元的红外焦平面阵列作为探测器,提出了性能分别类似于VHRR和GOES-9成像仪的两种传感器的设计方案,并与之比较。分析结果表明,在静止轨道上按“凝视”模式观测地球是在气象观测和海洋遥感中很有吸引力的方案。     

一种IPTV动态权限变更系统的研究与实现

本文针对在以大规模接入汇聚路由器(ACR)为核心构成的有线宽带双向接入网络中"静态用户认证状态表"机制不能解决实时授权的问题,提出了基于用户授权信息变更(CoA,Change-of-Authorization)协议的实现方案,该方案不仅能实时更改用户授权,并且具备简单、可扩展、安全等优点.     

随钻测井系统井下传感器的低功耗设计

提出了随钻测井系统井下传感器的一种低功耗设计方法。介绍了随钻测井系统,其需要在井下长时间工作且只能通过电池供电的特殊性,决定了低功耗设计是整个系统设计的核心问题。本文通过对低功耗电路设计原则的分析,结合随钻测井系统的要求,采用Freescale公司的MC9S12Q128单片机,在硬件和软件两个方面对随钻测井系统井下传感器进行了低功耗设计,采用低功率器件和动态功耗分配的省电管理模式。     

基于速度建模前馈控制方法的研究

常采用的双闭环控制方法无法解决动机座下的光电跟踪设备其跟踪精度与稳定性的矛盾,而导致跟踪失败。本文对平台罗经角度数据进行速度数学建模,首先通过有限记忆最小二乘滤波得到速度的平滑数据;再进行动机座下的坐标变换和视轴校正;最后将平滑的速度数据通过复合控制前馈到速度回路;试验表明:提高了精度了同时,保证系统的稳定性,其有效隔离度为13.06,大大提高了设备的跟踪性能。     

振动信号在线检测的超低功耗无线传感器节点设计

本文介绍了实现在线振动检测和分析的无线传感器节点的超低功耗硬件设计。该传感器节点基于超低功耗单片机MSP430F135,由射频通信模块和加速度传感器及信号调理电路构成。我们主要研究了用集成加速度器件以低功耗方式实现振动信号在线检测的设计方法,以及使节点满足超低功耗和检测性能要求的系统各模块工作方式（包括模式和时序）和电能管理措施,使节点在满足在线实时检测和信号传送要求的基础上,其平均功耗达到采用电池供电的无线传感器节点的性能和寿命要求。     

机电设备BIT 中传感层系统的不确定性动态分析􀀂

BIT(Built-in test)系统中传感层的不确定性反映了测试输出数据的可靠度，而数据的可信度影响着BIT系统进行决策的准确性和可信度，并且数据的不确定性是产生虚警的重要因素之一，对传感数据进行不确定性分析是获得数据可信度的有效的量化方法。传统的不确定性分析为静态分析过程，本文基于传感层系统的状态模式空间提出了传感层的不确定性动态分析方法，根据其可靠性模型，基于概率方法进行不确定性的动态计算，实现对传感层系统的执行和输出数据的可信度进行评估。同时对未覆盖故障集合对分析结果的影响进行了分析。最后对某电涡流位移传感器进行了不确定性分析的仿真。     

一种协作和中继混合的传感网寿命最大化路由算法

周期性监控、多对一数据传输是无线传感网的典型场景之一.其中存在固有的能耗不均问题,即与sink 节点距离不同的节点能耗差异大,严重缩短了网络寿命.提出了一种基于协作和中继混合传输模式的路由方法,利用协作和中继在远、近距离传输时能耗的互补性,通过调整节点采用中继模式传输的负载比例(称为中继率),均衡节点间的能耗,延长网络寿命.定量地描述了节点能耗和中继率的关系,将网络寿命最大化建模为关于中继率矢量的高阶非线性优化问题.为了求解该问题,深入分析了寿命最大化时节点间能耗的关系,得到的结论是：若以中继模式传输单比特的能耗小于sink 一跳邻节点的协作模式能耗,则寿命最大化时所有节点能耗相等;否则,寿命最大化时节点中仅满足协作模式能耗大于中继模式的部分节点能耗相等.由此将多元非线性的网络寿命最大化问题转化为关于单变量的优化问题,求得了最优中继率.利用理论分析结果设计了分布式路由算法DORRCR.仿真结果表明,该算法能够有效延长网络寿命,显著提高全网的能耗均衡性.