三轴加速度计在水下结构振动测试中的应用

采用基于MEMS技术的ADXL330三轴加速度计芯片,设计了适合水下结构振动测试的加速度传感器,并应用于某输水管线闸门振动监测系统中.分析了ADXL330结构、原理和标定方法.根据水下结构振动测试特点和要求,设计了应用电路、防水结构以及振动测试系统.现场应用表明,采用该芯片设计的三轴加速度传感器能够满足水下结构振动监测的需要,具有低成本、高精度、易安装和安全可靠等特点.     

三轴加速度计在水下结构振动测试中的应用

采用基于MEMS技术的ADXL330三轴加速度计芯片，设计了适合水下结构振动测试的加速度传感器，并应用于某输水管线闸门振动监测系统中。分析了ADXL330结构、原理和标定方法。根据水下结构振动测试特点和要求，设计了应用电路、防水结构以及振动测试系统。现场应用表明，采用该芯片设计的三轴加速度传感器能够满足水下结构振动监测的需要，具有低成本、高精度、易安装和安全可靠等特点。     

风力发电机振动采集系统的设计

针对振动分析在风力发电机状态检测及故障定位中的作用,设计了基于ADXL335三轴加速度传感器的振动采集系统,并通过STM32实现模数转换。对信号采集过程中出现的频率混叠,设计了六阶巴特沃斯低通滤波器,采用Savitzky-Golay平滑算法对信号中掺杂的噪声进行去噪。测试结果表明：所设计滤波器可有效滤除600Hz以上的信号,振动加速度的误差可控制在0.5%以内;Savitzky-Golay平滑算法可有效消除信号中的噪声。     

三轴加速度计ADXL330的特点及其应用

ADXL330是美国模拟器件公司推出的完整的三轴加速度计,可以静态或者动态测量物体的加速度,测量范围是±2g.介绍了ADXL330的主要特点及其在组合导航系统中的应用.     

士兰微电子再创MEMS传感器新品

士兰微电子早在三年前开始进行MEMS传感器技术和产品的研发,并在MEMS传感器件的设计、信号处理芯片的设计、MEMS芯片工艺制造技术、MEMS封装技术、传感器测试技术等领域投入了全方位的研发资源,并于近期取得实质性进展,推出了三轴加速度传感器SC7A30和三轴磁传感器SC7M30。     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

基于MEMS技术的水平轴光纤加速度传感器

提出了一种基于微机电系统(MEMS)技术的水平轴光纤加速度传感器,并与Z轴光纤加速度传感器在同一MEMS芯片上制造,形成单一方向出纤的三轴光纤加速度传感器。分析了器件工作原理和器件结构参数与其性能的关系,利用MEMS技术成功制作出了加速度传感器样品。初步测试结果表明,本光纤加速度传感器灵敏度为164mV/g,3dB带宽的截止频率为1 600Hz。     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

加速度传感器ADXL50在导弹行军中的应用

检测导弹在车载行军过程中受到的振动冲击。采用加速度传感器ADXL50敏感振动过程中加速度的值,然后通过ADC0809转换成数字信号,再通过信号处理的方法滤除一些随机干扰,最后进行显示与报警。提出一套完整的测量车载导弹振动冲击的方案。该方案结构简洁可靠,能够测量导弹在车载行军过程中受到的振动冲击。在此利用单片集成式加速度传感器ADXL50和单片机电路测量振动加速度。     

基于无线传感器网络的角度监测系统

针对传统的角度测量设备体积庞大,测量精度低,实时性差等问题,介绍了一种空间物体三维姿态监测系统,其使用三轴加速度传感器监测空间物体的横摆角和俯仰角,使用三轴地磁传感器,结合加速度传感器对其进行修正,监测空间物体的滚转角,监测数据通过Zigbee无线通信网络传输至监测终端进行数据的实时显示与存储.测试实验证明系统具有使用灵活、测量精度高,实时性好等优点.     

多谐振纵向振动声换能器研究

声换能器的工作频带越宽,其所能发射和获取的信息量就越大。将目前热点研究的纵向振动换能器结构形式和换能器新型有源材料稀土超磁致伸缩材料加以结合,提出一种多谐振稀土纵向振动声换能器,通过理论分析,并应用ANSYS有限元软件仿真计算,实现换能器的小尺寸化,达到大功率超宽带发射的工作性能。     

加速度传感器ADXL105的原理及实验研究

ADXL105是ANALOG公司生产的加速度传感器芯片。该芯片除包含一个多晶硅表面微处理传感器外,还内置一个运算放大器,便于对测量信号进行处理,满量程是5g。详细介绍了ADXL105的工作原理、功能、特性,设计了测量探头、滤波电路、减法电路等具体实验电路并进行了相关实验研究,提出了注意事项,并对实验中出现的问题进行了讨论。实验结果表明,ADXL105能够很好地测量静态和动态加速度,响应速度快,性能稳定,适用于机械振动测量等场合。     

三轴数字加速度计ADXL345及其在捷联惯导中的应用

为解决弱信号条件下卫星导航接收机的定位问题,采用惯性导航辅助卫星导航的方案．设计构建了一个捷联惯性导航平台。在这个平台中,选用了美国模拟器件公司生产的采用SPI和12C数字输出的三轴加速度计ADXL345。该器件在CPLD的控制下输出数据,与陀螺输出数据一起在单片机中完成组帧,通过RS232串口发往导航计算机,完成捷联计算并向卫星导航提供惯性辅助信息。ADXL345作为惯性测量单元的核心部件,其工作稳定,使用方便．采用10Hz数据输出率和全比特模式约3．9mg／LSB的分辨率,能够满足系统设计需求。实验表明．捷联惯导初始粗对准水平精度达到0．15°。     

超声耦合无线电能传输用发射换能器优化设计

针对超声耦合无线电能传输系统研究的需要,对水下超声耦合无线电能传输系统发射换能器进行选型,确定换能器类型及工作频率。基于夹心式纵振压电换能器一维设计理论对发射换能器进行优化设计,在深入分析圆锥形前盖板延展系数对换能器振速比和等效机电耦合系数影响的基础上,选取的延展系数能同时兼顾换能器振速比和等效机电耦合系数均为较优值,并据此进一步确定换能器全部结构尺寸。实际测试结果表明,试制的发射换能器实际谐振频率为38.552 kHz,等效机电耦合系数为0.149,满足实际需要。     

一种电容式声压水听器的热粘性声学仿真研究

为了满足多领域中水下复杂环境声压检测的需要,提出了一种基于微机电系统(MEMS)的电容式声压水听器,开发出注油孔及注油沟道设计,将传感器封装于硅油中,通过平衡振动薄膜内外压强可以提高其耐受静水压能力。使用Comsol Multiphysics仿真软件对水听器建模,采取热粘性声-结构多物理场对传感器进行静态分析、模态分析及谐波声信号扰动下的灵敏度分析,在用有限元法分析模型时考虑了热效应与粘滞效应对小尺寸声学换能器的影响,使仿真结果更具说服力。得到了在幅值为10 Pa,频率在1 Hz～10 kHz的谐波声信号扰动下水听器的接收灵敏度为-147 dB。仿真结果表明,设计的电容式声压水听器据有高灵敏度和宽频带等特点,可以满足不同领域对水下低频声压信号的测量需求。     

ADXL203型双轴加速计在倾斜度测量中的应用

详细介绍了ADI公司高精度双轴加速计ADXL203的结构及原理,给出它与ADuC847组成的倾斜度测量硬件电路,并对电路的具体参数进行了分析.     

锥形结构超声阵列换能器研究

传统外形构造的换能器难以适应水下高速运动.因此,在头部为圆形或椭圆形的普通阵列式换能器基础上,该文设计了一种锥形结构的超声阵列式换能器,其可适用于水下高速航行器.通过有限元仿真确定了阵元尺寸与阵列构造,分析了换能器整体的声场分布,研制换能器样机并测试其电声性能.样机测试结果与仿真结果呈现出较好的一致性,换能器指向性与发...     

基于虚拟仪器的水声校准系统的研制

为了提高水声换能器校准的自动化程度和精度,研制了一套基于虚拟仪器技术的八通道水声校准与分析系统.该系统运用模块化的设计思路,以工业控制计算机为硬件平台,由2块高速数据采集卡、2块宽带信号调理卡、1块程控信号源卡以及测量软件构成了校准分析系统;并应用了谱分析和扩展Prony方法测量水声信号幅度和相位;测试结果表明,该系统能够完成水声换能器参数的自动校准,一级校准误差小于±1 dB,二级校准误差小于±1.5 dB.     

3-2型压电复合材料参数对厚度振动模的影响

3-2型压电复合材料在水声换能器应用中主要工作于厚度振动模态。应用切割填充法制备了四种3-2型压电复合材料，并通过改变复合材料中压电陶瓷的体积分数，实验测得了四种3-2型压电复合材料厚度谐振频率随体积分数增加而升高的速率，并分析了不同压电陶瓷与环氧树脂对样品厚度谐振频率变化率的影响。同时分析了复合材料反对称体振动模与厚度振动模的耦合，并提出了避免这种耦合的方法。