基于QT的FAIMS气体传感器测控系统设计与实现

自主设计与开发了一套基于QT的FAIMS气体传感器测控系统,与下位机系统配合使用。基于C++的QT框架进行GUI界面设计,使用Raspberry Pi 3B嵌入式开源硬件作为控制中心,搭载主流的嵌入式Linux操作系统,FAIMS气体传感器核心芯片采用PCB工艺制作,上下极板间距0.2mm,离子源采用与PCB板设计相结合的负直流针－环放电电极结构,针尖直径为200μm,环直径为3mm。实验结果表明:系统实现了上位机与下位机的命令和数据收发、多种颜色的谱图在线及离线绘制、数据滤波、多谱图的数据提取和保存、多平台应用等功能,具有体积小、便携式、应用灵活、通用性好等特点。     

基于PTFE基材的FAIMS传感器设计

为降低FAIMS传感器制作的复杂度与成本,设计了一种基于PTFE基板的FAIMS传感器.该传感器由漂移管、离子源及外围电路组成.其中漂移管基于PTFE基板构建,使用PCB工艺制备Au电极,利用厚度为0.4 mm氧化铝条作为绝缘支撑片将上下电极隔离并形成通道,用于离子分离与检测,漂移管的总体积1.9 cm3.离子源通过针-网式电晕放电建立,通过软焊接工艺连接到FAIMS上基板.外围电路包括FAIMS工作所需的高频高压非对称电场及补偿电场产生电路和微弱离子电流放大电路.常温下,传感器响应恢复时间小于3 s.利用化学战剂模拟剂甲基膦酸二甲酯DMMP(Dimethyl Methylphosphonate)测试了传感器的灵敏度,实现了0.5 μg/m3的量级DMMP样品的检测.     

一种用于平板型FAIMS的电晕放电离化源

本文制备了一种适用于平板型FAIMS的电晕放电离化源,由电晕针、钼网、铜底座和聚四氟乙烯外筒等部件组成.其中电晕针使用直径为0.5 mm的钨丝通过电解加工方法制备,加工条件为:电解电压6 V;电解液为NaOH,1 mol/L;制备时间控制在160 s.观测了离化源在针-网距离为2 mm~8 mm时的伏安特性,针-网距离越远放电起始电压越高,放电电压(kV)与电流/电压(μA/kV)呈线性关系.测量了1 μA~40 μA放电电流下,FAIMS检测的甲基膦酸二甲酯DMMP(Dimethyl meth-ylphosphonate)样品的输出响应图谱,反应离子峰与DMMP离子峰都随放电电流增加而增大.     

大容量小精灵——PNY 2GB Micro SD卡

Kingmax“三防超棒”以小巧和便携博得了不少用户的青睐。2007年的超棒新品不仅在外形上有所改变,技术性能上也有所更新。Kingmax超棒新品外观为娇艳的深粉红色。39mm×12．4mm×2．2mm的纤细身材和5克的体重依然是便携的代名词。该产品在设计上针对PCB板的结构进行了修改,刚直的边角变得圆滑而温润,使外壳跟PCB     

基于区域填充算法的PCB网络提取

随着电子技术的迅速发展，用于PCB行业的设备与技术也突飞猛进。飞针测试机作为判定PCB板的电气连接是否良好的PcB检测设备，可以准确无误地检测出PCB板上各点之间的开短路情况，从而发现PCB板上出现开短路错误的位置。而要对PCB板的物理通断进行电气测量，首先必须知道PCB板正确的物理连接（即PCB的网络分布）情况。文章将主要讲述如何利用一种图形区域填充的算法，从用于绘制PCB板的GERBER文件中获取PCB板的正确网络分布。     

基于基片集成波导和消逝模谐振腔的压力传感器设计

提出一种新型的基于基片集成波导和消失模谐振腔的压力传感结构。设计了圆形空腔,当施加外界压力时,圆形空腔发生形变从而使谐振腔谐振频率变化。采用共面波导线对谐振腔进行耦合馈电并将频率信号传输出来。通过读取传感器的回波损耗参数( S11)来表征压力与频率的关系。利用高频仿真软件HFSS对谐振腔进行了仿真设计和优化,设计尺寸为30 mm×30 mm×1.93 mm,与传统谐振腔相比体积明显减小。传感器基底为Rogers 4003C板材,采用PCB技术进行加工。搭建压力测试平台对传感器进行测试,结果表明在0~3 N的压力范围内变化100 MHz,绝对灵敏度为25 MHz/N。仿真和实测结果比较吻合,验证了所设计压力结构的有效性。     

PCB天线的分析及应用设计

本文首先分析常见的几种PCB天线设计的优缺点,然后结合一款设备发射频率为430MHz,尺寸非常紧凑(28.1mm×5.5mm)的产品,分别按照几种常用的PCB设计进行了讨论,最后重点研究了PCB螺旋天线的设计方案。实验测得PCB螺旋天线的信号强度和辐射距离完全符合设计要求,各项功能运行良好。     

基于SI的数字电路PCB高速设计

随着集成电路输出开关速度的提高以及PCB板密度增加,如何在PCB板的设计过程中充分考虑信号完整性(SI)问题,已经成为当今PCB设计业界中一个新的热门课题.文中从SI的主要影响入手,结合实例,分类分析高速数字电路设计中可能出现的延迟、反射、串扰、SSN和EMI等SI问题,并提出相应的解决方案.     

PCB探针定位的条码视频辅助引导方法

通过在PCB板上加贴多个QR码,在视频监控下,先由QR码动态解码定位,然后对故障隔离的目标定位,将PCB板、探针和高亮的目标点实时显示在视频上,引导探针进行故障隔离;讨论了不同解码结果下目标点可探测范围及对未解码的QR码进行预估的方法,利用帧相关算法实现在任意多QR码情況下对目标点的快速定位;结果显示对分辨率为2000×1600的PCB板影像图,对DIP标准封装引脚可达到实用定位分辨率,并在PC机上达到120ms/帧的解码定位速度。该方法可减少故障隔离时人工负担和出错机会。     

一种双端排布热电堆结构设计与仿真优化

微机电系统（MEMS）红外热电堆是光谱仪、气体传感器、远程温度传感器等现代信息探测系统的核心工作器件,较高的表面利用率和响应度以及更简易的制备工艺将是未来该类器件制造技术的发展趋势。本文分别采用热偶条双端对称排布、取消红外吸收区、扩大冷端欧姆接触面积、支撑膜边缘开通绝热槽、充分发挥氮化硅钝化与红外吸收双功能作用等设计理念,对热偶条温差分布进行优化,研究热电堆性能的变化规律。采用Ansys workbench有限元分析软件对器件进行仿真发现：当传感器设计尺寸为1.5mm×1.5mm×0.3mm,有效面积1.21mm2,绝热槽1.1mm×20μm时,双端开槽的热电堆探测器在具备更低制备成本的同时表现出最优性能表现。通过与普通双端热电堆性能进行仿真对比,发现绝热槽的引入使得探测器输出电压提升88.5%。为未来温度传感器设计制造提供了新颖的设计思路。     

基于LTCC工艺的数字三轴加速度传感器的研制

将微机械加工工艺与混合集成技术相结合,设计并制作了具有RS422标准接口的数字三轴加速度传感器。采用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺将敏感元件、信号调理电路、模数转换电路和接口电路集成于一体,集成后的体积为45mm×45mm×15mm,实现了传感器的数字化、小型化和模块化,并大大提高了系统的测量精度和可靠性。     

PCB分层设计中控制电磁干扰辐射

本文从最基本的PCB布板出发,讨论PCB分层在控制电磁干扰辐射中的作用和设计技巧。     

自动豆浆机控制板的替代（下）

原控制电路的所有元器件安装在一块90×45mm大小的印刷电路板上，所以一级修理时的PCB板图也按照这一尺寸进行设计。PCB板的设计使用Protel-99软件。图2是笔者修理时设计的PCB板图，读者可以根据自己的想法进行重新设计。     

压阻式医用导管端微型压力传感器

本文探讨了对压阻式导管端压力传感器微型化起限制作用的一些因素.根据(100)硅各向异性腐蚀的特点和矩形硅膜上的应力分布曲线,分析了硅片厚度和力敏电阻区尺寸对传感器压力灵敏度的影响.介绍了一种微型化的压阻式医用导管端压力传感器的设计、制造工艺和钝化与封装技术.该传感器芯片尺寸为1mm×2.5mm×0.16mm;量程为40kPa;灵敏度约为100μV/V·kPa;静态精度约0.3％FS;固有频率高达350kHz.其制造工艺适用于批量生产.     

PCB上微带线间的串扰分析

用传输线理论知识对PCB板上平行走线之间的串扰作了分析推导,为PCB板上的布线设计提供了参考,证明了避免串扰的设计技术和原则。     

高速PCB设计中的两个主要因素

随着集成电路输出开关速度提高以及PCB板密度增加,应该把信号完整性（SI——Signal Integrity）和电源完整性（PI—P0wer Integrity）作为设计高速PCB板的两个主要因素来考虑,并采取有效的控制措施。提出解决方案     

电子设计发展趋势——开源PCB设计

正电子设计领域的一大趋势是开源硬件及其配套的开源原理图和PCB布局图的使用。使用开源硬件及其配套资源意味着工程师可以方便地使用现有设计方案,从而提高效率并缩短产品上市时间。随着工程师更加深入地了解传统PCB与开源PCB设计之间的区别,该趋势将极有可能获得进一步增长。开源PCB设计较传统PCB设计具有几大优势,其中包括电源和数字部分以及高速数据部分的重复可用性,这使得工程师更加青睐于开源PCB设计。在以往的设计过     

基于视觉传感器的PCB缺陷检测系统的研究与实现

为了实现PCB缺陷的在线自动检测,设计了一种PCB缺陷自动检测系统,该系统主要由机器臂、电气控制系统以及视觉传感器系统等组成。通过可编程控制的图像采集系统获取高质量的原始视觉图像,利用图像处理实现对缺陷目标的自动检测及识别。实验结果验证了该系统检测PCB板缺陷的高效性和实时性。     

PCB板中时钟电路的EMC问题探究

为研究PCB集成电路板中时钟电路引起的电磁兼容问题,对时钟电路的电磁兼容问题设计时几种主要影响因素进行了分析研究。为以后的PCB板时钟电路的设计提供了思路。     

无线通讯基站设备中PCB之间的射频互连设计

文章介绍了无线通讯基站设备中PCB之间的各种射频互连设计,详细介绍了目前市场上比较普遍的从第一代到第三代PCB板对板,板到模块及共面板间的射频同轴连接器的设计、性能和应用,为无线通讯基站设备的板间互连设计提供比较详细的参考.