高g值压阻式微加速度计设计

利用加速度计的机械变形导致电阻的变化,设计了一种测量高g值的加速度计。在CoventorWare软件下建立了加速度计的加工工艺流程和实体模型。利用压阻分析模块MemPZR,采用FEM分析方法,通过改变压阻块在悬臂梁上的位置,得到压阻块位置与器件输出电流之间的关系,找到了压阻块在悬臂梁上的最优放置位置。改变压阻块的电导率,验证了器件的灵敏度变化与压阻率变化的趋势是一致的。在20 kg加速度的输入下,得到了压阻块应力的分布,以及电流的大小及分布,和悬臂梁的应力大小及分布,验证了加速度计的抗过载能力。     

MEMS固体化学推进器设计与建模研究

研制了一种基于MEMS(微机电系统)技术的固体化学微推进器。给出了推进器的结构设计、工艺流程,以及推进剂加注方法。建立了推进器点火过程热传导模型,利用该模型分析了不同因素对点火延迟时间的影响。同时,通过建立推进器性能模型,进行了推进单元推力和冲量的预测,给出了仿真结果。结果表明:减小点火电阻衬底材料的密度、热导率和比热可以减小点火延迟时间和点火功率;在一定条件下,增大喷管出口与喉部面积比能够提高推进器真空推力和冲量;MEMS在推进系统中的应用,能够满足微小型卫星对星载推进系统小型化、微推力、高精度的要求。     

微机电系统中微摩擦特性及控制研究

针对微机电系统设计中存在的微摩擦问题，论述了开展微观摩擦研究的意义和必要性。全面总结了微摩擦基本特性研究的进展，包括微观摩擦与宏观摩擦的对比，微观摩擦与表面形貌的相关性，以及粘滑现象等。提出了控制微摩擦特性的一些主要研究方向。     

多维无线能量传输体内微机电系统的设计与实验研究

以改进体内微机电系统传输功率的稳定性为目的,设计了多维无线能量传输系统,包括耦合结构和外围的微型化印制电路板(PCB)。二维外围PCB将两块一维的PCB连接使用。通过对二维无线能量传输系统的测试,表明该系统能够较好地驱动胶囊内窥镜系统工作。对三维无线能量传输系统的外围PCB进行设计。分析无线能量微机电系统的布局优化和外壳结构设计方案。     

基于菱形搜索块匹配技术的微机电系统微运动测量研究

首先,分析了块匹配运动模型和测量原理,采用最小总绝对差值设置块匹配准则,确立了菱形搜索算法的块匹配搜索路径。该算法通过大小模板块匹配进行粗定位和精定位,求解微运动最佳运动矢量。然后,设计了基于计算机微视觉的微机电系统图像获取方案,并以微机电系统谐振器为研究对象,获取24幅不同相位图像,用所提出的微运动测量方法进行分析和验证,结果表明：基于最小总绝对差值和菱形搜索算法的块匹配技术能较好地估计和测量微机电系统器件的微运动矢量。     

大位移多折叠梁静电驱动器的设计及力学性能分析

针对现有微静电梳状谐振器用作驱动器时输出位移极小的弱点,提出一种结构新颖、输出位移大、能工作于谐振状态和静电力状态下的多折叠梁微静电驱动器设计方案.建立该驱动器的力学分析模型,给出位移、弹性系数和谐振频率的解析公式.研究表明,当特征尺寸相同时,与常用的直脚型和蟹脚型谐振器相比,在相同电压下其输出位移可提高7倍～14倍,而在相同最大应力条件下其位移输出能力可提高4倍～9倍.     

用于探空仪的加热式湿度传感器及测量电路

针对探空仪湿度传感器在高空低温、高湿恶劣环境下容易结露,湿度波动大、电路板分布电容对测量结果有影响等问题,研究了具有蛇形加热器的平板夹心电容式湿度传感器及其工艺制备方法,并设计了测量电路。采用微机电系统(MEMS)加工工艺设计了加热式湿度传感器,通过对传感器进行有限元分析,确定了传感器表面加热区域温度分布情况,得出了环境温度、加热功率与加热温度三者之间的函数关系。提出一种基于电容充放电及比较法的湿度测量电路,从而有效地抑制了温度漂移和零点漂移,减小了寄生电容对测量结果的影响。地面实验结果显示:湿度传感器灵敏度约为2.3%RH·pF-1,迟滞约为0.7%F·S,重复性约为1.9%,测量总不确定度约为4%,时间常数约为0.5s。本文研究的湿度传感器及其测量电路具有很好的温度稳定性,能够在低温环境下正常工作。     

硅各向异性腐蚀模拟的3-D连续CA模型研究

针对硅的各向异性腐蚀，直接采用硅的晶格结构作为CA（元胞自动机）的晶格结构，建立了硅各向异性腐蚀的3D连续CA模型。模型通过引入更多腐蚀过程中出现的晶面，使得腐蚀过程中表层元胞边界条件的确定只与表层元胞有关，提高了模拟的精度。通过对模似结果的理论分析及将模拟的三维输出结果与已有实验结果进行对比，验证了模型的模拟效果。     

MEMS CAD软件开发中参数化版图库的研究及实现

这里首先论述了参数杞版图库在MEMS集成设计中的重要意义。并基于版图参数化的思想,以L—Edit作为开发平台,进行了参数化版图库的设计开发。通过对动态链接库文件的调用生成版图,并构建了版图库集成平台。     

基于MUMPS的MEMS集成设计方法研究

基于MUMPS（Multi—User MEMS Processes：多用户三层多晶硅表面微加工工艺流程）表面微加工工艺。根据其工艺特征。建立工艺层库。利用Pro／PROGRAM。编写自动装配工艺层模型程序。通过自主开发的软件。将工艺层模型直接导入到MEMS版图器中。从而实现三维模型到二维版图的自动转换。     

基于"液阻理论"和"产品设计方法学"的座阀控制结构特征和分析

基于“液阻理论”和“产品设计方法学”的座阀控制结构的分析是正确应用和进行座阀产品创新和基础。本文简略介绍了一些基本概念。     

基于CPW的油水两相流持水率检测方法研究

为了提高原油的开采效率,各油田越来越多地采用注水采油的措施和水平井开采的方法。这对井下油水两相持水率的在线检测提出了更高的要求,其一要求传感器在高持水条件下具有与低持水段一样高的检测精度,其二要求单支传感器体积结构小,便于在油井截面上布置多支传感器形成检测阵列,提供水平井或大斜度井油水截面上持水率分布的差异信息,提高测量的空间分辨率。为此,提出基于共面微带传输线的油水两相流持水率检测方法。通过保角变换法分析了共面微带传输线传感器的结构参数和材料参数与电磁波传播特性之间的关系,采用片状双面S形布线结构,在小型化传感器的同时提高了检测的动态范围。数值模拟和实验结果表明,信号在传输线上的相移与持水率间具有近似线性的关系,传感器在持水率0%~100%全程范围内具有小于3%的分辨率,该方法弥补了电容法和电导法仅适合于低持水率和高持水率的弊端。     

A measurement system for YTO

Yttrium iron garnet（YIG） tuned oscillator （YTO）,which is widely used in signal source,is difficult to be measured manually for its numerous parameters.In order to accomplish the measurement of YTO quickly and automatically,this paper gives the design of an auto-measurement system based on genernal purpose interface bus （GPIB）.     

Design and application of wireless signal strength measurement system on the near-ground

The wireless communication system’s performance is greatly constrained by the wireless channel characteristics,especially in some specific environment.Therefore,signal transmission will be greatly impacted even if not in a complicated topography.Testing results show that it is hardly to characterize the radio propagation properties for the antenna installed on the ground.In order to ensure a successful communication,the radio frequency(RF)wireless signal intensity monitor system was designed.We can get the wireless link transmission loss through measuring signal strength from received node.The test shows that the near-ground wireless signal propagation characteristics still can be characterized by the log distance propagation loss model.These results will conduce to studying the transmission characteristic of Near-Earth wireless signals and will predict the coverage of the earth’s surface wireless sensor network.     

微热管红外测温系统的设计

根据集成发光二极管(LED)的微热管尺寸小、温升快、温度梯度变化剧烈等特点,搭建了非接触式红外测温系统,以实现对其不同特征区域的温度测量。对该系统的信号采集与转换、误差分析与补偿、测温特性指标、以及微热管的热性能进行了研究。该系统通过LabVIEW编程软件实现红外传感器的电信号采集与温度转换;将不同温度的加热块作为等温体参考,对比热电偶与红外测温结果完成静态和动态测温特性分析,进而通过环境温度补偿方法修正LED辐射热引起的传感器漂移误差;最后基于线性拟合法完成传感器的校准。利用该测试系统在不同热负载下测试了微热管的热性能。结果显示:测温系统的准确度、重复性及线性度分别为1.2~1.5℃、1%和0.2%;时间常数T和响应时间t0.05分别约为15ms和30ms。该红外非接触测温系统能够减小传感元件对被测温度场的影响,具有测温精度高和热惰性小的特点,为微热管热性能评估提供了新的测量方法。     

基于单片机的电动机机械特性测试系统

本文将80C51单片机应用于电动机机械特性的发电机法测试系统中,设计了一种电动机机械特性智能测试系统。论文详细阐述了系统的设计思路、工作原理及获得该系统设计所需相关参数的实验方法。给出了相关运算公式,对该系统电路和控制程序的原理进行了介绍。     

微机械陀螺仪的微结构分析与设计

针对基于微米技术的微机械陀螺检测功能微弱的现象,本文建立了振动轮式微机械陀螺仪的机电系统动力学模型,经对某微陀螺结构的仿真计算发现,哥氏阻尼力随激励哥氏力增大而增大,造成电容检测信号极为微弱,无论激励的幅度和频率如何,为此,本文给出了一种新型振动轮式微陀螺结构,可减小哥氏阻尼力,相对增大了激励哥氏力,这种新型结构显著增强了电容检测信号,而且具有双轴微陀螺功能,对耦合线加速度不敏感等特点。     

基于多控制器的光伏监控系统的设计与实现

基于IC200 UDR040-CC通用PLC和DSPIC30F6010A设计了光伏监控系统,采用Kingview 6.52实现了系统的实时监控。实验表明:该装置工作稳定、实时性好,能够正确完成对光伏系统的远程监控,同时降低了人为控制引起的成本。     

LED产品设计制造知识管理系统的研究

在分析知识工程系统的基础上,介绍KBE的基本概念并阐述了KBE环境下LED产品知识的类型以及基于知识的管理。文中结合LED企业生产实际,给出了在KBE环境下面向工程制造全过程的LED产品设计制造知识管理系统的体系结构,并深入讨论了实现系统的关键技术。