高性能被动式微型直接甲醇燃料电池的设计及制作

对一种被动式微型直接甲醇燃料电池进行了设计、制作及测试.利用微模具成型工艺,以ABS为基底材料制作了电池双极端板.采用200 μm厚的不锈钢薄片作为集电极,利用激光切割技术制作进料通道,并在集电极两侧溅射金层以防止电化学腐蚀.有效面积为0.49 cm2的膜电极则采用催化剂覆盖电解质膜的方法制备而成.测试结果表明,室温环境下(25℃)该被动式微型直接甲醇燃料电池在甲醇浓度为6 mol/L时最大功率密度可达22.14 mW/cm2.该性能对于被动式直接甲醇燃料电池的便携式高性能应用具有较大意义.     

毛细管电泳非接触电导检测电极结构的设计

针对毛细管电泳非接触电导检测电极间的寄生电容对检测信号的影响,研究了非接触电导检测器检测电极的结构.采用边界元素法研究了毛细管电泳非接触检测电极间的寄生电容,通过静电场软件仿真了两电极之间的电场分布,优化了非接触电导检测的电极结构.根据仿真结果提出了一种三明治式电极结构,其有效电极长度为200 μm,解决了传统电极结构...     

黑龙江省物联网产业发展的设想

介绍了物联网的概念、技术构架和该产业国内外发展现状,探讨了黑龙江省物联网产业发展的原则、途径和前景,提出了本省发展的重点方向、原则和步骤的建议.     

一种电容式闭环微加速度计系统研究

基于SOG(Silicon on Glass)工艺设计了一种新型电容式加速度传感器结构,分析了该结构的检测和反馈原理.为了提高闭环微加速度传感器的性能,更好地实现闭环控制调节作用,对传感器系统进行了研究.在反馈系统中引入PID控制器,并建立了SIMLINK系统模型,分析了系统闭环传递函数以及控制参数对传感器系统的影响....     

膜厚对多晶硅纳米薄膜压阻温度特性的影响

重掺杂多晶硅纳米薄膜具有良好的压阻温度特性,用它制作高温压阻式传感器灵敏度高、成本低,具有广阔的应用前景.为优化多晶硅纳米薄膜的压阻温度特性,本文采用低压化学气相淀积(LPCVD)技术制作了不同膜厚(30～250 nm)的多晶硅薄膜,分别测试了应变系数、薄膜电阻率与工作温度的关系.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射实验(XRD)对薄膜进行了表征,在此基础上结合隧道压阻模型分析了膜厚对多晶硅薄膜压阻温度特性的影响,结果表明,对于淀积温度620℃、掺杂浓度2.3×1020 cm-3的多晶硅纳米薄膜,膜厚的最佳值在80 nm厚左右.     

陀螺自激驱动电路中自动增益控制设计

提出了一种加入AGC功能的微机械陀螺自激驱动电路的实现方法.AGC环路中,采用了带共模反馈的VGA结构,包含一个改进的具有采样保持功能的峰值检测电路,并构造了一种新型的指数控制电路.采用中电集团24所提供的4 μm 10 V P-well标准模拟CMOS工艺进行电路和版图设计并进行后仿对电路设计进行验证,利用HSPICE仿真可以得到AGC环路输出的峰峰值为3.203 V,功耗约为19.2 mW.     

New low noise interface circuit for detecting weak current of micro-sensors

A new low noise interface circuit for detecting weak current of micro-sensors is designed.By using the transimpedance amplifier to substitute the charge amplifier,the closed-loop circuit can avoid the phase error of the charge amplifier.Therefore,the phase compensation devices will be cancelled,because there is no phase transformation through the transimpedance amplifier.As well as,by using CCCII devices to implement the high value feedback resistor of the impedance amplifier,the noise of the I-V transformation devices is reduced,comparing with the passive resistor.The floating resistor is easy to be integrated into chips,making the integration of the interface circuit of the intelligent sensors increase.Through the simulation,the phase error of the charge amplifier is almost 9°at 2 kHz and it changes with the working frequency of the micro-sensors making the phase compensation not easy.The value of the floating resistor is 250 kΩ where the bias current is 50 μA.The noise of the active resistor is 0.037 fV2/Hz,comparing with the noise of the passive resistor,which is 4.14 fV2/Hz.     

多晶硅薄膜的高温压阻效应

利用LPCVD制备重掺杂多晶硅薄膜,在0～560℃温度范围内对薄膜的压阻效应进行研究,同时对多晶硅薄膜应变系数随温度的变化,以及薄膜的淀积温度与薄膜厚度对应变系数的影响进行了相关的实验研究.结果表明,利用多晶硅材料制作的压敏电阻,其最高工作温度可以达到560℃以上.     

电极表面粗糙度对检测电容的影响

平行板电容是大多数MEMS传感器件的核心检测结构.考虑随着检测电极间距的减小,电极表面粗糙度会对其空间电场分布产生影响,本文研究了电极表面粗糙度对检测电容性能的影响.建立了单粗糙电极的平行板电容器模型,并采用有限元法分析了表面粗糙度和边缘效应对静电场分布的影响;针对粗糙表面增大了电极存储电荷的能力,对粗糙表面的平行板电容器计算公式进行了修正.采用原子力显微镜对不同粗糙度的样本进行了表征,实验和仿真结果表明:减小两电极之间的距离,增大检测电极的表面粗糙度,可以显著增大检测电容.当检测电极的粗糙度从0.063 nm增加到60 nm时,平行板电容器电容值增大了9.0％.结论显示,增大MEMS电容器两电极的表面粗糙度,可以有效地增大MEMS器件的检测灵敏度.     

一种用于差分电容检测中前置电路的开关电路研究

提出了一种用于差分电容检测中前置电路的开关电路,该电路使得信号易于解调而能简化信号处理电路.阐述了电路的工作原理及相关特性,在250kHz的载波频率下,给出了Hspice仿真结果.