硅基微结构上的聚吡咯功能薄膜均匀性研究

针对聚吡咯(PPy)功能薄膜在三维微结构上很难均匀电沉积,易出现MEMS超级电容器阴阳极黏连、接触等失效现象,通过控制吡咯(Py)单体与苯磺酸钠(BSNa)溶液的配比与循环伏安扫描速度,探索PPy功能薄膜在三维微结构上的均匀沉积方法。研究表明:当Py与BSNa摩尔比为1∶2,氧化石墨烯(GO)质量分数为0.4%时,以20 mV/s的扫描速度扫描56圈,制备出均匀致密的PPy功能薄膜。SEM测试表明:PPy功能薄膜具有良好的均匀性;恒流充放电测试表明:MEMS超级电容器具有良好的快速充放电特点。因此,本研究使三维硅基微结构上的功能薄膜均匀性得到明显改善,缓解了器件的阴阳极接触失效问题。     

GaN基HEMT微加速度计的压阻系数测试

介绍了GaN基HEMT微加速度计结构的设计、加工及测试过程,并对结果做出了分析。通过喇曼测试与ANSYS仿真软件相结合的方式进行应力测试分析,利用安捷伦4156C测试仪对GaN基HEMT进行不同应力状态及不同温度下IDS-VDS特性测试,并通过相关测试数据计算分析GaN基HEMT的压阻系数及其变化规律。结果表明:常温下GaN基HEMT的等效压阻系数为(2.47±0.04)×10-9Pa-1,高于Si的压阻系数(7.23±3.62)×10-10Pa-1。同时测试了HEMT在-40~50℃的输出特性,实验结果表明,HEMT饱和源漏电流随着温度的升高而下降。压阻系数具有负温度系数,且压阻系数随着温度的升高以226TPa-1/℃的速率减小。     

一种新型压阻值理论计算方法

A novel algorithmic method, based on the different stress distribution on the surface of thin film in an SOI microstructure, is put forward to calculate the value of the silicon piezoresistance on the sensitive film. In the proposed method, we take the Ritz method as an initial theoretical model to calculate the rate of piezoresistance ΔR/R through an integral （the closed area Ω where the surface piezoresistance of the film lies as the integral area and the product of stress σ and piezoresistive coefficient π as the integral object） and compare the theoretical values with the experimental results. Compared with the traditional method, this novel calculation method is more accurate when applied to calculating the value of the silicon piezoresistance on the sensitive film of an SOI pieoresistive pressure sensor.     

嵌入式传感器节点设计及其应用

针对现有物联网应用中传感器节点的设计存在大量重复开发、扩展能力不强等不足,以高性能的STM32微处理器和uC／OS-11嵌入式实时操作系统为核心,采用Zigbee无线通信技术,设计了一种具有高扩展能力的通用嵌入式传感器节点。该传感器节点提供多样化的传感器和外扩功能接口,方便各种传感器的连接和功能的扩展。在uC／OS-11嵌入式实时操作系统的支持下可快速搭建面向物联网研究和应用的专用传感器节点。实际应用测试表明,节点良好地实现了高性能、低功耗、高扩展能力和复用性的设计目标,为加快物联网的开发和应用打下了良好的基础。     

基于自适应遗传算法优化非对准误差补偿算法

针对在无转台标定下,惯性测量单元中三轴加速度计的灵敏度与零位输出电压会随时间变化而改变的问题,提出了一种基于自适应遗传算法优化椭球拟合的现场标定方法.通过建立椭球拟合补偿算法引入非对准误差,再采用自适应遗传算法对非对准误差进行最优参数估计,解算出三轴加速度计标定因数矩阵与零位输出电压.仿真结果表明,在数据良好的情况下,补偿标定精度最多提升了6个数量级,在数据畸变较大的情况下,精度提升了2个数量级,该算法依然表现出良好的标定精度,验证了该算法的准确性和可行性.     

4H-SiC无线无源高温压力传感器设计

高温压力传感器研制的主要目的是解决高温恶劣环境下的压力测量问题,SiC是制造高温压力传感器的理想材料,结合薄膜技术与陶瓷厚膜技术,提出了一种新型的4H-SiC无线无源电容式高温压力传感器设计方案。应用Ansys有限元分析软件进行仿真,600℃时灵敏度为2.65 MHz/bar,说明传感器在高温下具有较高的灵敏度,对制备过程中的关键工艺——SiC深刻蚀进行了验证,刻蚀深度达到124μm,满足传感器制备要求。     

基于红外原理的微型多气体检测系统的设计

为了解决目前煤矿瓦斯事故以及大量使用天然气的家庭安全、环境污染等问题,设计并开发了一种具有集成化、微型化的红外多气体检测系统,通过实验数据的测试对比和数据分析,这种系统达到了微功耗、微体积、宽量程、高分辨率等技术要求,且能集成多气体检测的微型检测系统.重点介绍了红外检测的光学原理,以及从单气体检测引入到集成多气体检测的设计思想和方法,并介绍了有关CAN总线的数据传输方式和无线数据通信方式在系统中的应用.     

基于小波变换的被动声目标识别的研究

首先简单介绍了小波变换,然后针对被动声信号,利用小波变换来完成信号的预处理和滤波,在小波变换后信号某子空间上再进行频域变换(FFT)提取目标的能量特征参数,并以卡车、小轿车和人的脚步为例建立了目标小波变换声信号特征矢量库.     

智能机器人的研究

随着MEMS技术的发展,侦察传感系统的微型化、智能化成为可能,微型机器人成为MEMS技术军事应用的一个重要发展方向.本文根据国内外发展现状开展了基于MEMS技术的智能机器人研究.首先论述了智能机器人关键技术,并逐一提出了解决办法,在此基础上设计了一种以磁、声和红外传感器为基础的,采用DSP技术的智能机器人.该智能机器人可用于军事目标侦察和识别.     

侵彻过程中弹载测试装置防护技术研究及仿真

复杂的侵彻动力学环境对测试系统安全可靠的工作产生巨大威胁,为了可靠的完成测试任务,文中叙述了弹载测试装置抗高过载冲击的防护措施和缓冲机理,对简单的弹性静力学缓冲模型进行了分析.利用有限元软件ANSYS/LSDYNA对内置测试装置的卵形空心弹体侵彻钢靶进行了数值模拟.同时结合橡胶的特性对防护技术进行了仿真研究.