微胶体推进器起始工作电压的估计方法研究

提供了一种考虑到微制造工艺实际的对微胶体推进器的起始电压进行估计的方法.本方法的关键在于把基于深度干法腐蚀的微推进器的两极简化成一组双曲等势面中的两个,利用拉麦方程得到微推进器两极间静电场分布的近似解.进而分析微胶体推进器源极顶端工质液滴的静电力和表面张力的平衡,得到微胶体推进器的起始工作电压.按照工作电压的估计方程,基于ICP腐蚀,设计了4种微胶体推进器.利用悬臂梁和电涡流微位移传感器对微推进器的测试结果表明,利用该方法对微胶体推进器起始电压进行的估计和实际测试结果有很好的一致性.     

基于悬浮吸收层的热电堆红外探测器结构设计

在这项工作中,设计一种新颖的热电堆红外探测器结构。该检测器利用悬浮吸收层-热电堆双层结构来实现高性能,同时具有相对小的尺寸。该双层结构的实现是通过引入两个分离的牺牲层,分别包括热电堆下方的多晶硅膜和其上方的聚酰亚胺沉积实现。尺寸优化后的仿真结果表明,该红外探测器的探测率、响应率和响应时间分别可以达到2.85e8 cmHz （ 1/2） / W, 1800 V / W和6毫秒。此外,本文提出热电堆红外探测器的制造方法是高度兼容于标准的CMOS工艺,这就使其高产量和低成本的生产成为可能。     

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.     

MEMS光纤法珀压力传感器的设计及解调方法实现

基于外界压力引起敏感膜片形变导致腔长变化来实现压力信号传感的原理,提出了一种MEMS光纤法珀压力传感器的设计,建立了传感器敏感膜片的挠度变化与膜厚、半径及施加压力的关系理论模型,并在此基础上进行了膜片的MATLAB二维数值仿真和Comsol Multiphysics三维数值仿真,并完成了FP压力敏感头的制作,进而设计了能够应用于光纤传感的解调方法,搭建了光纤传感的压力测试系统并进行了相关实验,利用所设计的解调方法对实验数据进行处理,进而对压力传感器的性能及特性进行了测试和验证。实验结果表明,传感器测试曲线线性度良好,与数值仿真结果基本一致,在100 kPa的量程范围内其灵敏度可达62.3 nm/kPa,温度敏感系数为0.023μm/℃,测量精度3.93%,且最小压强分辨率为1.29 kPa,证实了该MEMS光纤法珀压力传感系统具有一定的可行性。     

基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪

提出了基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪的设计方案,详细介绍了报警仪的硬件电路设计、软件设计、光学气室结构、外形结构设计及标定技术。该报警仪采用红外光源、高精度干涉滤光片一体化热释电探测器和单光束双波长技术,配合镀金膜气室实现对CH4等气体的实时检测,具有不易老化、响应快、灵敏度好、性能稳定、抗干扰能力强等优点。     

八梁硅微加速度传感器横向灵敏度的研究

一般的压阻式硅微加速度传感器结构多采用悬臂梁加质量块的形式,这种结构的传感器有很高的灵敏度,但它会产生很高的横向效应.文中介绍一种八梁结构的三轴加速度传感器,通过用ANSYS有限元分析软件仿真计算,说明该结构的加速度传感器具有很小的横向效应.     

GaAs结构在单轴加压下的光致发光特性测试

研究了一种GaAs层结构在[110]方向外部单轴应力下基于光致发光(PL)谱的测试方法.层结构的应力由螺旋测微器施加,可以产生平面内的压(拉)应力和应变,大小可以由胡克定律算出.随着应力的增大,观察到了谱峰明显的蓝移.在一系列的加压后,在 1.432 eV,有一个新的峰出现在原有的峰的肩部附近,随着压力增加,两个峰逐渐分开.同时 PL 峰的半峰宽随着应力增加而逐渐加大.最后,本文根据实验结果分析了静水和单轴应力的不同.     

新型三轴加速度惯性传感器与实时数据缩压存储动态测试系统

针对传统的测试系统存在着体积大、可靠性低、抗过载能力低和具有温漂大、稳定性差、精度低的性能缺陷,本项技 术研制出了基于微机电技术、信息实时压缩技术和测试系统环境防护与保护技术的动态测试系统。本项目主要研究解决了在 复杂恶劣环境下惯性参量等参数的精确测试和实时信息硬件压缩存储的三个关键技术群。本项目研究的“新型三轴加速度惯 性传感器与实时数据压缩储存动态测试系统”,2004年获得了国家技术发明二等奖。主要成果如下。     

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。     

星载MEMS原子钟稳频系统的优化及实验研究

简要介绍CPT原子钟工作原理,讨论原子频标的两个重要指标：短期稳定性和频率漂移。对CPT原子钟的锁频伺服控制电路进行系统分析和优化设计,并通过饱和吸收稳频实验验证所设计伺服控制电路的稳频性能．100s的频率稳定度达到1．6×10^-12,有望进一步提高频率稳定性。