Mach—Zehnder干涉型光纤弱磁场传感器稳定性的研究

近年来,Mach—zehnder干涉型光纤弱磁场传感器的研究和应用获得了很大的发展,但是,外界环境因素的干扰始终影响着传感器的稳定性。本文选择直流相位跟踪法来保证传感器的稳定性,给出了理论阐述和具体电路。结果表明,该方法很好的消除了外界环境因素的干扰,保证了传感器的稳定性。     

基于赝电容的高线性度柔性压力传感器研究

基于可逆氧化还原反应的赝电容式柔性压力传感器具备高灵敏性能,可用于微弱压力检测,然而,目前赝电容式柔性压 力传感器线性度较差,只能在有限压力区间内保持较高灵敏度。 为此,本文利用 MXene 材料作为电极,设计了一种内部具有孔 隙且表面粗糙的双尺度随机微结构离子凝胶膜,增加了其压缩过程中的缓冲空间,使凝胶膜应力变形更加均匀,确保了灵敏度 在受压过程中保持稳定。 实验数据表明,传感器在 0 ~ 1 MPa 范围内具有超高的线性度(相关系数 ~ 0. 994),优异的灵敏度 ( ~ 2 133. 7 kPa -1 )、快速的响应和恢复时间(分别为~15 和~23 ms),较低的检测限( ~ 2. 5 Pa)和优异的机械稳定性。 将传感器 用于水下,可高线性检测水深,同时传感器可以高灵敏检测到不同水深下螺旋桨扰动产生的微弱水流变化。     

磁阻型弱磁传感器特性自动测试系统

随着磁阻型弱磁传感器的深入研究和广泛应用,方便、快速的测量传感器低频噪声、灵敏度、非线性等特性已成为研究其低频弱磁场测量能力的基础。设计开发了一套弱磁传感器特性自动测试系统,其自身的噪声平方根谱密度小于槡5 nV/Hz(在10kHz)。它包括亥姆霍兹线圈、惠斯登电桥和低噪声放大器、磁屏蔽桶、高精度数据采集卡和PC等硬件模块,采用互相关功率谱分析方法得到传感器低频噪声,通过传感器输入输出特性曲线得到其灵敏度和非线性等参数。利用该系统对商业化巨磁阻传感器AA002进行了测试,得到其在6 V供电时噪声平方根普密度约为槡10 nV/Hz(在10 kHz),线性范围内的灵敏度为3.35 mV/(G.V-1)。结果表明该系统为研究和分析磁阻型弱磁传感器的特性提供了一种有效的检测手段。     

光纤干涉仪相位解调方法的研究

相位解调在光纤干涉仪应用中具有十分重要的地位,直接影响干涉仪的相位测量精度。本文通过研究相位载波解调（PGC）与3×3耦合器解调这两种方法,发现在一定对称性条件下,3×3耦合器解调具有更大的优势。     

水下地磁测量中干扰消除方法的研究

在潜艇上精确测量地磁场必须要消除各种干扰磁场的影响。分析了潜艇干扰磁场的来源和特性,提出了一种采用前置滤波器和数字低通滤波器相结合来消除超低频电磁场、腐蚀相关磁场、杂散磁场等干扰的方法,并介绍了一种基于K矩阵来消除潜艇感应磁场的方法。     

超导/磁阻式复合磁传感器高灵敏及三轴化研究

超导/磁阻式复合磁传感器利用超导磁放大器上千倍的磁场放大能力,可大幅提升磁阻式传感器灵敏度,有望实现fT级的磁场分辨力,满足水下目标探测、生物磁场检测等新型弱磁探测需求。经过几十年的研究,超导/磁阻式复合磁传感器相关工作取得了重要进展和系列成果。首先从复合磁传感器工作原理、高灵敏和三轴化研究现状等方面进行了系统的回顾和总结,其中超导磁放大器的放大倍数在实验上已经超过1 000,低温下(4.2 K)的热噪声仅为■,然后针对目前存在的问题对下一步研究工作进行了简要展望。论文相关工作对于提升超导/磁阻式复合传感器性能、促进其推广应用具有重要的借鉴和指导意义。     

光纤磁场传感器信号解调方法及仿真研究

为了减少相位随机漂移和1/f噪声对信号检测灵敏度的影响,基于磁致伸缩效应的光纤干涉型磁场传感器必需在传感臂或参考臂施加高频调制磁场;考虑负载效应、退磁效应,给出了光纤/磁致伸缩耦合结构的等效应变;采用相位载波(PGC)外调制方案,在参考臂施加高频调制磁场,根据贝塞尔函数展开式,建立了被测磁场与载波磁场振幅、调制磁场振幅之间的关系式;借助Matlab/Simu-link,对相位解调方法进行仿真,仿真结果与理论分析结果十分吻合;研究了输出信号幅值随调制磁场幅值变化的趋势,得到高频调制磁场幅值的最优值。     

"传感器与测试技术"在线开放课程建设探索

在线开放课程的建设对于人才培养质量的提升具有重要作用.本文主要介绍国防科技大学传感器课程团队在"传感器与测试技术"在线开放课程建设方面做的具体探索和实践,包括课程内容体系的优化,教学模式的设计,教学资源的打造,考核方式的改革以及维护、推广和持续改进机制的建立,取得了一定成效和经验,可以为其他工科专业在线开放课程建设提供一定借鉴.     

单晶金属衬底上多层石墨烯的可控生长进展

石墨烯作为一种理想的二维材料,具有机械性能好、电阻率低、热导率高等优点,受到人们的广泛关注。特别地,通过调控石墨烯层数可以改变石墨烯的电学性质,如带隙可调、半导体性质、特殊量子行为等,拓展石墨烯在柔性透明电极、高温超导、高性能传感等领域的应用。目前,人们已对金属衬底上高质量单层石墨烯的制备做了很多研究,发现当单层石墨烯覆盖金属衬底时,衬底将失去催化活性,使得高质量多层石墨烯的可控生长变得非常困难。为了制备多层石墨烯,研究人员已经探索了多种生长方法。总结了单晶金属衬底上多层石墨烯两种常见的生长模式,即表面成核控制的层层往上生长和偏析成核控制的层层往下生长,表面成核控制生长包括气源分子束外延、等离子体化学气相沉积等,偏析成核控制生长包括合金衬底偏析、单质金属衬底偏析等。针对多层石墨烯的各种生长方法,分别从成核密度、晶畴尺寸、层厚均匀性等方面进行了分析总结。最后,对该领域的发展趋势进行了展望,有助于为多层石墨烯的可控生长提供新的解决方案,促进多层石墨烯的发展与应用。     

基于ARM9和MMC212xMG的数字寻北仪设计

利用地磁进行寻北是一项重要的导航技术。本文设计了一种基于美新公司MEMS地磁传感器MMC212xMG的数字寻北仪,采用S3C2440A微处理器实时读取传感器的地磁测量信息,并对其进行数据处理和校准后送虚拟仪表界面显示。实验结果表明,该系统性能优越,并具有较高的寻北精度。