厚膜集成微压传感器的研制

介绍了厚膜集成微压传感器的研制过程.此种集成微压传感器的量程为1 kPa、满量程输出为25 mV、非线性小于0.2 %、综合精度小于0.5 %.     

基于电容传感器的精密压电微位移系统研究

利用高精度的电容传感器设计了一种带有位移反馈的压电陶瓷精密微位移系统,极大地矫正了压电陶瓷的非线性。设计了高精度的位移检测电路,实时采集电容传感器的电容量并转换成数字信号反馈给DSP,形成位移信息的闭环。结合带有前馈补偿的PID闭环控制策略,矫正压电陶瓷的非线性特性,进而实现微位移系统精密定位。对设计研制的微位移系统进行试验测试,结果表明:位移检测电路的电容分辨率可达0.000 1pF,微位移系统定位精度优于5nm,校正后迟滞误差低于1.0%。     

基于AD7150微位移电容传感器的研究

利用了集成芯片AD7150完成了对微位移电容传感器的电容采样。对AD7150芯片设计了相应的外接电路,为了增强电路的抗干扰能力,加入相应滤波电路;通过单片机模拟I2C通信方式来进行AD7150的读写控制。测量结果给出了10 pF以下不同标称电容值的电容,误差在2.5%以内。初步实验结果表明,当接入双叉电容传感器探头时,电容值随测量距离的增大而增加;在不同位移量下,传感器的灵敏度不同,距离越近,灵敏度越高,最大灵敏度为686 fF/mm,给出了不同情况下的灵敏度分布,并总结了影响电容传感器工作的电路要点。     

厚膜压力传感器温度补偿用厚膜热敏电阻的研制

对过渡金属氧化物CoO、MnO、NiO厚膜热敏电阻进行了掺杂改进和重复性烧结试验,可较好地实现厚膜热敏电阻与厚膜力敏电阻一体化的温度补偿。     

厚膜HIC技术在集成传感器研究中的应用

本文从传感器集成化及其特点、厚膜ＨＩＣ技术在集成传感器研究中的作用，技术优势以及国内外状况等方面综述了厚膜ＨＩＣ技术在传感器集成化研究中的应用，并介绍了笔者研制的厚膜集成压力传感器的有关情况。     

一种基于厚膜工艺的电路版图设计

在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。     

电容式压力传感器的厚膜集成化研究

本文采用厚膜传感技术研制电容式感压元件，并通过厚膜混合集成技术和工艺交叉将信号处理电路集成在感压元件上成为一体，进行电容式压力传感器的厚膜集成化研究。结果表明，研制成的新型厚膜电容式集成压力传感器，线性达到0．5％，迟滞小于0．5％，重复性好。具有受分布电容、寄生电容影响小，抗干扰能力强，精度高，抗过载、耐腐蚀等特点。     

一种带电容网络的窄带陶瓷滤波器

采用一种新的设计方法来研制一种小体积的窄带陶瓷滤波器。此种方法仅采用一种标准的压电振子 ,并与一定的电容网络相结合 ,就可实现通常由串、并联两种振子构成的滤波特性。本文探讨了这种压电振子的特性以及电容网络的选择与近似计算方法。     

低温共烧陶瓷埋置电感和电容的研究

讨论了低温共烧陶瓷(LTCC)埋置电感、电容的几何结构,并进行仿真,分析了结构变化对电感性能的影响,并进行实验制作,通过测试样品以验证仿真结果。仿真结果中找到的规律有效的节省了器件设计的时间,为等效模型的提取和元件库的建立奠定了一定的基础。     

一种基于MEMS技术的微变电容

通过对接触式电容压力传感器的改进，提出了一种基于MEMS技术的微变电容模型。为确定外加驱劝电压与由此所引起的电容变化之间的非线性关系，提出了一种有效的基于有限元的方法，并设计了相应的加工工艺流程，说明了其工艺的可实现性。     

激光微细熔覆快速制造厚膜热敏传感器的研究

采用激光微细熔覆技术，利用钌系厚膜热敏电阻浆料，在质量分数为96％的Al2O3陶瓷基板上成功地制作出热敏电阻器。热敏电阻图形的极限线宽线距能达到60 μm。元件的电阻温度特性(TCR)值为2.33×10-3 /℃，热响应时间2.3 s,线性度达到0.6 ℃，有着良好的重复性、热稳定性和迟滞性。通过实验得出了激光处理工艺中参数对元件性能的影响规律。对所制作热敏电阻元件的各项电性能进行测量，并与传统工艺制作的元件进行了比较，测试结果证实新工艺制作的元件具有相对优良的特性，有较强的实用前景。     

BaTiO3基无铅高压陶瓷电容器材料性能的研究

采用BaTiO3基料,加入SrTiO3、CaCO3、Bi2O3·3TiO2等添加剂制备无铅高压陶瓷电容器材料,研究了添加剂对材料性能的影响,得到了介电常数可调、综合性能较佳的材料。结果表明,在BaTiO3中加入30%SrTiO3、10%CaCO3,并外加3%Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔数分数),其εr为3802、tgδ为4.2×10-3、Eb为9.2MV/m;而当在BaTiO3中加入40%SrTiO3、15%CaCO3,并外加4%Bi2O3·3TiO2时,其εr为2089、tgδ为6×10-4、Eb为16.9MV/m。     

陶瓷基板上的集成微电感模型与制作

对陶瓷基板上的集成微电感模型进行了分析.由于陶瓷基板的介电常数比Si基板低,电阻率极高,因此衬底损耗大大减小,从而有效提高了电感的Q值.同时,为了更好进行对比,研究中采用相同工艺在陶瓷基板和Si基板上同批制作了集成电感,两者的结构参数完全一致.测试结果表明,两者的电感值L基本相同,然而陶瓷基板上集成微电感Q值的峰值要比Si基板集成微电感高7左右,Si基板上Q值峰值在5 GHz以下,而陶瓷基板集成微电感的Q值峰值在10 GHz左右.     

基于压电陶瓷传感器的GFRP损伤检测试验

该文使用外贴法将压电陶瓷传感器固定在玻璃纤维复合材料(GFRP)上进行损伤检测试验,研究了GFRP试件表面裂缝的深度及数量对压电陶瓷传感器接收信号的影响.将主动感应法和基于小波包能量法相结合,做出时域信号图和基于小波包的能量图.分析数据发现,GFRP试件损伤程度越大,传感器接收信号的电压值越小,信号的能量越小.试验结果...     

基于无线传感器网络的智能灌溉系统研究

针对我国水资源紧缺以及农田节水灌溉的需求,根据现有的农田灌溉装备条件,应用领域作物、土壤、水源布点等情况,分析了目前实现精确农业亟待解决的关键技术问题,提出一套采用无线传感器网络技术、适合大面积农田智能灌溉控制方法。分析结果表明,该系统通过无线传感技术完成智能化灌溉,可很好地实现节水。且该系统工作稳定,具有一定的推广应用价值。