微管道内的剪应力传感器

制作了一个微管道内的剪应力传感器,该传感器通过热传递的原理工作.采用硅微加工技术制作微管道,在玻璃上通过溅射方法形成钛铂合金热膜,最后将两者键合封装,形成埋置了热膜的封闭微管道.测量了热膜的电阻温度系数,确定了热膜处于不同输入功率下的过热比.对该剪应力传感器进行了方波实验,确定其工作在不同过热比下的时间常数.对传感器进行实验标定,得到不同进出口压差下,微管道内的壁面剪应力大小.     

微型热膜传感器的水下壁面剪应力标定研究

针对水下壁面剪应力的测量需求,建立了恒流模式下微型热膜传感器的剪应力测量与标定的数学模型,设计采用了扁薄矩形水槽剪应力发生装置,并在0 ～5 Pa范围内对传感器进行了测量标定实验.实验结果验证了测量与标定模型的正确性,标定实验的确定系数均超过了0.995,均方差保持在10-4量级,呈现良好的重复性与一致性,为水下壁面剪应力的测量应用奠定了重要基础.     

浮动元件剪应力传感器

本开发研制的浮动元件剪应力传感器，其元件表面经微机械加工，适于在气流或风制中使用，特别适用于湍流边界层中壁剪应力的平均分量和脉动分量的测量。     

浮动元件剪应力传感器

本开发研制的浮动元件剪应力传感器，其元件表面经微机械加工，适于在气流或风洞中使用，特别适用于湍流边界层中壁剪应力的平均分量和脉动分量的测量。     

微弯光纤传感器位移灵敏度研究

根据光纤模式耦合理论,光纤微弯时光纤中的传输光有光功率损耗,对微弯光纤传感器出射光强进行分析、测量,实验得出了位移灵敏度与微弯周期的关系,对应用微弯光纤组成分布式光纤测试系统的传感器具有重要意义。     

MEMS壁剪应力传感器热效应的数值模拟

借助计算流体动力学(CFD)商业软件FLUENT,采用数值模拟的方法,对基于MEMS的壁剪应力传感器热交换效应进行了分析。计算结果表明:在壁剪应力传感器的热膜下方加入真空腔或者空气腔是十分必要的。针对水流中测量的计算结果显示,真空腔和空气腔在整个计算区域的温度场分布以及对流体的传热效率的差别不大,而空腔可以明显地减小底层的热损失,这对提高剪应力传感器的灵敏度是十分有利的。此外,MEMS壁剪应力传感器的尺寸效应对传热效率也存在影响。     

基于微型热敏传感器阵列的边界层分离点测量研究

通过分析流体边界层分离原理,针对分离点附近物面剪应力的变化规律,提出了用微型热敏传感器阵列在被测物体表面贴附完成实时分离点检测的测量方案.同时,提出了基于流体壁面剪应力分布测量边界层分离点原理的一维微型热敏传感器阵列输出信号的处理方法,并利用柔性一维热敏传感器阵列在标准翼型NACA0012上进行低速风洞试验,得到流体剪应力对应翼型表面位置传感器上的输出电压数据.通过对试验结果进行数据处理,验证了该判定方法对分离点位置判定的正确性和有效性.     

基于微悬臂梁的化学传感器的灵敏度研究

基于探测的原理,在动态模式下,首先对不同结构梁的本征频率偏移量进行了有限元分析,结果表明三角形梁的灵敏度最高。然后重点针对不同结构参数的三角形梁进行了动态计算,获得了其频率偏移量随结构参数变化的关系曲线。另外,通过静态模式下的有限元计算,发现各种梁自由端的偏移量相同,表明它们的静态灵敏度与形状无关。最后,对三角形梁在不同测量模式下结构参数的优化设计进行了分析。     

无热敏元件的温度补偿压力传感器

<正> 自从压力传感器进入工业控制等实用领域以来,温度补偿技术一直是广大研制人员所从事的主要课题之一。到目前为止,大多数的压力传感器都是以热敏元件(热敏电阻)做为感温、测温、电路补偿的中心元件,这种方法对传感器的可靠性有较大的影响,且调试过程也较为复杂,不利于传感器     

微型柔性剪切应力传感器的制作研究

利用微机电系统(MEMS)技术,制作了一种新型传感器阵列。首先,在刚性衬底上制作了一种8×8切应力传感器阵列,然后,利用硅岛阵列技术制作了一种柔性结构。试验结果表明:所制作的柔性传感器阵列经多次弯扭循环后,电阻值基本没有变化,柔性传感器在经过弯扭3300次后,传感器本身的柔性材料并没有断。     

基于柔性热膜传感器的流体壁面剪应力测量系统

为实现流体壁面剪应力在线测量,设计了一种基于柔性热膜传感器的流体壁面剪应力测量系统.通过分析柔性热膜传感器作用机理,研发了基于LTZ1000电压基准的高精度恒流驱动电路,开发了基于DSP2812,AD7609的18位真差分同步高速数据采集模块,并通过温度补偿方法对传感器输出信号进行了环境温漂修正.系统性能测试表明:当流场温度在10 ～30℃范围变化时,剪应力测量分辨率在0～10 Pa范围内优于0.2Pa,流体温度变化引起的系统输出信号偏差为0.6％/℃,满足实际流体壁面剪应力测量要求.     

基于洋流模型的水下传感器网络实时定位算法

针对近海监控领域内水下传感器网络的节点随着海洋运动具有流动性的问题,提出了基于洋流模型的水下传感器网络实时定位算法(RTLC).利用洋流模型表示节点的运动模型消除流动性对定位造成的影响,成功模拟了节点在水中的移动速度.通过卡尔曼预测方法结合观测值与估计值优化运动模型,使其更贴近节点运动规律.采用信息记录机制及列表更新机制保证信息的时效性从而提高了定位准确度.通过仿真分析,RTLC算法性能优于基于移动预测的大规模水下传感器网络可扩展定位算法(SLMP),具有较高的定位覆盖度,较低的平均定位误差及平均通信能耗.     

一种适合于水中爆炸压力测量的传感器

为了对炸药在水中爆炸产生的威力进行评估,开展了用于水中爆炸压力测量的传感器及测试系统的研究。以电气石为敏感元件,利用其体积压电效应的特点,研制了一种成本低、测量精度高、操作简便、适合用于水中爆炸压力测量的传感器,并与美国PCB公司生产的传感器同时进行了水中爆炸压力的对比试验。结果表明:研制的MCR I型传感器与美国PCB公司生产的传感器的测量结果基本一致。     

事件驱动的水下传感器网络部署研究

考虑到水下传感器能力受限的特点,提出了一种针对不确定事件监测的水下传感器网络部署方法。初始部署阶段采用随机深度调节的方法让节点均匀分布,以捕捉到更多的事件。重部署阶段节点则根据探测到的事件信息,基于虚拟力的方法进行移动,并且通过引入分簇控制的思想,将节点移动范围限制在各个簇内,从而降低了重构的规模,保证了网络的连通性。仿真结果表明:该算法可以在满足覆盖性能的同时,有效缩短节点的移动距离。     

Research on a micromachined flexible hot-wire sensor array for underwater wall shear stress measurement

Microsystem Technologies - This paper reports an innovative flexible hot-wire senor microarray and its experimental studies for underwater wall shear stress measurement. 20 parallel channels of the...     

考虑水流影响的水下传感器网络移动算法研究*

随着世界各国海洋开发和海洋军事的飞速发展,水下传感器网络成为一个新的研究热点,其中失效补偿和高效节能是水下传感器网络研究的重要问题。水声通信的特点使得移动节点在水下传感器网络中得到较为广泛的使用,以其作为失效补偿和提高覆盖效率的有效手段。为了减小移动节点的能耗,改进了现有的移动部署方案,提出一种新的水下传感节点移动算法,在移动路径规划时充分利用水流和重力、浮力的影响来减少节点的移动能量。数值计算和仿真结果表明,本算法有效节省了移动节点的能量消耗,验证了其有效性和正确性。