肝细胞癌切除术后不同生存期相关危险因素分析

解释了环境温度对微机械气流式全方位水平姿态传感器灵敏度的影响机理.采用有限元方法,通过建立该传感器敏感元件的三维模型计算了不同环境温度下,倾斜10°时敏感元件内的温度场.结果表明,在热源温度一定的情况下,输入恒定倾角时,敏感元件内的温度场随环境温度发生了变化;随着环境温度的增加(下降),敏感元件内两两相对的检测热敏电阻处的温度之差减小(增加),检测电桥输出电压减小(增加),传感器灵敏度降低(升高).为进一步采取温度补偿,减小该传感器灵敏度的温度漂移提供了理论和实验依据.     

温度对微机械全方位姿态传感器灵敏度的影响

解释了环境温度对微机械气流式全方位水平姿态传感器灵敏度的影响机理.采用有限元方法,通过建立该传感器敏感元件的三维模型计算了不同环境温度下,倾斜10°时敏感元件内的温度场.结果表明,在热源温度一定的情况下,输入恒定倾角时,敏感元件内的温度场随环境温度发生了变化;随着环境温度的增加(下降),敏感元件内两两相对的检测热敏电阻处的温度之差减小(增加),检测电桥输出电压减小(增加),传感器灵敏度降低(升高).为进一步采取温度补偿,减小该传感器灵敏度的温度漂移提供了理论和实验依据.     

环境温度对气流式角速度传感器灵敏度的影响

采用有限元方法,计算了不同温度下敏感元件内的温度场和流场。结果表明:在输入恒定角速度时,敏感元件内的温度场和流场随环境温度发生变化,温度增加,在两个检测热电阻丝处的气流速度之差减小,检测电桥输出电压减小,传感器灵敏度降低;温度下降,在两个检测热电阻丝处的气流速度之差增加,检测电桥输出电压增加,传感器灵敏度增加。当输入角速度为20°/s时,传感器的灵敏度随温度平均变化率为0.0336mV/(°)·s–1·℃–1。     

微机械热对流倾角仪温度补偿技术研究

介绍了微机械热对流倾角仪的工作原理和结构设计,利用有限元分析软件,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中点热源引起的对流场和温度场,提出了环境温度对热对流倾角仪影响的模型。根据仿真结果,在电路中增加了加热丝恒定温度控制电路,建立了基于软件的环境温度补偿算法,实现了对温度影响的补偿。经测试,环境温度从-40℃变化到60℃时,倾角仪0°输入的温度稳定性为0.07°,10°输入的温度稳定性为0.02°。     

基于法布里-珀罗干涉的光纤倾角传感技术研究

提出一种基于法布里—珀罗(Fabry Perot,F P)干涉的光纤倾角传感器,该传感器由单模光纤和毛细管组成。首先,分析光纤干涉原理和倾角传感原理;然后,制作封装光纤倾角传感器;最后,完成光纤F P传感器倾斜实验,通过对采集得到的数据分析得到传感器倾角的响应特性,并进行温度实验探究温度对传感器波长漂移的影响。实验结果表明:在0°～10°测量范围内,测量角度和反射波长呈线性关系,倾角灵敏度为02031nm/°,线性度为099707;在45～49℃温度范围内,温度灵敏度为4777nm/℃,线性度为099934。该传感器具有结构简单、成本低、灵敏度高等特点,具有广阔的应用前景。     

基于45°倾斜光栅对实现折射率不敏感的温度测量

利用光栅效应和保偏光纤的双折射效应相消原理, 设 计并制备了一种折射率不敏感温度 传感器。传感器由写在熊猫保偏光纤(PMF)上的倾角为45°的长周期光纤光栅(LPFG)对构 成。实验结果表明,当满足特定条件时随着环境折射率的变化,谐振波长零漂移;随 着环境温度的升高,谐振波长向长波方向漂移,温度灵敏度高达37p m/℃,高于报道的 螺旋型折射率调制级联光栅对(温度灵敏度为30pm/℃),三倍于Br agg光栅的温度灵 敏度(10pm/℃)。这种结构具有的折射率不敏感性,特别适用于生 产过程中液体的温度测量,而不必考虑折射率和温度的交叉敏感性。     

小尺寸2D密闭腔气体摆特性的有限元分析

采用有限元法,计算了小尺寸2D密闭腔中点热源引起的对流场和温度场,从而验证和解释了小尺寸密闭腔内自然对流气体的摆特性。结果表明:(1)无论是在水平状态还是在倾斜状态,在浮升力的作用下密闭腔内自然对流气体的方向总是竖直向上,具有摆的特性;(2)热源两侧原来处在同一条等温线上两点的温度不再相等,倾斜10°时,温度之差为20K;倾斜20°时,温度之差为40K。微机械气流式水平姿态传感器利用这一特性可敏感倾斜角度。     

Y型双声路声表面波质量传感器及其测量系统

报道了一种在128°Y切割X传播方向的LiNbO3基片上设计并研制新型的延迟线型声表面波质量传感器及测量系统。由于环境温度对声表面波质量传感器性能影响较大,因此采用新型的Y型双声路结构克服环境温度对传感器性能的影响。阐述了Y型双声路质量传感器器件的结构及设计、测试电路的原理,对实验结果作了分析讨论。测试结果表明:器件相对温度系数仅为11Hz/°C左右,器件的质量沉积效应灵敏度为3.62GHz·cm2/g,并且具有良好的线性度。     

面向RFID标签的COMS低功耗温度传感器设计

为了最大限度地提高无线射频识别（RFID）标签的操作距离,提出了一种集成于RFID标签芯片的超低功耗高精度CMOS温度传感器。传统的温度传感器主要采用带隙电路和ADC,而此类设计会消耗大量能量导致传感器功耗较高。提出传感器电路由新型数字环形振荡器,分频器,多路复用器和10位的数字计数器组成,温度转换成数字输出是在一个采样周期期间通获得过计数振荡器的时钟边缘数量得以实现。并且为了将温度灵敏度和动态范围最大化,使用的电源电压为0.3 v。振荡器的频率可以通过电容器组和堆叠晶体管进行数字修正。由于运用了阈值电压的温度依赖关系和MOS晶体管的载流子迁移率,因此与传统温度传感器相比,提出传感器的实现更加简单。通过0.18μm CMOS测试芯片获得的测量数据表明,提出的温度传感器分辨率为0.4°C/LSB,10位数字输出,校准后的可测量温度范围从-20°C到 95°C。采样频率为10Hz时,提出的传感器的功耗仅为92nW。     

全方位气体摆式倾角传感器的结构原理

介绍了全方位气体摆式倾角传感器的敏感原理,并对几种敏感元件的结构设计方案进行了详细的分析。在影响传感器主要性能的基础上,比较了不同敏感元件的优劣,找出最合适的敏感元件结构设计,最后通过对实际制作的全方位倾角传感器进行测试,表明所介绍的全方位气体摆式倾角传感器的灵敏度达到0.1°,方位角测量范围达到360°,倾斜角度测量范围可达到25°,达到了预期的设计目的。     

萨格纳克干涉仪级联的高灵敏度温度传感器

设计了一种由两个萨格纳克干涉仪（SI）级联组成的光纤温度传感器,并用实验证明了传感器在游标效应下的温度灵敏度放大特性。该传感器由两段不同长度的熊猫保偏光纤构成两个SI,然后两个SI旋转一个角度级联在一起组成一个温度传感装置,其中SI₁用着温度传感,SI₂用着参考。由于两个SI具有相近的自由光谱范围,级联时它们干涉谱叠加形成一个自由光谱范围很大的低频包络线。利用包络线漂移来考察温度变化,能够获得放大的灵敏度。实验结果显示级联后传感器的温度灵敏度为11.03 nm/℃,而单个SI₁单独测量温度的灵敏度为-1.01 nm/℃。因此利用游标效应后,灵敏度增加了10.9倍,而且实验测量结果与理论计算结果基本吻合。     

Monolithic pressure-flow sensor

A new silicon-based monolithic pressure-flow sensor has been developed. Its operation is based on the piezoresistive effect for pressure sensing and heat transfer for flow sensing. The sensor chip has a thermal isolation structure that is made of an oxidized porous silicon membrane. This structure thermally isolates the heating element located on the membrane from the rim of the chip. The sensor, in which the chip was mounted on a wall of an acrylate plastic pipe, was designed for biomedical applications. Measurements were made at pressures of 0-300 mmHg, water flow rates of 0-7 1/min, and fluid temperatures of 25-45°C. The temperature difference between the heating element and the fluid temperature sensing element was kept at 5°C. The sensor showed a pressure sensitivity of 1.32 µV/mmHg for 1-mA current supplied, a nonlinearity of 0.5 %F.S. for pressure sensing, an accuracy of ±10 %F.S. for flow sensing, and 90-percent response time of below 100 ms for flow sensing. The sensor was applied to the simultaneous measurements of pressure and flow rate in pulsedflow experimental systems.     

三维螺旋极板电容传感器的静态分析与设计

针对电容传感器检测场较为复杂的特点,借助ANSYS软件对其进行三维静态模拟,分析了传感器结构参数对三维检测场的均匀性与灵敏度等指标的影响。通过有限元计算和优化设计,得到了最优的传感器结构参数,如屏蔽罩半径R3=27.37mm,极板长度L=207.39mm,极板旋转角度θP=270°,极板张角θ=135°等。优化后的传感...     

微机械气流式全方位姿态传感器的敏感机理

采用有限元法,解释了微机械气流式全方位水平姿态传感器的敏感机理.通过建立敏感元件的三维模型,计算了敏感元件内气流速度在不同倾斜状态下的分布.结果表明,热源周围两两相对的热敏电阻处的气流速度之差随着倾斜角度的变化而改变;随着倾斜角度的增加,两热敏电阻处的气流速度之差加大,流过两热敏电阻的电流之差加大,电桥失去平衡,输出一个与倾斜角度相对应的电压.有限元计算方法为该传感器的优化设计开辟了有效的研究途径.     

密闭腔中自然对流气体摆特性的有限元分析

论述了采用有限元法分析密闭腔中自然对流气体的摆特性。利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中点热源引起的对流场和温度场。结果表明,在浮升力作用下,二维密闭腔中气流的方向总是垂直向上,有摆的特性。密闭腔倾斜时,腔体中各点处的温度分布随倾斜角度而变化,气体摆式倾角传感器就利用这一特性敏感倾斜角度。     

Performance enhancement of PEMC liquid level sensor subjected to environmental temperature variation

In this paper, the performance of a resonant Piezoelectric-excited Millimeter-sized Cantilever (PEMC) used as liquid level sensor has been studied. The sensitivity of this sensor affected by environmental temperature variation is investigated via theoretical and Finite Element Models (FEM). In order to validate this FEM, first, simulation results are compared with the theoretical and experimental ones for a sensor operating at constant room temperature. The simulation results are in a good agreement with experimental ones. Then, proposed theoretical model and FEM are used to study the dynamic behavior of the device when the environmental temperature is changed. The results indicate that although natural frequencies of sensor change due to temperature variation, the resultant shift remains almost the same regardless of specific immersion depths. Also, it can be concluded that temperature variation of about 50 °C affects the liquid level measurement accuracy up to 29 μm which is significant compared to a minimum detectable liquid level change of about 8 μm by this sensor reported previously in literature.     

Wide Dynamic Range CMOS Amplifier Design for RF Signal Power Detection via Electro-Thermal Coupling

A differential temperature sensor for on-chip signal and DC power monitoring is presented for built-in testing and calibration applications. The amplifiers in the sensor are designed with class AB output stages to extend the dynamic range of the temperature/power measurements. Two high-gain amplification stages are used to achieve high sensitivity to temperature differences at points close to devices under test. Designed in 0.18 μm CMOS technology, the sensor has a simulated sensitivity that is tunable up to 210 mV/°C with a corresponding dynamic range of 13 °C. The sensor consumes 2.23 mW from a 1.8 V supply. A low-power version of the sensor was designed that consumes 1.125 mW from a 1.8 V supply, which has a peak sensitivity of 185.7 mV/°C over a 8 °C dynamic range.     

Low-tilt-angle nematic alignment compatible with frit sealing

Uniform homogeneous alignment of nematic liquid crystals with low (<5°) tilt angles has been achieved by combining evaporated SiO layers at two angles of incidence. The first evaporation is performed at an incidence angle of 5°. The substrate is then rotated 90° about its normal and the second evaporation is performed at an incidence angle of 30°. The alignment tilt angle depends on the thickness of the second layer relative to that of the first. Low tilt angles are confirmed by observation of interference-type conoscopic figures.     

消除环境温度对倾角传感器性能影响的方法

在气流式倾角传感器的研制过程中,环境温度对传感器性能有不可忽视的影响。根据气流式倾角传感器的敏感机理和流动相似律,设计了一种温度补偿电路,使环境温度与传感器内部热源温度之差保持不变,从而消除环境温度对传感器性能的影响。试验结果表明,这种方法能够实时地对气流式倾角传感器进行补偿,有效地消除了环境温度对气流式倾角传感器性能的影响。