一种基于多铁压电纳米纤维压力传感器设计

设计了一种基于静电纺丝技术制备的多铁压电纳米纤维微压力传感器结构,对其工作原理做出了理论分析。近似平行排列的纳米纤维沉积到叉指电极上,电极材料生长于硅基底方形弹性膜片上表面,用小挠度理论设计计算了方膜结构,并对固支结构的纤维进行了力学分析。由纤维压电效应计算出传感器输出电压,并对传感器的结构尺寸进行比较分析,以提高传感器输出电压。     

静电纺丝纳米纤维在传感器领域的研究进展

静电纺丝技术制备的纳米纤维以其极大的比表面积、较高的孔隙率、极小的纤维直径和孔隙尺寸成为制备超细连续纤维的新型加工方法。简述了静电纺丝的技术特征,阐述了其制备的纳米纤维在传感器材料应用中的优势;主要探讨了静电纺丝纳米纤维在传感器领域的应用和研究进展。     

电纺PANI/PEO纳米纤维传感器制备与应用

采用静电纺丝法制备了聚苯胺/聚环氧乙烷（ PANI/PEO）纳米纤维,研究了电压、接收距离对电纺PANI/PEO纳米纤维直径的影响,对电纺参数进行了优化。通过对电纺接收端的控制,制备了平行纳米纤维阵列,实现了纳米纤维的定向排布;通过对电纺射流沉积次数的控制,制备了PANI/PEO纳米单纤维传感器,并对NH3进行了气敏性测试。结果表明：当电纺电压为20 kV且接收距离为20 cm时,获得的PA-NI/PEO纳米纤维直径为105 nm,且形貌较佳,在此优化参数条件下制备的单纤维PANI/PEO纳米传感器在常温下对低浓度的NH3有良好的线性响应输出。     

基于Si_3N_4薄膜的压力传感器

采用微机电系统(MEMS)技术制造的传感器具有体积小、重量轻、成本低等特点。基于S i3N4压力敏感膜,利用MEMS技术,设计了一种用于测量气压的传感器。采用应变电阻原理对压力进行测量,进行了理论分析计算,设计了工艺过程,制作出了器件样片。这种压力传感器的显著优点是结构简单、工艺过程容易。并且,在50~100 kPa的压力条件下,对传感器进行了测试,其精度达到了0.5%。     

MEMS压力传感器现状及其在弹药上的应用

随着MEMS技术、集成电路技术和材料制备与特性研究工作的进展,必将使得MEMS压力传感器的批量生产、在弹药中的大量应用成为可能。系统地分析MEMS压力传感器的特点、分类及国内外发展现状,包括研究现状、产品现状和MEMS压力传感器在弹药中的应用,对相关的科学研究具有重要意义。     

MEMS机油压力传感器设计

由于汽车应用环境相当恶劣,对机油压力传感器的可靠性要求很高。采用波纹膜片隔离技术设计了一种新型的MEMS机油压力传感器。分析了波纹膜片、充油腔体结构及硅油对压力传感器性能的影响。理论和实验结果指出,合理的设计波纹结构、充油腔体结构、减小腔体体积及净化好硅油是获得高性能机油压力传感器的关键.研制的传感器在温度为-40—125℃,量程为0．6MPa的工作条件下,测量精度优于1．5％。     

胶粘剂对MEMS压力传感器点焊压力测量的影响

针对点焊过程压力监测的MEMS压力传感器的粘贴问题,采用不同种类的胶粘剂粘贴MEMS压力传感器,在自制的压力测试平台上模拟点焊电极压力对传感器进行了加压测试。测试结果表明:采用α—氰基丙烯酸酯系胶粘剂粘贴的MEMS压力传感器输出结果优于环氧树脂系胶粘剂和酚醛树脂系胶粘剂粘贴的传感器的输出结果。造成不同胶粘剂粘贴传感器性能差别的主要原因在于胶粘层的弹性模量和厚度。     

小量程MEMS电容式压力传感器的研究与发展

介绍了电容式传感器在小量程压力测量领域的优势和目前研制小量程MEMS电容式压力传感器的技术难点。从实现MEMS电容式传感器小量程压力测量的不同方法出发,详细论述了国内外的研究成果、关键技术及应用情况。最后分析总结了小量程MEMS电容式压力传感器的发展方向与挑战。     

压电式压力传感器、VXI总线采集系统测试爆炸物冲击波研究

本文介绍了采用KISTLER公司生产的压电式压力传感器、JV53500型VXI总线型计算机数据采集分析系统,进行爆炸物冲击波测试的工作原理、方法和特点;通过实验验证说明该测试系统具有响应快、灵敏度高、处理数据方便、准确的特点,是理想的一种爆炸物冲击波测试系统,具有广阔的应用前景.     

基于强度解调的Fabry－Perot型光纤MEMS压力传感器

运用微机械系统加工技术制作了一种新型法布里-珀罗干涉型光纤微机电系统压力传感器,该传感器通过测量反射光谱的移动测量压力.运用多腔干涉原理对该传感器进行理论以及模拟分析得出,通过改变压力传感器的尺寸可较容易的调节压力线性测量范围和灵敏度.实验结果表明,在压力线性测量范围[0.1～1.0]MBa内,灵敏度可达到12.71 nm/MPa(光谱移动/压力).     

压电式压力传感器的光纤传输技术应用研究

压力是内弹道的基本指标,压力随时间变化的曲线可以表征内弹道的情况.提高压力测量的精度,能够促进内弹道理论研究.电热炮发射试验的电磁环境复杂,对膛压测量影响很大.采用电磁屏蔽和数字光纤传输技术等措施,不但较好地解决电磁干扰难题,并将等离子体负载电压和电流、身管膛内压力、炮口压力和测量炮口速度的区截装置等信号统一在一个时间轴上,为电热炮的等离子体点火、增强作用的理论研究找到可行的试验方法.     

基于电荷输出型压电传感器的冲击波超压存储测试系统

针对集成电路压电（ICP）型传感器抗振动和抗热冲击性能不足的问题,实验对比了高阻电荷型与 ICP 型压电传感器的抗振动以及抗热冲击干扰性能,发现电荷输出型相比于 ICP 型压电传感器对复杂测试环境有较好的抑制作用。采用电荷输出型压电传感器设计了存储测试装置及其抗振动、防潮的保护外壳。实验表明：设计的存储测试装置能可靠触发,可实现冲击波压力信号的采集、显示和回读。     

压电传感器前置放大电路分析

介绍了压电传感器的基本工作原理和基本用途,然后分别介绍了两种前置放大电路。这两种前置放大电路可用以对压电传感器所产生的极其微弱的信号进行直接放大,最后对这两种放大电路的放大原理进行了详细的分析,并通过对比给出了它们的优缺点以及各自所适用的场合。     

压电传感器测量路面动水压力研究

雨天动水压力的存在,不仅造成沥青路面易于出现水损害,加快路面使用性能衰减,而且影响到汽车行驶安全,准确测量动水压力数值的大小是研究其危害的有效途径。介绍压电传感器的基本原理。基于压电传感系统能够保证对结构动态压电数据的连续采集,通过自制的压电传感器和设计的标定与实验方案来分析实时采集的动态压电数据。研究结果表明:动水压力数值随着车速的增大而增加,车速为96 km/h时,动水压力达到0.35 MPa,压电传感器在测量动水压力中的应用将有助于解决或减轻沥青路面的水损害。     

微型硅谐振式压力传感器的研制

利用微电子机械加工技术成功地研制出电热激励、压阻拾振的高精度硅谐振梁式压力传感器。传感器的谐振器的品质因素Q值在真空中大于 10 0 0 0。采用特殊闭环自激振荡方式测定压力传感器的压力特性 ,压力测试范围 0～ 40 0kPa ,线性相关系数 0 .9999,测试精度优于 0 .1%FS。     

压电传感器与前置放大器的配接

从提高传感器和测量电路的灵敏度出发,根据压电传感器压电元件串联和并联2种连接方式,电压放大器和电荷放大器2种前置电路的特点,对压电传感器与前置电路如何配接进行研究。提出了压电元件串联应配接电压放大器,压电元件并联应配接电荷放大器。当压电传感器与测量电路之间的距离较远时,宜采用后一种方式。此方法具有实际的指导意义。     

新型水泥基压电传感器的基本性能研究

开发一种可用于土木工程监测的水泥基压电传感器。该传感器是采用特制的封装材料将压电陶瓷片粘结在两个水泥立方体间而制成的。通过频率扫描及幅值扫描两种加载制度对传感器的频率独立性、线性度等基本性能进行测试,并通过复杂荷载、随机荷载及方波荷载对该传感器的性能进行进一步验证。试验结果表明本文提出的水泥基压电传感器在土木工程结构的自振频率范围内具有很好的频率独立性,同时在传感器输出幅值和输入荷载幅值间存在高度的线性关系,能够准确反映各种复杂荷载。由此可知,本文开发的水泥基压电传感器适用于土木工程结构的性能监测。     

汽车爆胎压电传感器的设计

爆胎是高速行驶汽车的重要危害。根据爆胎传感器的设计原则,进行了压电传感器的结构设计和制作。根据爆胎和正常泄气压电传感的信号,进行了爆胎特征判别电路的设计,爆胎压电传感器的现场实验表明:该传感器达到了爆胎特征识别的效果,为爆胎后车辆的控制系统及时提供了可靠信号。