微机械加速度计系统分析与测试

微机械加速度计是近年来才发展起来的一类微机电系统（ＭＥＭＳ）。文中介绍了扭摆式硅微型加速度计的机械结构,工作原理。根据其信号特点,对其测试的关键部分进行了搪塞,并给出了测试结果。在此基础上,对整个加速度计系统的误差来源进行了研讨。     

石英挠性加速度计摆片组件的应力分析

针对石英挠性加速度计摆片组件的梁易产生断裂的现象,通过分析石英挠性加速度计的工作原理,利用Pro/E分别对石英摆片和铝合金骨架进行了三维建模并装配,然后根据载荷计算在ANSYS中对装配件进行了系统的应力分析,给出了石英摆片组件在实际偏移0.02 mm最大位移下的变形场和应力场,并根据应力场分布提出了石英摆片梁结构的优化方案。研究结果表明,石英摆片组件的最大应力随着加速度载荷的增加保持不变,且小于石英材料的许用应力。     

基于加速度计的起重机吊重摆角测算方法研究

吊重摆角是起重机智能电子式防摇系统的重要输入参数之一。为了避免当今市场上摆角测量方法在具体使用中的一些限制,文章研究利用加速度计分别测量小车、吊重所受的加速度,并通过两次积分后的差值,来计算小车和吊重的水平位置偏差,再利用该偏差值和吊绳长度来计算吊重的摆角。     

采用微机械加工技术的微光学加速度

表面微机械加工技术是实现单片集成微光学系统的一种新方法。本文介绍一种新型的采用微机械加工技术的微型光学加速度计,包括设计、关键器件的加工和测试,它是基于光线和光闸相互作用引起通光量变化的工作原理。这一微光学加速度计包含一个2μm厚的多晶硅光闸,光闸采用微弹簧支撑在基片上,微弹簧是长度为200μm的多晶硅褶曲梁,硅基片和微结构之间所夹的牺牲层采用氢氟酸湿法刻蚀去除。光闸设计为一个质量弹簧系统,对加速度力产生响应。     

扭摆式硅微加速度计的优化设计

文中介绍了扭摆式硅微加速度计的结构原理和对其进行最大灵敏度优化设计的方法,计算结果表明,对硅微速度计的结构参数进行优化,可以最大限度地提高传感器的性能。     

悬丝摆式加速度计摆组件自动装配系统

摆组件是微型悬丝摆式加速度计的核心部分,其装配精度直接影响加速度计的测量准确性.为此,开发了一台摆组件自动装配设备.设计了上下固定式和可拆装式工装夹具,摆组件通过可拆装夹具安装在对应的固定夹具上.由步进直线电机驱动穿丝夹钳实现悬丝相对于玻璃管的穿入,并由微力传感器控制张紧力.真空吸附装置集成于三维运动平台构成上装调模块...     

基于区域灰度梯度差异的摆片基片特征 尺寸视觉测量方法

石英摆片是石英挠性加速度计的核心器件,其关键特征尺寸的加工精度由摆片基片加工精度决定。常规使用工具显微镜对基片表面特征尺寸进行测量,此测量过程复杂、重复性精度弱且效率低。提出了基于区域灰度梯度差异的摆片基片特征尺寸测量方法。首先对视觉测量系统硬件结构进行了设计研制,然后建立了基于区域灰度梯度的摆片基片边缘检测算法,其次围绕摆片基片结构特点提出了其特征边缘点的搜索分类方法,最后开展了摆片基片特征尺寸测量实验。实验结果表明,提出边缘检测方法在摆片基片圆心拟合偏差小于3μm的情况下可替代Zernike矩方法以提高边缘检测效率;所研测量系统2 s内即可完成摆片基片特征尺寸测量且不同位姿下的摆片基片特征尺寸测量重复性精度优于8μm。相较于工具显微镜,测量结果可靠性及重复性均有所改善,测量效率显著提升。     

微机械惯性传感器的技术现状及展望

对微机械惯性传感器—微加速度计和微陀螺的技术现状进行了评述。根据其不同的技术实现,诸如制造过程、工作原理、控制系统、接口技术等对其进行了分类描述。这些微传感器的用途很广,而且相对于其传统器件来说有低成本、小尺寸、低功耗等特点,正在全世界范围内被广泛研究。最后,对微机械传感器领域的一些新的进展进行了讨论,并提出了展望。     

采用微机械加工技术的微光学加速度计

表面微机械加工技术是实现单片集成微光学系统的一种新方法。本文介绍一种新型的采用微机械加工技术的微型光学加速度计,包括设计、关键器件的加工和测试,它是基于光线和光闸相互作用引起通光量变化的工作原理。这一微光学加速度计包含一个2μm厚的多晶硅光闸,光闸采用微弹簧支撑在基片上,微弹簧是长度为200／μm的多品硅褶曲梁,硅基片和微结构之间所夹的牺牲层采用氢氟酸湿法刻蚀去除。光闸设计为一个质量弹簧系统,对加速度力产生响应。     

单片伺服加速度计及其应用

本文概述单片伺服加速度计的原理和基本结构,伺服电路的组成和特点,并介绍了ＡＤ公司生产的单片加速度计的性能指标和应用电路,以及信号调节的方法。给出了部分实验数据,最后说明了该加速度计的典型应用。     

高量程加速度计的力学性能分析

提出一种计算加速度计灵敏度和频率的改进方法。该方法在计算微结构的灵敏度和频率时考虑质量块的变形及梁的质量。得到的结果表明，当梁与质量块的厚度比变得较大时，梁的上表面的最大拉应力值不再等于最大压应力值。该方法计算得到的频率和忽略质量块变形与梁质量所得到的频率与ANSYS模拟相比，偏差由90％下降到15％。最后进行了静态测试，结果与改进模型基本相符。     

微机电传感器发展及应用的现状与趋势

介绍了微机电传感器自20世纪80年代初期以来发展及应用的现状与趋势。重点讨论了微机电惯性传感器在国际上的先进水平和国内的研究成果,以及军民两用领域的应用前景。最后提出了进一步研究的方向。     

静电场耦合微机电系统的动态模型

研究静电场耦合微机电系统（Ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ,简记为 ＭＥＭＳ）的动态模型问题。首先,给出了耦合静电场的输入／输出两端点对模型,讨论了微机电系统的独立变量对的选择与分析方法。其次,叙述了所研制的典型微结构,包括ＳＥＭ照片、有限元分析的振动模态,以及简化模型。第三,分析了ＭＥＭＳ传感器系统的静电场与静电力表达式、动力学方程,以及开环和闭环传递函数。第四,给出了ＭＥＭＳ传感器系统的实测频率特性和等效模型参数,并且根据以上分析和试验结果,提出了几点有重要意义的结论。     

灌封对高量程微机械加速度计封装的影响

灌封是高量程微机械加速度计实用化的一个关键步骤。文中根据自制的一种压阻式高量程micro-electro-mechanical system(MEMS)加速度计芯片及一种实用的封装结构,对其有限元模型进行模态分析和高g值加速度载荷下的响应分析。封装结构的模态频率随着灌封胶弹性模量的增大而增大。但弹性模量过小时,模态频率反而比未灌封时低,可能会干扰输出信号。对器件加载10万g加速度表明,器件的模拟输出电压值随着灌封胶弹性模量或密度的增加而缓慢减小。模拟输出电压值与解析解很接近。封装之后传感器的模拟输出电压与加速度载荷具有良好的线性关系。     

贴片胶对高量程MEMS加速度传感器性能的影响

贴片工艺是高量程MEMS加速度传感器封装工艺中一个非常重要的环节,对传感器的灵敏度和可靠性具有重要的影响。根据一种自制的、量程为XX的高量程MEMS加速度传感器的贴片封装模式,利用有限元分析法建立了传感器的贴片封装模型,基于理论、有限元方法研究了贴片胶弹性模量对传感器性能的影响。使用两种不同弹性模量的贴片胶对传感器进行了封装,开展了基于霍普金森压杆测试系统的传感器性能测试试验。模拟和试验结果表明:对于使用贴片封装模式的高量程MEMS传感器,其灵敏度随着贴片胶弹性模量的增加而相应的提高。     

微型机械设计基础研究

针对微型机电系统发展过程中存在的问题 ,论述了开展微型机械设计基础研究的意义和必要性 ,并且总结出微型机械研究中关于微机械设计基础研究的范畴和特点 ,提出了目前迫切需要开展的一些主要研究方向     

用于微系统驱动的形状记忆合金弹簧特性实验研究

研究了形状记忆合金（ＳＭＡ）用作微机械电子系统执行元件时的几个问题。在实验的基础上建立了实用化的ＳＭＡ热机转换模型。分析了影响其动作频率的主要因素并提出了改善频率特性的措施。利用几何敏感度的概念，对ＳＭＡ驱动性能受尺寸微型化的影响进行了探讨。     

小波变换在反应堆跌落物质量估计中的应用研究

采用小波能量谱比值方法,对跌落物进行了质量估计。研究结果表明,该方法明显好于传统的频率比估计法,能较好地区分螺钉（5g）和螺母（12g）,且在图表上也能较好地反应冲击能量的变化。小波能量比法为提高跌落物的质量估计精度提供了一个有效的途径。     

利用波形比较法进行高量程加速度传感器横向响应的测试研究

提出一种高量程加速度传感器横向响应的测试方法--波形可识别的比较法,对高量程加速度传感器非敏感方向(横向)的输出特性进行测试研究.实验中采用自由落杆的方法,将已经标定过的传感器和带测试的传感器以背对背的方式进行安装,通过同时比较监控两通道的输出波形,可以确定器件的横向灵敏度.此方法简单可靠,并容易实施,对测试中产生的误差进行分析.     

THE USE OF MASS SPECTROMETRY TO STUDY ZN-METALLOPROTEASE-SUBSTRATE INTERACTIONS

Zinc metalloproteases (ZnMPs) participate in diverse biological reactions, encompassing the synthesis and degradation of all the major metabolites in living organisms. In particular, ZnMPs have been recognized to play a very important role in controlling the concentration level of several peptides and/or proteins whose homeostasis has to be finely regulated for the correct physiology of cells. Dyshomeostasis of aggregation-prone proteins causes pathological conditions and the development of several different diseases. For this reason, in recent years, many analytical approaches have been applied for studying the interaction between ZnMPs and their substrates and how environmental factors can affect enzyme activities. In this scenario, mass spectrometric methods occupy a very important role in elucidating different aspects of ZnMPs-substrates interaction. These range from identification of cleavage sites to quantitation of kinetic parameters. In this work, an overview of all the main achievements regarding the application of mass spectrometric methods to investigating ZnMPs-substrates interactions is presented. A general experimental protocol is also described which may prove useful to the study of similar interactions. © 2020 John Wiley & Sons Ltd. Mass Spec Rev