用MAX1457实现对硅压阻式加速度计的温度补偿

本文介绍了传感器信号处理器MAX1457的主要功能及其用于对硅压阻式加速度计进行温度补偿的系统组成、补偿方法等。并通过实际补偿结果表明．利用MAX1457对硅压阻式加速度计进行热零点漂移补偿和热灵敏度漂移补偿．有效提高了压阻式加速度计的温度稳定性。     

误差白化与Kalman滤波的微硅加速度传感器动态补偿

通过模型参考的系统辨识方法建立微硅加速度传感器的动态补偿器。由于测量噪声和补偿器对传感器的频带扩展,使得补偿器的输入/输出信号存在严重的噪声干扰。在噪声干扰下,采用均方误差为代价函数的系统辨识方法,无法得到补偿器参数的无偏估计。补偿器参数的偏差和传感器频带的扩展将会使补偿器的输出信号出现严重失真和高频噪声干扰。为解决噪声对硅加速度传感器的动态补偿的影响,研究了一种新的动态补偿方法,该方法采用误差白化为代价函数的系统辨识方法得到补偿器的参数,可消除补偿器的参数在估计中的测量噪声影响,并通过卡尔曼实时滤波减小因传感器频带扩展所产生的高频噪声干扰。     

标定高g值加速度传感器的方法

本文探讨了标定高ｇ 值加速度传感器的新方法，用一端受轴向冲击的等截面均匀细杆产生的应力波作为标定加速度传感器的冲击脉冲，给出了自由杆的一端加速度和杆上的应变关系为ａ ＝ － ２Ｃ０ｄεｄｔ（ε为杆上的应变，Ｃ０ 为应力波传播速度） 以及标定系统     

微加速度传感器的新进展

本文介绍了微加速度传感器的最新发展,单向微硅加速度传感器,三维集成微加速度传感器系统,微型集成惯性测量平台系统等。还介绍了最新的微加速度传感器和集成微加速度传感器的制造工艺技术。     

模糊LS-SVM在加速度传感器动态补偿中的应用

提出一种基于模糊LS-SVM传感器的非线性动态误差补偿器设计措施,在传感器与参考模型对输入激励响应的实测数据基础上,运用模糊LS-SVM回归算法构造补偿器,减小微硅加速度传感器因带宽有限引起的动态测量误差.既克服人工神经网络非线性动态补偿过程中易出现的局部极小问题,又减小在标准LS-SVM中一些非主要数据对模型精度的影响,在测试领域中有较好的应用前景.     

新型复合硅微传感器的设计

为了解决弹药武器系统的高温、高压、强冲击振动和紧凑设计条件的测试问题，提出了一种以半导体压阻效应、极间电容变化以及PN结温度效应为基本原理的加速度、压力与温度多参数硅微复合传感器．介绍了复合传感器的工作原理、系统构成以及有限元分析仿真模型．给出了传感器的微结构照片及其性能参数．     

传感器固有频率和阻尼对冲击加速度检测的影响

研究了硅微机械高g(g为重力加速度)加速度传感器的固有频率和阻尼特性对冲击响应的影响。传感器固有频率低,阻尼小时,冲击加速度的响应波形包含传感器共振波,造成测量干扰。采用有适当阻尼,固有频率高的双质量块结构高g加速度传感器,进行接近2万g加速度峰值的一系列落杆冲击实验,都未见共振响应。同样的传感器制作成欠阻尼,进行实验时,发现共振干扰。该实验所用的传感器芯片面积小,固有频率高,调整该结构的弹性梁厚度,可制作量程为2×103g～2×105g的加速度传感器。     

工艺特性对二维微加速度传感器性能的影响

工艺特性在很大程度上决定了MEMS器件最终的功能特性.本文针对自主设计的二维微加速度传感器,在概念设计阶段定量分析了工艺特性对传感器性能的影响,主要包括质量偏心、梁加工误差、结构对称性、非平行效应等.结果表明:质量偏心会引起角位移变化,但对主轴刚度无影响,传感器不会有输出;在现有工艺条件下,可忽略梁厚误差的影响,但需严格控制梁宽误差;各种不对称方案对传感器主轴刚度和横向灵敏度的影响程度不同,不对称方案对横向灵敏度的影响随着不对称性的加剧而增大;非平行效应使得在相同外载荷作用下敏感轴向位移减小,但静态灵敏度却有所增加.     

基于测量加速度微分量的传感器

在工程振动和强地震动测量中,一般测量加速度、速度或位移.近几年的研究表明,加速度的微分量(即加加速度,单位为m/s3)与力的变化率成正比,与物理破坏过程有密切关系,在现代技术的发展中有着很多应用, 如高动态运动飞行器的跟踪测量、结构抗震新机理研究、高速机械加工的自动控制、高速列车和电梯舒适度的测量、通信设备的抗震性能检测均需要加加速度参量的测量,加加速度的精确测量和加加速度计的研制愈来愈引起工程界的重视.介绍了能测量加速度微分量传感器(又称加加速度计)的结构原理、技术性能、校准结果和地震波实测比对结果,实验结果证明,传感器具有良好的性能.该传感器已在结构抗震实验中得到了应用,取得了理想的结果.     

基于MAX1452的硅压阻压力传感器数字补偿设计与拟合分析

随着现代科学与技术的高速发展,高精度传感器的应用日趋成熟。MAX1452作为一种高度集成的模拟传感器信号处理器,具有16引脚SSOP封装、全模拟信号通道、低功耗、温度范围宽等特点,可用于硅压阻压力传感器的数字补偿。硅压阻压力传感器输出的信号经过MAX1452校准补偿版输出模拟信号,再经过A/D转换器输出数字信号,在这个过程中,MAX1452全模拟信号通道没有引入量化噪声,利用16位DAC实现数字化校正,16位DAC对信号的偏移量和跨度进行校准,实现硅压阻压力传感器的数字补偿。     

基于钹式换能器的振动加速度传感器温度特性研究

使用2-（0）-2连通型的金属．陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量。利用单片机对传感器零位输出电压进行记录，得到传感器零位电压温度特性曲线。采用了基于最小二乘原理的分段线性插值法，对其温度特性的非线性进行了有效地补偿。试验结果表明，经过温度补偿后，在20～80℃范围内，零点输出电压温度误差由原来的9．8％降到了0．8％。     

基于MGSC与改进维纳滤波的麦克风阵列语音增强

针对传统广义旁瓣抵消中阻塞矩阵语音泄露、非相干噪声消噪能力较弱及后置维纳滤波中相位不变等问题,提出一种基于改进广义旁瓣抵消与相位补偿维纳滤波的方法。该方法将阻塞矩阵变为阻塞滤波器从而减少了阻塞矩阵语音泄露,然后将相位补偿的维纳滤波用于估计纯净语音的幅度谱和相位谱,从而抑制广义旁瓣抵消残留的噪声。仿真及实测结果表明,该方法能够更加有效地抑制噪声的影响,提高语音的可懂度。     

基于面阵CCD的高灵敏度微型光谱仪的设计与实现

面阵CCD具有灵敏度高、动态范围大的优点,适用于荧光测量、DNA测序、拉曼光谱分析和低光度检测,因此,研制基于面阵CCD的高灵敏度微型光纤光谱仪具有重要的实际价值。光学系统采用了优化后的交叉非对称型Czerny-Turner结构,并获得了1 nm的光学分辨率。结合DC-DC和LDO的设计方法,通过USB供电实现了6路电压输出的复杂电源系统设计; 通过Verilog HDL完成了CCD驱动时序设计; 采用Altera公司的EPM7064芯片实现了驱动信号输出。CCD输出的视频信号经双相关采样的高速16位AD芯片AD9826转换后存储在独立的静态RAM中,使得数据的采集和读取分离。所设计与实现的微型高灵敏度光纤光谱仪的灵敏度是通常基于线阵CCD的微型光谱仪的11倍左右,动态范围20000:1,信噪比达到500:1,很大程度地提高了微型光纤光谱仪的性能。     

基于多层SU-8结构的微喷阵列芯片的制作与应用研究

采用光刻胶SU-8的光刻成型技术和"多次光刻、一次显影"工艺制备了基于三层SU-8结构的微喷阵列芯片,重点研究了SU-8胶工艺过程中平整度、温度和曝光剂量对多层微结构的影响,解决了芯片结构有裂纹、发生破裂和喷孔堵塞等问题.利用O2等离子体处理了芯片微管道内表面,使液体样品在进样后能够进行自动传输、分配和贮存.持续10ms的10kPa气压驱动下,该芯片可以在3.4mm×3.4mm的尼龙膜上制成5×5样品微阵列,25个点直径平均值为384μm,变异系数为2.6%.利用该芯片制成的DNA微阵列的信号强度变异系数达到4.5%,直径大小变异系数达到3.2%,符合生物微阵列分析的要求.     

热式微小流量传感器温度场及信号提取分析

热式流量传感器由于其结构简单、没有机械运动部件等固有的优点,在微小流量测量领域具有明显优势.针对微小气体流量测量领域毛细取样管路及其内部气体流体,进行热力学、流体力学理论分析,配合信号处理电路的分析,提出了消除环境温度影响的电路方法,同时使用MATLAB语言,用数值计算方法,获得了气体流量与毛细取样管路温度场之间的关系...     

阵列声波测井信号调理与首波提取技术研究

本文分析阵列声波测井中声波全波列信号的特点，采用前置通道信号调理技术对声波信号进行预处理以便于首波提取，并阐述一种首波到时的提取技术及实现算法。前置通道信号调理电路的设计采用了自动增益控制技术，可实现增益的自动调节。首波提取采用了短窗一长窗能量比算法，能够精确地检测到首波。     

Fabrication and optical properties of needle-like ZnO array by a simple hydrothermal process

A simple low temperature hydrothermal process was employed to fabricate the needle-like ZnO array in the diluted butyl amine. The microstructure, morphology and the photoluminescence property of the as-prepared products were characterized by x-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), field emission environment scanning electron microscope (SEM) and photoluminescence spectrum (PL). The results show that the needle-like ZnO crystals are hexagonal wurtzite monocrystal with slender figure and smooth surface. A possible growth mechanism of the needle-like ZnO array related to the diluted butyl amine is proposed. The PL spectrum of the needle-like ZnO array shows a strong blue light emission at 437 nm and a relatively low ultraviolet emission at 377 nm.     

光杠杆纳米微位移测量系统中的信号处理

本文提出了一种基于光杠杆原理非接触式的纳米级微位移测量系统.该系统通过光学方法对微位移量进行放大,光学放大倍数高,该系统的理论分辨率可达4nm,实际测得静态分辨率小于10nm.信号处理采用基于高精度一维PSD的信号探测电路,并且通过设计有效地抑制了噪声和干扰.实验中使用PZT作为被测物的微小位移驱动器,与电容测微仪JDC-Ⅱ所测数据进行了验证比较,系统所测得的数据证明了其正确性和可行性.并且该系统受温度影响小,结构简单,便于使用MEMS技术集成和微型化.     

基于加速度计阵列的六自由度振动台测试方法研究

目前多自由度振动台缺乏方便有效的多自由度振动测试手段,通过探讨基于加速度传感器的六自由度振动测试方法,提出基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型,依据六自由度运动系统方程对该构型的运动状态进行了理论推导,并设计了具体的封装方法,最后对封装的加速度计阵列构型进行了多自由度振动测试试验验证。试验结果表明:所提出的基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型能够对角加速度进行测试与还原,简易可靠,可以作为多自由度振动的测试手段。本文提出的加速度计陈列构型有望被推广应用于现场低频振动测量或校准工作中。