MEMS氮化钛谐振式压力传感器研究

提出了一种基于TiN双谐振梁结构的MEMS谐振式压力传感器,利用TiN谐振梁的谐振频率与被测压力的关系进行压力测量。针对传感器的敏感结构建立了数学模型,通过理论分析和ANSYS有限元软件的模拟,得出了谐振梁长度的变化范围和谐振梁的结构参数,并确定了TiN谐振梁在矩形压力膜上方的最佳位置。这对传感器的结构设计具有重要的指导意义。     

神经模糊控制在SAW压力传感器温度补偿中的应用

声表面波(SAW)压力传感器是一种高精度数字化传感器,通过对SAW压力传感器输入—输出特性分析,提出采用神经模糊控制方法解决温度补偿问题,此方法将模糊推理和神经网络自学习功能结合,足以满足误差精度要求,并实现SAW压力传感器的智能化,为使其更广泛应用到工程领域奠定基础。     

一种无源无线SAW压力传感器结构设计

根据无源无线SAW压力传感器的敏感特点,提出了一种具有较高灵敏度的压力传感器结构设计.传感器的受力敏感部分采用简支梁结构,通过分析找到梁的最大应变点,在梁的上下两侧最大应变区域中心对称分布了两个相同的单端口SAW谐振器.由两个SAW谐振器组成差动式测量结构,具有较高的灵敏度,并减少了温度对测量结果的影响,对迟滞效应带来的误差有一定的补偿作用.     

声表面波(SAW)压力传感器输出频率的高精度测量方法研究

SAW压力传感器的输出量是频率,因之精确的频率测定是保证其可靠性和正确计量的关键之一.尽管目前有多种频率测量方法,但适合于和传感器相配套的用于生产现场的微型、高精度频率仪在国内尚罕见报道.我们在研究了现有频率测量方法的基础上,得到了一种适合于SAW压力传感器输出频率的测量方法,并给出了实现频率测量的原理和电路及其主要的电子元件.     

基于次波长谐振原理的新型压力传感器

利用一维的次波长左/右手谐振器结构,提出了一种新型的压力传感器.谐振器由两层结构组成,一层是具有负折射率的媒质,另一层是具有正折射率的媒质,正折射率媒质部分与压力薄片相连.研究结果表明,当压力变化时,谐振器的波长随压力的对数值呈线性变化,具有较高的灵敏度,由于这类谐振器可以做得很薄,在实际应用中具有很大的优势.     

超声压力传感器的敏感元件

本文综述了国内外一些使用超声方法测量静态高压力的敏感元件,介绍了流体和固体两类敏感元件为测压原理和一些压力测量的结果,并对两类敏感元件进行评价。     

微结构谐振梁式压力传感器研究

利用微电子机械加工技术成功地研制出电势激励、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值大于１７０００。采用扫描检测方式和闭环自激振荡方式测定压力传感器的压力特性,其压力测试范围为０￣４００ｋＰａ,线性相关系数为０．９９９９５,测试精度小于０。０６％Ｆ．Ｓ。     

光纤耦合谐振式压力传感器

研制了一种以谐振石英晶体为敏感元件的光纤耦合压机传感器。该传感器的电测探头采用低功耗电子集成电路,被测压力用频率信号调制并用光纤传输。这下仅使它适用于特殊环境下的信号位测,而且具有光纤传输的高抗干扰能力。本文介绍传感器的设计思想想、结构特点及工作原理,并给出压力测试结果。     

一种硅微谐振式压力传感器的敏感膜片设计

根据正方形膜片的变形和应力分布情况,提出了一种硅微谐振式压力传感器敏感膜片的设计方法,设计了两种正方形间接连接式压力敏感膜片.在相同的膜片面积下,新膜片与原有矩形间接连接式压力敏感膜片性能相近,为内部谐振器的多样化提供了基础.最后,就压力敏感膜片的工艺设计进行了探讨,认为采用正方形凸角补偿结构的〈110〉硅岛和采用边长补偿的〈100〉硅岛最适合间接连接式压力敏感膜片.     

SAW网络压力传感器实时校验仿真系统研究与应用

SAW压力传感器是一种新型的准数字化传感器,其工程实用化是近年来研究的一个热点。运用神经网络、SIMULINK／RTW、嵌入式技术和HX6100压力仪表检定台,设计实现了具有温度补偿和半实物仿真的SAW压力传感器综合校验标定系统。实验表明该系统能满足SAW压力传感器工程化的校验和标定要求。     

Terfenol-D/SAW谐振器/Terfenol-D复合磁传感器

设计了一种由超磁致伸缩材料Terfenol-D和SAW谐振器构成的复合磁传感器,在磁场作用下,Terfenol-D沿长度方向伸缩,并将应力应变传递至SAW谐振器,使其产生应变,造成谐振频率改变,通过测量SAW谐振器谐振频率的变化来测量磁场强度.分析了该磁传感器的传感原理,建立了该复合磁传感器的静态模型,对弹性敏感元件进行了受力分析,根据压磁方程和受力平衡得到该磁传感器的静态特性.实验结果表明:该复合磁传感器灵敏度可达341.6Hz/Oe,较Terfenol-D/SAW谐振器结构灵敏度提高了3倍;测量谐振频率的分辨率为1Hz,SAW谐振器频率稳定度为0.1×10-6时,该磁传感器对磁场的分辨率为10-6T.     

基于声表面波双端谐振器的气体传感器

首先研究了双端声表面波谐振器的一些特点，然后从传感技术角度，给出了一种不用延迟线而采用谐振器对有机气体检测的新方法。     

基于谐振型SAW传感器的呼吸检测系统设计

人呼吸中VOCs的种类及含量与人的身体状况有关,对其的检测可用于疾病的诊断.本研究利用谐振型声表面波传感器,开发出一套可用于对人呼吸中VOCs进行检测的系统.本文首先介绍了该系统的组成及原理,并对系统的关键环节进行了测试.在此基础上,系统对多组测试样本进行了实验,实验结果初步表明,本系统可对×10-9(ppb)级的VO...     

接触电容式压力传感器的设计与模拟

针对大气测量的气压计应用,根据接触电容式压力传感器的工作原理,优化设计了绝对压力传感器的圆形膜结构。通过有限元分析软件ANSYS进行了验证,最后讨论了这种结构的非线性度。     

声表面波气体传感器设计与制作

阐述了声表面波(SAW)甲基膦酸二甲酯(DMMP)气体传感器的设计和制作过程。为提高探测灵敏度和选择性,主要考虑了SAW振荡器的频率稳定性,敏感材料巯基十一酸(MUA)采用了分子自组装成膜方式和Cu2+化学修饰。实验结果显示:在1~100mg/m3的浓度范围内具有好的线性度和21Hz/mg/cm3的灵敏度。     

声表面波NO_2传感器敏感膜研究进展

由于工业检测、环境监测、医学监测等领域的需求,高性能NO2传感器得到了广泛的研究。声表面波传感器技术的发展为研发高灵敏度、高稳定性、响应快速、小型化的NO2传感器提供了极大的潜能。总结了近30年来声表面波NO2传感器敏感膜的研究现状,并根据现有的研究和传感器的应用需求,深入探讨了声表面波NO2传感器敏感膜面临的挑战和发展趋势。     

基于Internet的嵌入式Web声表面波压力传感器研究

SAW压力传感器是一种新型的高精度准数字化传感器,是目前国内外在高精度测量与信息化方面的一个研究热点,但在国内却少见报道.介绍了SAW压力传感器的工作原理及采用神经网络技术实现传感器智能化的方法,并详细地论述了基于LPC2104微处理器、uC/OS-II和LwIP TCP/IP协议实现嵌入式Web谐振式SAW压力传感器的技术.     

石英晶体谐振式绝对压力传感器研制

介绍了一体化石英谐振式压力传感器的研制,采用石英晶体材料制做弹性膜片,用音叉式石英力敏谐振器检测压力,减少了传感器的体积,降低了制造工艺难度。研制的传感器量程为0~120 kPa,中心频率为(40±4)kHz,精度为0.05%。