一种自旋阀GMR隔离放大器设计

为了解决传统光电隔离、电容隔离和变压器隔离存在的线性度及频率特性等问题,设计了一种自旋阀巨磁阻（GMR）隔离放大器,具有灵敏度高、线性度好及结构简单等特点,且可以与硅等半导体电路集成。基于CSMC 0.5μm混合信号工艺,采用Tanner软件对电路进行编辑、仿真与验证。隔离器前端电路可将0～5 V的输入电压转换为1.4～10 mA电流,后端接收电路在增益为1时的共模抑制比为73 dB,增益可调节范围为1～200,工作带宽大于100 kHz,能满足恶劣环境条件下应用的各项指标要求。     

基于互补滤波算法的四轴飞行控制系统设计

针对目前大多数飞行控制系统姿态信息获取不全、数据融合算法复杂等问题,对四轴飞行器的姿态数据采集、传感器数据特性、数据融合、飞行控制模型等方面进行了研究,对四轴飞行器的多传感器数据融合的特点进行了归纳,详细介绍了互补滤波算法的实现过程,设计了一种基于互补滤波融合算法的四轴飞行控制系统。采用了陀螺仪、加速度计和电子罗盘作为传感器组,将其用于多种姿态信息的获取,通过使用经典的PID控制器实现了飞行器的控制算法,在STM32平台上完成了飞行控制系统的软、硬件设计。最终,在制作完成的硬件上,对数据融合算法的效果进行了比较和分析。研究结果表明,该设计能够高效地融合MEMS与GMR传感器的数据,解算出的姿态角可靠性高,可以满足四轴飞行器的飞行控制要求。     

具有SAF结构的IrMn基自旋阀材料的磁场退火研究

用磁控溅射法制备了被钉扎层为反铁磁(SAF)结构(CoFe/Ru/CoFe)的IrMn基顶钉扎自旋阀材料, 分别采用HRTEM、AFM、XPS对材料的结构和成分进行表征。首先, 制备的自旋阀材料分别在200℃、245℃、255℃、265℃的真空条件(＜10^-5 Pa)下退火4 h, 发现经265℃退火, 自旋阀材料会发生明显的层间扩散, 从而引起磁电阻率的降低。在选择合适退火温度(245℃)的基础上, 研究了退火磁场对自旋阀材料磁电阻率的影响。在245℃的真空环境下, 沿着材料的钉扎方向分别施加大小为80、160、240、400、560 kA/m的磁场退火4 h。实验发现经过80和160 kA/m的磁场退火后, 材料的磁电阻率由退火前的8.80%分别下降到5.87%和6.31%; 经240 kA/m的磁场退火后材料的磁电阻率变为7.91%; 经400 kA/m的磁场退火后磁电阻率增大到9.89%; 经560 kA/m的磁场退火后磁电阻率进一步增大到10.79%, 比退火前增加了22.6%。     

一种适用于低频小信号检测的放大电路

针对微传感器输出的低频小信号,提出了一种基于“调制-放大-解调”思路的放大电路。该电路利用乘法器将输入信号调制至高频段放大,可以显著降低电路的低频噪声影响。相较于目前常用的斩波放大器,该电路可以克服时钟同步困难以及低频谐波分量干扰较大的缺点。该电路基于CSMC 0.5 μm Mixed Signal工艺设计,仿真结果显示,在5 V的工作电压下,可实现100倍以上放大,1/f噪声得到有效抑制。     

抗菌聚乳酸薄膜的性能研究

采用溶液共混的方法制得Ag型抗菌剂含量不同的抗菌聚乳酸(PLA)薄膜试样,研究表明,添加少量Ag型抗菌剂即可使薄膜具有抗菌功能,添加1%的抗菌剂薄膜抗菌率达到100%,且薄膜具有抗菌长效性,Ag型抗菌剂在PLA薄膜中不溶出.力学性能测试发现,Ag型抗菌剂的加入对薄膜拉伸强度和断裂伸长率影响不大;土壤降解实验发现,在16周降解过程中,薄膜的质量损失较少,但相对分子质量变化较大,抗菌剂的加入对薄膜的降解性能基本元影响.     

基于三轴GMR传感器的无线车位检测系统

为了解决城市停车难的问题,文中研制了一种基于三轴GMR传感器的无线车位检测系统.该系统的车位检测节点采用东方微磁科技有限责任公司生产的高灵敏度双轴SAS022-1和单轴VA100F3自旋阀巨磁阻传感器来组合成三轴GMR传感器,通过检测车辆对地磁的扰动来判断车位是否有车辆存在;各车位检测节点采集的数据通过树型拓扑结构的ZigBee网络层层传递到上位PC机,并显示车位信息.经过实验表明,车位检测节点具有体积小、功耗低,能准确的判断车位中车辆是否存在,组建的树型通信网络在停车场能得到更普遍的应用.     

先进磁电子材料和器件

总结了包括巨磁阻传感器、磁电耦合器件和磁性存储器件在内的几类主要的先进磁电子器件.分别介绍了这几类器件的材料、结构、工作原理和器件性能,以及它们的用途.在此基础之上,展望了磁电子材料和器件领域的发展前景和发展方向.     

北京市城市生活垃圾产量预测

分析了北京市城市生活垃圾产量（1991-2000）以及影响垃圾产量的12项因素，采用逐步降元回归分析方法建立了垃圾产量预测模型。分析结果表明，非农业人口，生产总值，非农业居民消费总额和供热彩暖面积是影响垃圾产量的主要因素。其影响程度依次减小，其中人口和居民消费两个因素与垃圾产量是正相关关系。采用该模型对北京市2001-2010年生活垃圾产量进行了预测，结果显示未来十年内北京市生活垃圾产量继续缓慢增长，预计2010年垃圾产量将达到478.03万t，人均日产量为1.18kg。