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The evaluation of the influence of the bending deformation of silicon nanobridges on their electrical properties is crucial for sensing and actuating applications.A combined theory/experimental approach for determining the resistivity and the density of interface states of the bending silicon nanobridges is presented.The suspended p-type silicon nanobridge test structures were fabricated from silicon-on-insulator wafers by using a standard CMOS lithography and anisotropic wet etching release process.After that,we measured the resistance of a set of silicon nanobridges versus their length and width under different bias voltages.In conjunction with a theoretical model,we have finally extracted both the interface state density of and resistivity suspended silicon nanobridges under different bending deformations,and found that the resistivity of silicon nanobridges without bending was 9.45 mΩ·cm and the corresponding interface charge density was around 1.7445×1013 cm-2.The bending deformation due to the bias voltage slightly changed the resistivity of the silicon nanobridge,however, it significantly changed the distribution of interface state charges,which strongly depends on the intensity of the stress induced by bending deformation. 相似文献
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气压是评价大气环境变化的关键性参数。为提高传统硅压阻式气压测量系统的精度,研究并实现了一种基于MEMS气压传感器阵列式测量和粒子群优化(PSO)反向传播(BP)神经网络数据融合处理的高精度数字气压变送器,给出了相应的硬件结构和软件设计,并通过STM32平台对μC/OS-II与μC/GUI进行了整合移植和显示优化。结合实验测量数据,从非线性误差、迟滞误差、重复性误差及其整体精度等方面对PSO-BP神经网络算法在硅压阻式气压测量系统中应用的性能进行了研究————————————与分析。研究结果表明,在-20℃~60℃的温度范围内,本文研制的低成本嵌入式硅压阻气压变送器的整体测量精度约为±0.095%FS,基本满足大气探测应用的要求。 相似文献
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为兼顾高灵敏度与低非线性误差,针对性地设计和研究了一种量程为105kPa的新型MEMS硅压阻式压力传感器,该传感器通过部分刻蚀 SOI硅膜引入了凸起的压敏电阻和L形半岛结构。首先利用ANSYS有限元模拟仿真分析了传感器的特性、确定了其参数,然后通过MEMS工艺制作了压力传感器芯片并对其进行了封装与测试,实验结果表明,常温下MEMS硅压阻式压力传感器的灵敏度为 0.056mV/(V·kPa),非线性误差为±1.12%, 最后采用最小二乘函数校正法对传感器进行了非线性校正和迟滞误差补偿,性能补偿后MEMS硅压阻式压力传感器在全量程范围内的整体误差小于±0.24%FS。 相似文献
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设计与制作了一种应用于可穿戴生理信息监测的自供电系统,利用压电-光电复合能量收集装置采集人体运动时足底的机械能和室内光能。复合能量收集装置以运动鞋为载体,设计了多种结构压电能量收集器固定在鞋底,光电能量收集器粘接在鞋面,收集到的能量存储在超级电容中,同时设计了一套能够定时、按需供电的能量管理控制电路,控制生理信息监测系统每隔20 min上电一次,并且测量结束即刻断电。经测试,光电能量收集装置在室内从早上7点至晚上7点的平均输出功率达到590μW,压电能量收集装置在1.2 m/s的匀速步行状态驱动下的平均输出功率达540μW以上,复合能量输出功率能够稳定在1.124 mW以上,即20 min产电1.349 J。对系统各单元进行数据采集测试以及功耗测试,得出系统一个工作周期耗能1.04 J。从能量收支平衡来看,利用运动机械能与光能复合供电的生理信息采集系统可实现自我维持定时工作,具有一定的应用参考价值。 相似文献
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基于ARM的多通道数据采集系统 总被引:1,自引:0,他引:1
设计一种多通道、多功能的数据采集系统,除普通数据采集外,还实现高精度数据采集、高速数据采集的功能和分通道计数的数据处理方法。系统利用数据采集模块采集前端传感器输出的不同频率电压信号;以ARM微控制器为主控,将数据处理后,通过显示模块实时显示;通过SD卡实现数据存储;通过RS232总线传送给PC上位机,实现远程数据采集和分析。试验表明:该系统能采集较宽频率范围的电压信号,并能够进行适当的算法处理,具有较好的通用性、实时性和可靠性。 相似文献
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为了研制高精度MEMS压阻式压力传感器,基于信噪比对其压敏结构进行了设计与分析.首先运用ANSYS有限元模拟仿真获得了不同压敏电阻结构芯片的应力分布,并对其噪声和信噪比进行了理论分析,发现在低频区闪烁噪声是传感器噪声的主要来源.仿真结果表明,芯片结构对其噪声、输出信号和信噪比均存在影响,增加压敏电阻折叠条数通常有助于获... 相似文献