振动式压电发电机及其在无线传感器网络中的应用

为了预测基于悬臂梁结构的振动式压电发电机的固有频率、输出电压和输出功率等关键参数,通过理论分析得到了悬臂梁式压电发电机的理论模型,该模型比Roundy模型与试验结果更加吻合。针对故障诊断无线传感节点瞬时功率大、平均功率小的特点,设计了基于多振子的功率调节电路,当主回路超级电容器储存的电能可以使无线传感节点正常工作时,将主回路打开,开始进行测量和向监测中心传送数据。在轮船发动机上进行的现场试验表明振动式压电发电机可以为无线传感器节点供电。     

PECVD法低温制备二氧化硅薄膜(英文)

针对金属层间介质以及MEMS等对氧化硅薄膜的需求,介绍了采用等离子增强型化学气相沉积(PECVD)技术,以SiH4和N2O为反应气体,低温制备SiO2薄膜的方法.利用椭偏仪和应力测试系统对制得的SiO2薄膜的厚度、折射率、均匀性以及应力等性能指标进行了测试,探讨了射频功率、反应腔室压力、气体流量比等关键工艺参数对SiO2薄膜性能的影响.结果表明:SiO2薄膜的折射率主要由N2O/SiH4的流量比决定,而薄膜均匀性主要受电极间距以及反应腔室压力的影响.通过优化工艺参数,在低温260℃下制备了折射率为1.45～1.52、均匀性为±0.64%、应力在-350～-16MPa可控的SiO2薄膜.采用该方法制备的SiO2薄膜均匀性好、结构致密、沉积速率快、沉积温度低且应力可控,可广泛应用于集成电路以及MEMS器件中.     

无创伤老鼠生物机器人的运动控制

介绍了一种基于超声波刺激融合表皮电极刺激及LED灯光辅助刺激的无损伤老鼠生物机器人运动控制导航系统,它利用上位机远程调度老鼠机器人背上的超声波刺激器刺激其听觉、表皮电极刺激器刺激其痛觉及LED灯光辅助刺激器刺激其视觉,从而控制其运动.实验证明,通过合理搭配这3种刺激、可以高效地对老鼠的向前运动及左、右转运动进行无创伤运...     

用于红外探测的微型悬臂梁的结构模拟

一种用MEMS微加工技术制造的微型悬臂梁已经开始应用于红外探测技术中,悬臂梁由双层材料构成,衬底由硅、氮化硅等半导体材料制作,另一层则是一种热敏金属材料薄膜.在没有红外辐射情况下,悬臂梁的两侧表面应力是平衡的,而一旦有红外辐射到一侧的热敏薄膜材料后,引发该材料膨胀,迫使微型悬臂梁发生弯曲变形.用有限元分析软件ANSYS对该悬臂梁进行模拟仿真,改变结构参数,观察灵敏度的变化情况.除灵敏度外,还给出了悬臂梁的温度场分布和应力场分布图.获得的数据证明结构参数的设计对微型悬臂梁的灵敏度至关重要.     

几种新型集成硅微(型)传感器系统

介绍了作者近年来在硅微机械加工技术和半导体集成电路技术相结合的基础上研制的硅微机械与光纤组合式阵列声传感器、集成硅微机械光压力传感器和微型多道成像光谱分析系统的结构、工作原理及制造工艺.     

PLZST陶瓷衬底上La0.7Sr0.3MnO3薄膜生长及其磁性能和电输运特性研究

采用磁控溅射法在PLZST陶瓷衬底上制备了不同厚度的LSMO薄膜, 并对其微结构、磁性能及电输运特性进行了研究。结果表明, LSMO薄膜具有单一钙钛矿结构, 晶粒均匀, 表面平整, 其中20 nm厚LSMO薄膜粗糙度仅为2.93 nm。在10~300 K温度范围内, LSMO薄膜均具有大的磁电阻效应, 20 nm厚的LSMO薄膜磁电阻温度稳定性优异。随着薄膜厚度的增加, 薄膜的居里温度、金属绝缘体转变温度、磁化强度和导电性能降低。这可能是由于Pb、Sn、Zr等离子扩散进入LSMO薄膜中, 导致MnO₆八面体畸变造成的。     

振动式压电发电机的理论模型与实验

为了预测振动式压电发电机的谐振频率和输出功率等参数,Roundy等以悬臂梁末端挠度为自由度,建立了发电机的理论模型,但该模型忽略了质量块中心挠度与悬臂梁末端挠度的差异,在质量块长度较大时有较大误差．为了扩大适用范围,在考虑质量块中心挠度与悬臂梁末端挠度的差异基础上,分别将发电机结构简化为单自由度和二自由度系统,建立了悬臂梁式压电发电机的两个理论模型,其中的单自由度模型以质量块质心挠度为自由度,二自由度模型同时以质量块质心挠度和质量块转角为自由度．为了对模型进行验证,制作了压电发电机并进行了实验．实验结果表明,这两个新模型比Roundv模型的精度更高．     

一种微型毛细管电泳仪的信号采集和处理系统设计

针对微型毛细管电泳仪信号的特点,利用单片机技术研制的一种数据采集器。采用数字信号处理技术和VisualC++6.0开发了一套操作简单、实用、功能较强的开放式微型毛细管电泳仪信号处理软件,实现对微型毛细管电泳仪信号实时处理和分析。     

多参数水质监测仪流路系统设计

针对流路系统的优化设计这一多参数水质监测仪器中的关键技术,设计了一种集成化多样品多试剂顺序进样、顺序检测的流路系统。该系统由微电子多位阀、微型步进电机蠕动泵等流控器件和以单片机为核心的控制电路构成,具有多样品多试剂顺序进样的流路切换和试样的精确抽取功能。测试结果表明,流路系统满足快速切换和精确进样的在线水质监测要求。     

嵌入式多参数微小型水质监测系统的设计

结合嵌入式技术和GPRS无线网络技术,提出一种新型多参数微小型水质监测系统.采用ARM9处理器S3C2440A作为主控制器,控制单片机工作、采集光谱数据和GPRS数据传输.单片机作为辅助控制器,对7种水质参数指标实时测量.采用触摸屏作为人机交互工具.