新型双并联电渗微泵的制备与测试

设计了一个双并联电渗驱动泵,它由三条并联的主通道和叉指型电极两部分组成,其中每条主通道由若干个与电渗流形成方向成45°角的沟槽并联构成。通过选用ITO载玻片作为芯片基底并获得其最佳工艺参数,制作了带电极的PDMS-玻璃微流控芯片。最后对制作的电渗微泵进行测试,通过记录一段时间内单个主通道泵输送液体的体积,得出单个主通道的流速与微泵总流速。实验发现在5V内,微泵泵送液体的能力随着电压的增加而增大,微泵流速可以达到正常人体眼球房水生成速度,该结构在未来房水引流器件制作方面具有潜在的应用价值。     

高性能LTCC高温压力传感器的制备

研究了通过烧结曲线优化来实现无排气孔结构的高性能低温共烧陶瓷（ LTCC）无源高温压力传感器的制备。通过对比实验,成功摸索出了无排气孔结构的传感器烧结温度曲线。相比于传统LTCC压力传感器,该无排气孔结构的传感器由于无需玻璃浆料封口,避免了由于两种材料高温下热膨胀系数不匹配导致的传感器密封失效问题,确保了传感器在高温下工作的可靠性。测试结果表明：在2.0 bar,400℃以内,所制备的LTCC高温压力传感器具有极好的灵敏度和线性度,最大平均灵敏度为1.96 MHz/bar,最大非线性误差为4.52%,优于之前国内外研究水平。     

电渗微泵的生理溶液渗透特性研究

介绍了一种电渗微泵的结构及其驱动原理,研究了其对不同生理溶液的渗透特性。模拟眼内房水引流装置,利用电渗微泵对三种生理溶液进行测试,通过改变电压,测试定量体积的溶液,记录时间得出相应流速,用Origin Proporable软件对数据拟合得出压电流速曲线,结果表明电压对液体流动速度的影响成正比。人眼可承受最大5 V电压,此时该测试微泵传输液体流量每分钟可达到十几微升,通过分析5 V以内微泵对溶液的渗透性能,结合正常眼内房水引流速度,确定合理的驱动电压设计值,这将对未来制作实际可用的房水引流装置和器件产生指导意义。     

耦合系数对无线无源传感器信号读取的影响

研究了耦合系数对无线无源传感器信号读取的影响。通过建立无线无源LC传感器的集总电路耦合模型,对其进行理论分析,推导出了天线端阻抗参数的理论表达式,结合MATLAB软件仿真,从理论上得出,通过天线端阻抗参数提取出来的传感器谐振频率变化量受耦合系数的影响,并得到实验验证。理论分析和实验测试表明,在进行无线无源传感器耦合系统设计时,应选取合适的耦合系数,来提高测量灵敏度。     

LTCC高温压力传感器温漂特性研究

研究了利用杜邦951 LTCC材料制备的无线无源压力传感器的温漂特性。通过搭建高温测试系统,对传感器0~600℃内的高温特性进行了测试,结果表明传感器存在较大温度漂移。通过制作无腔传感器和LTCC基片上螺旋电感进行高温特性测试,通过对比分析,确定了造成传感器温漂的主要原因是LTCC材料相对介电常数的变化。结合测试数据和公式推导,得出了600℃时杜邦951 LTCC材料的相对介电常数由常温7.8增大到9.04。