CMOS集成硅压力传感器

新型的CMOS集成硅膜压力传感器由一个含四个压阻元件的电桥电路,一个放大器和一个新设计的能抑制电源电压变化和温度漂移的激励电源电路组成。敏感元件用自准直双元硅门CMOS工艺技术制得。方形的硅膜片由异向腐蚀剂N_2H_4·H_2O经腐蚀加工而成。在0～70℃范围内,灵敏度和偏置电压的温度漂移量小于±0.5％。这些数据比常用的杂化技术制得的元件所达到的数值小。利用新设计的激励技术,当电源电压变化±10％时,灵敏的变化不超过±1.5％。     

脉冲调制输出的CMOS集成硅气体流量传感器

现已研制成功一种具有脉冲调制输出的单片集成热式气体流量传感器,其输出脉冲宽度比和流速有关。制造这种传感器时,除使用EDP各向异性刻蚀剂制作传感器外形之外,其余均采用标准的CMOS工艺。传感器的加热部分和非加热部分之间用聚酰亚胺隔热。传感器具有内部气体温度补偿装置。在2～30m/s流速范围内,传感器的灵敏度为0.03m/s。按传感器的设计。本传感器也适合于双线式结构形式     

气体检测器的电路设计

该文介绍气体检测器的电路设计。首先简述了接触燃烧式、热传导式、半导体式、热线半体导式、定电位电解式、伽伐尔电池式、红外线式等气体传感器。整个气体检测器除色含上述传感器之外,还有信号接收、放大、显示和报警等部分。文中示出检测器的实际电路设计要点和驱动电路、定电流电路、与微机的接口电路以及D/A转换电路等。认为气体检测器今后逐渐向数字化发展。     

碳纳米管气体传感器在空间站在轨检漏中的应用

空间站在轨检漏技术对维护空间站安全起着至关重要的作用。未来空间站检漏技术要求能更加快速、准确地确定微小泄漏点的位置。碳纳米管表面积大,对气体吸附反应灵敏,利用碳纳米管制备的气体传感器具有灵敏度高、响应快、重量轻、体积小、功耗低等特点,可以用于微量气体检测。据此,文章提出可以将碳纳米管气体传感器技术用于空间站的在轨检漏,并探讨了该技术在空间站检漏应用中面临的关键问题和解决方案。碳纳米管气体传感器技术的研究和发展有望提高空间站在轨检漏技术水平,为空间站的安全可靠运行提供保障。     

北京遥测技术研究所MEMS工程中心

北京遥测技术研究所MEMS工程中心位于北京市丰台区东高地四营门北路2号院,中心洁净厂房总面积约1700 m2,是集设计、制造于一体的MEMS传感器产业基地及MEMS技术创新平台。中心根据产品生产需求和先进的工艺设计加工理念,建立了薄膜压力传感器及石英角速率传感器两条批量产品生产线。经过多年来的发展,还建立了碳化硅高温压力传感器、谐振式高精度压力传感器、石英振梁加速度传感器、硅微压力传感器、射频微同轴MEMS器件等先进产品研试线。     

一种悬浮间隙传感器的设计

文章分析了在高速磁浮车中采用的悬浮间隙传感器齿槽效应的产生、影响,设计了基于FPGA的悬浮间隙传感器,此传感器的探头为由两个串联线圈组成的新型检测线圈,并通过实验验证了新型线圈能够有效的降低齿槽效应.     

捷联传感器

描述并对比目前可供捷联数字系统应用的各种陀螺和加速度计。所讨论的各种仪表是：单自由度液浮速率积分陀螺、调谐转子陀螺、静电陀螺，激光陀螺，以及摆式加速度计。对每种传感器来说，都描述其工作原理和结构方法，导出其解析模型，分析其性能特点（与其它传感器相比较），讨论它们的优缺点，并确定其应用范围。每一节都包括与转矩再平衡捷联传感器（液浮陀螺、调谐转子陀螺，以及摆式加速度计）一同使用的电子转矩回路设计方法的     

分布式序列最近邻多目标跟踪算法

本文提出了一种有效的分布式多目标跟踪算法。分布式跟踪器主要由本地传感器级跟踪器和一和航迹融合器组成。在航迹融合器中，首先将传感器的本地航迹转换为一般坐标系，并用线性卡尔曼滤波器使其同步。     

高精度电容式微振动传感器的设计与实现

提出一种用于微振动测量且可抗大冲击高过载的高精度振动传感器,其差分敏感电容由金属簧片和上下两块陶瓷极板组成,敏感质量块直接由金属簧片的外环区域构成。金属簧片的弹性悬臂采用新型的弧形设计,以提高灵敏度。敏感质量块上设计有多列交错均布的阻尼孔,以获得良好的频响特性。给出适合于该类型高精度传感器设计的参数计算模型和符合型号需求的设计参数。提出的设计方法可推广至各类电容式传感器和MEMS器件的优化设计。     

基于运行状态的氦氙布雷顿循环气体组分分析

氦氙气体的组分保持是氦氙布雷顿能量转换系统长期稳定运行的基础,而无论是工质气体的泄漏还是充填量的调节都有可能导致系统中的氦氙气体组分发生变化,进而影响系统运行状态。通过对氦氙布雷顿系统的动态仿真计算,得到了气体组分发生变化时系统运行的差异。当气体组分发生变化时,系统共同工作线将发生偏移,尤其是气体摩尔质量变小时,共同工作线向喘振线偏移;并且在到达满功率输出时,压气机喘振裕度变小,且需要更高的涡轮入口温度;同时会导致回热器热侧温度入口提高,不利于系统的稳定运行。基于系统仿真结果提出了在额定转速下以负荷率、流量为变量的氦氙气体组分计算方法,为实现氦氙布雷顿循环工质组分变化的监控和调节提出了新思路。该方法中,流量的精确测量是提高组分分析精度的重要保障。     

半导体复合机能压力传感器

该文讨论复合机能压力传感器的工作原理。以差压检测器为例,说明复合机能压力传感器的应用。利用该传感器,可以从差压、静压求得质量流量。在气体条下,还可对压力的影响进行修正。今后,若数字传输信号达到标准化,使用多路信息传输技术,复合机能传感器的价值会得到更大的发挥。     

电动阀门性能测试系统开发

根据企业产品实际出厂要求,开发了电动阀门性能测试系统。该系统由测试台架、加载部分、控制台、传感器、数据采集和数据处理组成,能够测试电动阀门的扭矩和转动的角度。与传统测试方式相比,在测试范围、测试精度、测试效率上均有明显提高。     

地磁传感器在自旋导弹惯测组合中的应用研究

为了提高自旋导弹控制的性能,采用自旋导弹的惯测组合来扩充实时测量导弹在飞行过程中运动状态的能力。由于目前速率陀螺的量程和精度都不能满足测量自旋导弹大旋转速度的需求,因此在惯测组合中用地磁场传感器代替速率陀螺来测量绕弹体纵轴的角速度。本文主要利用地磁场传感器组合对自旋导弹滚转角、滚转周期的确定原理及工程可实现性进行研究,给出了采用敏感轴分别在弹体坐标系Oy1和Oz1方向的2个地磁场传感器实现自旋角速度测量的结构设计,分析了产生奇异的条件和地磁场传感器惯测组合的可行性,推导了利用地磁场传感器实现滚动角和滚动周期测量的计算公式和计算流程,对所研究的结果通过了实物试验验证。     

基于碳纳米管气体传感器的空间原子氧实时探测技术探讨

空间原子氧环境是低地球轨道空间环境的重要组成之一,未来的原子氧探测技术要求探测载荷不仅在重量和功耗方面比现有技术大幅降低,而且在探测性能上要有极大的提升,特别是能实现原子氧通量的实时探测。文章在分析目前主要原子氧探测类型及其特点的基础上,提出一种基于碳纳米管气体传感器的原子氧探测技术。其探测仪器具有体积小、功耗低、灵敏度高、可实时探测、能长期连续工作、可重复使用等特点,是纳米传感器技术发展的重要方向。该技术一旦成功应用,有望快速提高我国在原子氧探测方面的技术水平。     

微机械加工石英角速率传感器

石英音叉振荡器式角速率传感器基于柯里奥利效应。柯氏效应所产生的力将音叉（结构元件）的振动线性运动变成为拒，这力短调制振荡频率，经解调，产生一个正比于输入角速率的直流电压。本传感器用微机械加工制成，长期稳定性好，加工精度很高。其MTBF长达100000小时．也很便宜，有着广泛应用——测试、控制和导航。文中给出结构、电路及应用例，同时给出设计中应考虑的问题。     

带有补偿电路的互换性硅压力传感器

该文介绍硅压阻式压力传感器。利用多晶硅电阻元件补偿温度影响,该传感器工作范围广,有互换性,兼具多种优点。掺入硼杂质,调节温度系数和灵敏度等重要参量。硅片处理包括615℃时用LPCVD法形成多晶硅;两次掺硼;950℃氮中老化30分钟;湿法制作图案。给出特性参数。工作温度-30～+125℃,满刻度输出7.5mV/V。     

薄膜压力传感器高抗电介质层技术研究

SiO_2薄膜是薄膜压力传感器绝缘层的一种常用材料,其性能直接影响着传感器的抗电能力。利用化学气相沉积系统(CVD)对SiO_2薄膜的制备工艺进行了探索和优化,通过改变射频功率、反应气体流量比,制备出适用于高抗电薄膜压力传感器的SiO_2绝缘层,其抗电能力可达300V/AC。     

空间相关噪声中电磁矢量阵二维DOA估计算法

针对空间相关噪声中二维DOA估计性能下降的问题,提出一种基于双子阵结构的电磁矢量阵DOA估计算法。算法假设其中一个子阵由普通标量传感器组成而另一个子阵由电磁矢量传感器组成,并且所有的传感器空间位置均为未知。算法分三个步骤实现。首先,定义一个互相关矩阵来消除空间相关噪声;然后,采用传播算子算法估计电磁矢量传感器导向矢量;最后,通过导向矢量中电场矢量和磁场矢量的叉积计算得到闭式且自动配对的方位-仰角估计值。提出的算法不仅具有良好的估计性能,而且由于无需进行特征值分解估计信号子空间或噪声子空间,无需二维谱峰搜索,因此具有较低的计算量。蒙特卡罗实验证明了算法的有效性。     

硅压阻式湿度传感器

介绍应变式湿度传感器的工作原理,以硅压阻元件为基础,制作了湿度传感器、组成桥式电路,得到电压输出,湿度与输出呈直线关系,滞后特性甚小,满足实用要求。     

推压力传感器计量检定的计算机应用

分析推力、压力传感器计量检定工作中存在的问题，提出了用继电器卡实现一次检定工作中可以使用一台数字万用表多台（多路）传感器，计算机自动记录、处理、打印数据。文中介绍了系统的组成及工作原理、计算机软件功能和传感器实例。