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传感器与微系统
传感器与微系统

刘学林

月刊

1000-9787

st_chinasensor@vip.126.com

0451-82514848

150001

哈尔滨市南岗区一曼街29号（哈尔滨44信箱）

传感器与微系统/Journal Transducer and Microsystem TechnologiesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国电子科技集团公司第四十九研究所主办，系高新技术与实用技术相结合的高科技期刊。侧重发表具有新结构、新功能、新用途、微型化、多功能化、智能化、系统化和网络化、能促进信息技术发展、更新换代的新型传感器与微系统制造方面的论文。
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    基于改进YOLO6D的单目位姿估计算法研究

    潘江任德均史雨杭王淋楠...
    44-47,51页
    查看更多>>摘要：针对当前基于单目RGB图像的杂乱场景中低纹理物体6D位姿估计算法精度不高、实时性不强、模型复杂等问题,提出了一种基于改进YOLO6D的物体位姿估计算法.用纯卷积神经网络ConvNeXt替换原算法的主干网络DarkNet-19,将网络输出经过空间金字塔池化(SPP)处理后上采样,与低层特征图拼接实现特征融合,以提高网络的特征提取能力和多尺度能力.基于Focal Loss改进损失函数以提升网络的学习能力.根据物体的先验尺寸信息和几何特征,推导出更多的2D-3D点对以提高透视投影变换PnP算法的解算精度.在LINEMOD数据集上进行了实验,实验结果表明:以2D重投影5像素阈值为指标,本文算法在12个实验对象上的平均精度达到了 95.60％,相较原算法提升了 8.14个百分点,耗时约为60ms,性能显著提升.

    6D位姿估计单目视觉ConvNeXtPnP算法

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    基于刮涂微结构的柔性电容式触觉传感器特性研究

    陈地材刘吉晓王鹏刘阔...
    48-51页
    查看更多>>摘要：性能优异、持久耐用、制备效率高且成本低的柔性触觉传感器是智能电子皮肤、人机交互、医疗保健的迫切需求.大多数微结构电容式触觉传感器需要洁净室微制造,增加了制作过程的复杂性及制作成本.本文介绍了一种新型且简易有效的方法,通过简单的工具在聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)离子凝胶膜表面大面积制作不同尺寸的微结构,并对其传感特性进行了测试和比较.实验表明:传感器在1.2 kPa的压力范围内具有灵敏度高(46.8 kPa-1)、检测限低(16 Pa)、响应速度快(20 ms)等综合性优势;经过6000次高压力循环加载后,不偏离初始性能,表现出极强的鲁棒性以及实用性.本文提出的方法可以显著提高传感器的制备效率和整体性能,同时降低制备过程的资金和时间成本.

    触觉传感器电子皮肤微结构超级电容可穿戴设备

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    SnO2气体传感器敏感层厚度对乙醇气体响应性能的影响

    张永易建新
    52-55,61页
    查看更多>>摘要：为了探究二氧化锡(SnO2)-乙醇响应体系中的敏感层厚度对传感器响应性能的影响,通过静电纺丝法,制备了 SnO2中空纳米纤维.利用所制备的纳米纤维制作了不同敏感层厚度的电阻型气体传感器,并对所制备的传感器进行了乙醇气体响应性能研究.测试结果表明:敏感层厚度改变了气体传感器的响应值与乙醇气体体积分数在双对数坐标系中的斜率,并且敏感层厚度对该斜率的影响还随着温度的改变而不同;敏感层厚度改变了气体传感器的最佳响应温度.敏感层厚度越小,最佳响应温度越高.目标气体在敏感材料内部的扩散过程中,会吸附在敏感材料表面发生异相催化反应,而气体传感器敏感层的厚度会影响目标气体的扩散,从而改变敏感层内部微环境中的气体成分及其含量,并对气体传感器的响应性能产生影响.

    乙醇二氧化锡静电纺丝法膜厚度响应性能

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    SMS结构的光纤F-P腔压力传感器的实验研究

    谢思豪陶青陈思远
    56-58,61页
    查看更多>>摘要：对单模-多模-单模(SMS)结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔压力传感器进行了研究.从理论上分析了 SMS光纤F-P腔压力传感器的工作原理;并用有限元软件仿真了传感器的压力灵敏度为0.36 µm/MPa,熔接组成光纤F-P腔传感器.实验测试结果表明:灵敏度为0.0043/N,得到峰值点幅值与压力的相关性系数R2为98.80％,具有良好的线性关系,符合光纤压力传感器的设计要求.

    光纤压力传感器单模-多模-单模结构有限元仿真

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    共蒸发法制备金锡共晶焊料环及其性能研究

    李萌萌李兆营黄添萍
    59-61页
    查看更多>>摘要：采用电子束共蒸发法制备了金锡共晶(Au80Sn20)焊料环,与非制冷红外探测器芯片进行气密性封装.通过SEM、AFM、X-ray、振荡测试以及测漏氦等方式验证了封装后芯片的气密性和可靠性.结果表明:键合后焊料环无明显缺陷,仅存在轻微溢料现象;经过振荡测试,溢料无脱落、无位移,且芯片密封性能可达到1 ×10-3Pa/(cm3·s),符合探测器的气密性要求.

    非制冷红外探测器晶圆级封装电子束蒸发金锡共晶焊料环键合

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    高灵敏度SiC动态高温压力传感器仿真研究

    李强梁庭雷程李永伟...
    62-64,68页
    查看更多>>摘要：为了提高碳化硅(SiC)动态高温压力传感器的灵敏度,采用p型SiC材料,同时对传感器的敏感单元的不同结构——方膜和圆膜,利用Ansys软件进行了静力学仿真与分析,并完成了敏感芯片的尺寸设计.仿真结果表明:优化后的传感器输出灵敏度为14.2µV/(V·kPa).在100～600℃内非线性误差小于1.53％.动态仿真表明:传感器的固有频率为481 kHz,传感器可以在160 kHz高频环境中安全工作,该结果为进一步制备SiC高温压力传感器奠定了理论支撑.

    碳化硅高温压力传感器有限元分析高灵敏度

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    基于OOMMF的各向异性磁阻传感器参数仿真

    蒋琪姜岩峰
    65-68页
    查看更多>>摘要：为了提高各向异性磁阻(AMR)传感器的性能,通过仿真模拟的方案来对传感器内部坡莫合金感应层的结构参数进行优化.利用OOMMF软件仿真坡莫合金薄膜的磁滞回线,使用控制变量法分别对薄膜取不同的厚度和长宽比时的性能进行分析.从仿真结果中的矫顽力、磁滞损耗等方面对比其磁学性能,并结合实际制备的薄膜表面粗糙度测试结果进行理论分析.最终,得到较为完整的坡莫合金薄膜结构参数来为AMR传感器性能优化提供理论依据.

    各向异性磁阻效应坡莫合金磁滞回线OOMMF软件

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    变负载直驱力矩电机位置误差预测模型研究

    徐祐民陈秀梅彭宝营王鹏家...
    69-71,83页
    查看更多>>摘要：为提高直驱力矩电机在变外载荷工况下的位置精度,使用基于狼群算法(WPA)优化支持向量回归(SVR)神经网络,建立直驱力矩电机位置误差预测模型.搭建试验台,将磁粉制动器与力矩电机用联轴器连接,利用磁粉制动器对直驱力矩电机施加变化外载荷.以可变外载荷数据和直驱力矩电机运行时电流数据作为输入,以直驱力矩电机位置误差作为输出.实验结果表明:所建立的WPA-SVR预测模型精度高于SVR预测模型,能够有效预测直驱力矩电机变负载下位置误差.

    变负载位置误差直驱力矩电机狼群算法支持向量回归

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    基于形状记忆合金的软体指套设计与精确控制

    韦畅旸金虎张世武
    72-75页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于形状记忆合金(SMA)弹簧驱动的软体指套.设计了基于霍尔传感器的传感系统,以精确感知指套弯曲状态.通过分析人手的结构和运动特征,建立了指套的运动学模型.最后,搭建实验平台,开展传感器标定实验分析,完成锯齿状速度曲线跟踪.实验结果表明:软体指套通过高精度的位置信息和经典PID控制器,能够实现精确运动控制.

    形状记忆合金霍尔传感器软体指套精确控制

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    基于嵌入式ARM的微流控PCR检测系统设计

    张帅胡志刚杜喆祖向阳...
    76-79,83页
    查看更多>>摘要：为了实现微流控设备功能的集成化、提高交互系统的可操作性,提出一种基于嵌入式ARM的微流控聚合酶链式反应(PCR)控制系统及上位机软件的设计方案.系统硬件采用多个嵌入式ARM控制器与功能模块相互协调,制定可扩展的通信机制和协议,实现微流控PCR检测过程中的流路运动、温度控制、荧光信号采集等功能的集成控制.采用Qt结合SQLite数据库设计了上位机软件,利用多线程和节点映射,实现对硬件模块的协调控制以及检测信息存储.实验表明:该系统运行稳定,人机交互效果好,可操作性高,满足微流控PCR的集成功能需求.

    嵌入式ARM微流控聚合酶链式反应控制系统上位机软件Qt软件

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