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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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    金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究进展

    刘亚东徐勇尤立娟王学峰...
    1-5页
    查看更多>>摘要：选择性较差一直是金属氧化物半导体(MOS)传感器难以攻破的主要技术瓶颈.本文基于单层结构和分层结构两种角度,对目前解决MOS传感器选择性问题的技术途径进行了综述.基于单层结构提出的技术途径,能够在一定程度上提升传感器的选择性,但在实际应用环境下的抗干扰能力等方面存在一定的未知性和局限性.基于分层结构提出的技术途径,在对气体的响应过程中产生的具有差异性的特征,可以为传感器对目标气体的准确识别提供可靠依据.但分层结构MOS传感器一致性较难控制、制备技术要求较高、使用寿命相对较短等问题仍需进一步改进和完善.

    金属氧化物半导体气体传感器选择性技术途径

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    石墨烯在压阻传感器中的应用研究综述

    欧子敬孔纲车淳山赖德林...
    6-10页
    查看更多>>摘要：石墨烯藉由其优异的电学特性能够在各种电子器件中得到良好的应用,压阻传感器就是其中之一,石墨烯在其中作为主要的导电材料,发挥着至关重要的作用.本综述旨在从含量、层数、片径、片层形貌以及排列方式这几方面探讨石墨烯对压阻传感器传感性能的影响,为寻求制造更优性能的压阻传感器提供参考.

    石墨烯压阻传感器含量层数片径

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    基于模糊RBF神经网络PID的AUV姿态控制研究

    牛亮党晓圆冯元崔卫星...
    11-14页
    查看更多>>摘要：针对自主水下航行器(AUV)高精度、强鲁棒性的运动姿态控制需求,提出了一种径向基函数(RBF)神经网络结合模糊PID控制的水下机器人运动控制器;采用RBF神经网络对模糊PID控制器参数进行优化,有效解决了模糊PID控制过度依赖经验,难以应对水下复杂工况的问题.仿真结果表明:模糊RBF神经网络PID控制器在AUV姿态调节中表现出较传统模糊PID控制器更好的响应速度和抗干扰能力,有效改善了AUV姿态控制性能;经实际应用验证,控制器在复杂工况下可以快速收敛至期望姿态并维持稳定.

    自主水下航行器运动控制径向基函数神经网络模糊PID运动控制器

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    基于单晶硅的压阻效应压力传感器低气压输出异常分析

    刘宝伟王振廷宁金明陈宝成...
    15-18页
    查看更多>>摘要：某型号压阻式压力传感器在实际工程中出现低气压段输出偏高现象,结合该传感器的结构组成,建立导致该现象的故障树,依据故障树逐一进行排除,采用外观检查、绝缘电阻测试、替换可能的故障部件等方式,确定故障出现在压力芯体中;进一步对芯体进行分析,通过显微镜、手捻法等方式方法,确定硅油中存在气泡导致传感器低气压段输出偏高,并对气泡中压力与输入压力之间的3 类关系进行分析,得到输入压力小于气泡内部压力时,低气压段输出偏高故障现象的失效机理,并通过在空气环境下封装压力芯体,复现了故障现象,并建议增加对压力芯体进行低温低气压筛选试验.

    压阻效应压力传感器低气压输出压力芯体气泡

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    基于石英晶体薄膜的压力传感器研究

    曹文静林立男
    19-22页
    查看更多>>摘要：基于石英晶体薄膜,进行了直接键合、Au-Au键合、共晶焊和玻璃浆料封接,包括石英晶体—石英晶体、石英晶体—609 金属双层封接、石英晶体三层封接、石英晶体—609 金属多层封接.封接漏率低于1×10-13 Pa·m3/s,强度达到了10 MPa,翘曲降到了3 μm.采用石英晶体作为敏感元件,利用MEMS加工工艺制备出带有电极图形石英,通过转接的方式,将石英晶体薄膜封接到609 金属上制成电容压力传感器,测试了不同封接工艺零位漂移,实现了0.001～0.1 mmHg低真空度的测量范围,测量范围内精度±0.6%.15 天长期零位漂移为0.8 μmHg,漂移水平为0.5%FS.通过在石英晶体上设计"弓"型应力释放结构,采用上述相同工艺制备了电容压力传感器,15 天长期零位漂移水平降至0.06%FS.

    石英晶体薄膜压力传感器真空测量长期零位漂移

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    井下动态环境基于DAE的XGBoost自适应定位算法研究

    洪金祥崔丽珍窦占树
    23-26,30页
    查看更多>>摘要：针对煤矿井下高动态环境导致WiFi定位模型的精度降低的问题,提出极端梯度提升(XGBoost)的指纹定位算法,利用其高维数据特征的学习能力完成定位.与传统的梯度提升树(GBDT)算法相比,在完成更好定位效果的同时,速度也大大提升.同时针对WiFi数据的波动性和XGBoost算法面对动态环境模型漂移问题,分别提出融合降噪自编码器(DAE)和自适应机制的D-XGBoost算法和Z-XGBoost算法.实验结果表明:XGBoost算法的定位精度比GBDT算法提高了,效率提高了5 倍多.融合DAE的D-XG-Boost算法的定位准确率比XGBoost算法提高了17%;融合了自适应机制的Z-XGBoost算法有效降低了模型漂移造成的误差.所提改进算法更好地改善了WiFi定位模型精度降低和模型漂移问题.

    极端梯度提升井下指纹定位模型漂移降噪自编码器误差补偿

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    SiC高温压力传感器动态性能研究

    周行健雷程梁庭钟明...
    27-30页
    查看更多>>摘要：面向航空发动机测试等恶劣复杂测试环境中动态压力测试需求,本文从芯片及封装结构设计、性能模拟仿真、器件制作工艺及传感器动态性能测试方面对碳化硅(SiC)高温压力传感器动态性能进行了系统研究.仿真结果表明:传感器频响为32.4 kHz,上升时间为40 μs.测试结果表明:传感器的频响不低于5 kHz,上升时间为93 μs.此传感器具有动态响应频率高、冲击信号响应速度快特点,为航空发动机内脉动压力测量提供了技术支持.

    航空发动机碳化硅高温压力传感器动态性能脉动压力测量

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    六维压电风洞盒式天平研究

    焦林虎任宗金张军李小刚...
    31-34页
    查看更多>>摘要：风洞试验是气动力载荷的精确测量手段.针对风洞试验中高频多维气动力的测量特点,采用压电测量元件,开发了一种适用于风洞试验中高频六维气动力测量的盒式天平.根据力与力矩平衡关系建立了输入与输出之间的理论输出模型,通过力传递关系及有限元仿真对气动热作用下天平被动输出进行了分析,并通过标定试验获得了天平性能指标.结果表明,该盒式天平在结构和材料上可抵抗测试过程中的温变干扰,温变影响系数小于0.5%,线性度和重复性误差分别低于0.4%和0.5%,最大相间干扰解耦后低于1.5%,三向一阶固有频率皆高于3000 Hz,具有高固有频率、高精度的优良性能.

    风洞试验高频多维气动力压电盒式天平气动热作用分析标定实验

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    厚板搅拌摩擦焊多维动态压电测力仪研究

    佟生任宗金张军王郁赫...
    35-37,41页
    查看更多>>摘要：针对18 mm厚2219 铝合金搅拌摩擦焊过程焊接力变化范围大、速度快,导致难以准确测量的问题,设计了一种大量程四支点压电测力仪,主向100 kN、侧向8 kN.经理论推导发现测力仪上板厚度及跨距是影响传感器输出的主要因素,利用有限元仿真对二者进行参数化分析,在满足现有测力单元量程基础上确定了其合理取值.最后对测力仪进行了静态标定、动态冲击实验,结果表明:测力仪线性度误差小于0.62%、向间干扰小于0.65%,固有频率大于1000 Hz,达到了焊接过程跨尺度多维力测试精度要求.

    大量程压电测力仪参数化标定实验搅拌摩擦焊

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    不同线宽电流阻挡层的GaN基LED芯片光电特性研究

    田媛刘叶锋陈晓冰王忠东...
    38-41页
    查看更多>>摘要：发光二极管(LED)由于具有低功耗、小体积、宽光谱范围等优点,被广泛应用于可见光通信、光电医疗、快速无损检测等微系统领域.为了进一步提高LED的发光效率,在图形化蓝宝石衬底上制备了具有不同线宽电流阻挡层(CBL)的氮化镓(GaN)基LED,并研究其光电特性.结果表明,在120 mA测试电流作用下,由于CBL的插入增大了有源层有效光发射区域的电流密度,减少了p电极(p-pad)下的寄生光吸收,LED芯片的辐射功率与光电转换效率随着CBL线宽的增加而单调增加,在CBL线宽设计为13 μm时,辐射功率与光电转换效率达到最大;正向电压(VF)随着CBL线宽的增加略有增加,表明绝缘的CBL层增大串联电阻.本文为CBL线宽的选择提供了新思路,可有效提高LED的发光效率.

    发光二极管电流阻挡层氮化镓发光效率

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