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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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    基于霍尔脉宽的汽车天窗防夹标定系统设计

    黄健陈星曹士强冯博...
    84-87,91页
    查看更多>>摘要：为解决传统防夹系统对实际行驶环境适应性低、算法参数难以确定的问题,设计了一种基于霍尔脉宽的汽车天窗防夹标定系统.使用霍尔传感器监测天窗电机的运行状态,根据霍尔脉宽与夹紧力的近似正比关系触发防夹功能,同时利用卡尔曼滤波器和脉宽积分算法减少了噪声引发的误防夹操作.通过基于CAN总线的标定协议,建立了一种车载领域通用的标定系统,实验标定了不同供电电压和路面状况下防夹算法的实际参数值,取得了较好的防夹效果,满足了天窗防夹系统对环境适应能力的要求.

    霍尔传感器标定系统卡尔曼滤波器脉宽积分

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    振动筒传感器自动增益谐振电路仿真设计和测试

    陈晓锦康志宏姚敏强宋继红...
    88-91页
    查看更多>>摘要：基于结型场效应管(JFET)可变电阻区和夹断区的特性,对振动筒传感器自动增益谐振电路进行仿真设计和测试.重点论述了激励信号占空比与振动筒电气特性的关系,自动增益控制谐振电路的实现方式和谐振电路激励端输出信号的波形、幅值和占空比设计思路.通过对振动筒的激励信号波形、幅值和占空比的设计,有效提高了传感器性能稳定和输出信号质量.

    结型场效应管可变电阻区夹断区自动增益占空比

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    基于AgNWs@丙烯酸酯弹性体的柔性应变传感器

    吴文瑾李沭浩常雨陈伟权...
    92-94,99页
    查看更多>>摘要：柔性应变传感器因具有良好的柔韧性及可拉伸性在电子皮肤、健康监测等领域具有广泛的应用,尤其是基于纳米材料与聚合物柔性基底的柔性应变传感器,已经成为当前研究热点.本文采用银纳米线(AgNWs)作为导电材料,结合3 种丙烯酸酯共聚物弹性体薄膜,采用掩模版和转印工艺制备了3 种柔性应变传感器.通过对比分析3 种不同丙烯酸酯基底薄膜的应变传感器的应变范围与灵敏度,发现3 种应变传感器均具有较大的应变范围(拉伸应变大于50%),采用L5B5 作为柔性衬底的传感器综合性能较为优异,灵敏度最高可以达到183,可用于检测人体运动等生理信号.

    银纳米线丙烯酸酯柔性应变传感器转印

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    基于CNTs/Fe3O4的可用于人体动作检测的摩擦纳米发电机

    肖伟
    95-99页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于碳纳米管(CNTs)和氧化铁(Fe3O4)的摩擦纳米发电机(TENG),该TENG利用人体运动产生的摩擦能转化为电能,实现对人体动作的实时监测.首先,将Fe3O4 纳米颗粒均匀分散在CNTs薄膜表面,形成了一种具有优异摩擦性能的复合材料;然后,制备了具有优异性能的可穿戴TENG.在实验中,将CNTs/Fe3O4 复合材料作为摩擦电极,通过摩擦产生的电荷转移来驱动外部负载.实验结果表明:该TENG具有良好的输出性能和稳定性,在不同人体动作下,都能够有效地产生电能,并且具有良好的可重复性和耐久性.具体表现为:制造的TENG通过恒定的手摩擦或敲击产生148 V的开路电压,工作频率为2.5 Hz,接触压力为10 N.因此,基于CNTs/Fe3O4 的TENG具有广阔的应用前景,可用于人体健康监测、智能穿戴设备等领域.

    摩擦纳米发电机碳纳米管氧化铁人体动作检测智能穿戴设备

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    MEMS微热板结构设计与仿真

    王玫王旭丹姜利英
    100-104页
    查看更多>>摘要：微热板作为很多微机电系统(MEMS)传感器和执行器的基础结构,对器件性能影响极大,在气体传感器、燃料电池等领域都有着重要的应用.本文提出了几种悬浮式结构的微热板设计,并利用有限元分析方法(FEA),在气体传感器常用的工作温度400℃下,从热稳定性、机械稳定性、功耗和效率多方面对微热板进行了仿真,结果表明:螺旋形微热板的综合性能更好.进一步对可能影响微热板性能的多个因素,如电极电压、支撑层厚度、微加热器线宽间距比等进行了优化,获得了综合性能最优的微热板图形及参数设计.

    微热板有限元分析方法MEMS传感器气体传感器低压化学气相沉积

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    光栅干涉式触觉传感器

    张春鹏褚金奎樊元义张然...
    105-108,112页
    查看更多>>摘要：因光学式触觉传感器有着灵敏度高、抗干扰能力强等优点,提出了一种基于亚波长金属光栅干涉的触觉传感器.首先,基于等效介质理论和薄膜干涉理论对触觉传感器的传感原理进行介绍;接着,通过纳米压印工艺和真空蒸发镀膜工艺在柔性中间聚合物片材(IPS)表面制作亚波长金属光栅,通过光刻工艺用SU—8 光刻胶将亚波长金属光栅以固定间距平行离面放置,使其透射光强随接触力的施加而改变;最后,对光栅触觉传感器进行一系列力加载实验,实验结果表明:该触觉传感器的平均力分辨率可达到0.0003 N/Gray以上,平均测量误差为6.3%.通过小型化设计,可以用于机械手上实现触觉传感功能.

    触觉传感器亚波长金属光栅纳米压印机械手

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    基于LabVIEW的高冲击加速度校准系统设计与实现

    吕东锴廖舒琅王聪刘科...
    109-112页
    查看更多>>摘要：高g值加速度传感器被广泛应用于先进兵器的研制当中,针对其10000gn以上的校准需求,建立了一种"端到端"的高冲击加速度校准系统.其中,基于LabVIEW开发环境设计系统软件,实现了对电磁发射装置、激光测速装置、数据采集卡以及信号调理仪等硬件设备的通信控制与数据传输,同时具备数据处理和证书生成等功能.经过试验验证,本文系统与标准装置的测量结果偏差仅为-0.78%,能够满足计量检定的需求.

    校准系统Hopkinson杆多普勒信号LabVIEW软件数据采集仪器控制

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    MEMS静电驱动微镜阵列的设计与工艺研究

    胡钰玮王俊铎单亚蒙钱磊...
    113-116页
    查看更多>>摘要：基于微机电系统(MEMS)工艺,设计并制作了一种应用于光通信领域的二维准静态驱动微镜阵列(MMA).相比于梳齿驱动,平行板电容式静电微镜更易于形成高占空比的阵列排布,有利于作为光开关矩阵应用在全光交换中.通过设计弹性系数小的"竖蛇形"双扭转轴结构,有效降低了微镜的驱动电压;并采用硅—玻璃阳极键合工艺来实现平板电容结构,将绝缘的玻璃作为电极基底与绝缘体上硅(SOI)硅器件层键合,不仅实现了良好的电隔离,提高了器件的稳定性,且能很好地与阵列扩展兼容.制备出的1×4 微镜阵列可实现X/Y方向的二维(2D)准静态驱动,测试结果与有限元仿真结果基本吻合.结果表明,微镜内、外轴可分别在26.5V和29.5V的直流电压驱动下达到±2°机械转角,微镜响应时间为5 ms.

    微机电系统微镜阵列平行板静电驱动阳极键合

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    MXene增强的无纺布医用柔性压力传感器

    王诗淇高冰
    117-119,123页
    查看更多>>摘要：随着对健康监测需求的日益增长,非侵入性和实时生理监测的可穿戴柔性传感器开发成为了研究热点.提出了一种创新的方法,用于开发可穿戴柔性传感器.该方法采用环境友好且成本效益高的无纺布作为基材,通过简易的浸涂工艺,结合无纺布的自然微结构与MXene优异的物理化学特性,成功制备了MXene改性的无纺布作为压力传感器的压力敏感层.这种柔性压力传感器工作稳定,传感范围广,在0～150 kPa的压力工作范围内具备超高灵敏度(S1=0.5 kPa-1 和S2=1.12 kPa-1),同时具有约25 ms和50 ms的快速响应时间和释放时间.该传感器能够精确捕捉人体腕部的桡动脉脉搏信号,在医疗保健、体育训练和机器人技术等领域展现出了巨大的应用潜力,并为低成本、环保型传感器的开发提供了新思路.

    无纺布MXene柔性压力传感器脉搏波

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    基于三浦折纸电容式压力传感器的仿真与优化

    孙鸿李木军
    120-123页
    查看更多>>摘要：柔性电容式压力传感器的灵敏度通常随压力的增加而衰减,这可能会影响其在具有环境压力情况下的应用.基于三浦折纸结构的柔性电容式压力传感器由于其特殊的折叠方式,可以同时改变电极之间的距离和正对面积来提高电容的相对变化率.本文通过有限元仿真验证了三浦折纸电容式压力传感器的灵敏度随压力的增加而增大的变化规律.此外,仿真了不同初始二面角和厚度的三浦折纸传感器在不同压力下的电容变化情况,从结构上进行性能优化.

    柔性电容压力传感器三浦折纸结构灵敏度有限元仿真

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