基于热学理论的微型真空检测器件的研究

介绍了一种基于热学知识设计的表面薄膜微型MEMS皮拉尼计,并将其用于圆片级真空封装腔体的真空度测量中。为了设计灵敏度较高的皮拉尼计,对不同结构的皮拉尼计的热量分布进行了数值计算与分析,并最终完成了加工。此皮拉尼计的结构和加工工艺比较简单,能用于一般的MEMS真空封装中。实验结果显示该皮拉尼计可以测量1-10^5Pa的真...     

自制低频峰值磁强计测居室磁场

介绍一种基于电磁感应原理和电子测量方法的低（工）频峰值磁强针，用以实现对居室内＞10^-7T的磁干扰信号的检测。     

永磁体等效磁矩的测量

在磁技术应用中，对永磁材料的主要磁性参数的研究及测量已成为人们关注的问题之一．本文提出通过测量磁场从而确定永磁体磁矩的一种简便方法，并就测量所涉及的有关问题作了讨论．     

新型MEMS压电矢量水听器

对一种具有U形槽或双U形槽结构的MEMS压电式矢量水听器进行了仿真分析与优化,采用微机械加工技术研制出水听器芯片,并对芯片进行了封装与性能测试。提出了理论灵敏度和能量综合分析的方法,在考虑杂散电容的情况下,对敏感结构进行了更加精确的优化。从实验结果可以看出,所提出的优化方法比仅考虑理论灵敏度的传统优化方法具有更高的准确度。此外,具有双U形槽结构的矢量水听器的灵敏度比传统的单臂悬臂梁结构的灵敏度高约5.9 dB,并且具有良好的指向性。     

微梁与基底间的毛细粘附作用

在表面微型机械结构的制造过程中,强的毛细相互作用常常使得组成这些结构的微桥、微梁与基底粘附而导致失效。而在微尺度实验中,微桥与微梁又是微尺度材料常数和性能检测的常用的试件样式,如果实验中加载端与被检测的微尺度试件发生毛细粘附,将直接影响检测数据的准确性。本文应用微悬臂梁试件,讨论微梁与基底间的毛细粘附作用,并通过能量原理计算其粘附力的大小和试件几何尺寸、粘附面距离、粘附液体特性之间的关系。最后应用微散斑干涉,检测粘附平衡态时微桥和微梁的粘附力以及由毛细粘附所导致的弯曲变形,并与理论计算结果进行比较。     

基于MEMS惯性技术的鞋式个人导航系统

研究了低精度鞋式个人惯性导航系统的导航修正算法.该系统由低精度MEMS惯性IMU单元组成,固联在步行者的鞋上.导航算法在传统捷联惯性导航算法基础上,引入了零速修正技术,根据人行走时脚部运动的加速度统计特性,设计了一种比力模值+滑动方差检测算法,用以检测行走过程中的静止时间段.然后通过设计的改良卡尔曼滤波器在静止时间段内滤波估计导航姿态、速度和位置的计算误差,通过反馈校正可以提高原系统的导航精度.最后通过两组MEMS实物实验验证了导航修正算法的有效性和可行性,并指出了进一步的研究方向.     

基于自适应UKF算法的MEMS陀螺空中在线标定技术

为保证微型卫星定位应用中系统精度与稳定性,需要对姿态传感器进行实时在线标定.在无外界姿态参考时,提出一种用三轴磁强计测量值来实时估计MEMs陀螺的零漂误差的方法,采用UKF滤波算法,将陀螺漂移作为滤波状态向量,通过建立三轴磁强计测量微分方程,作为系统量测方程实现陀螺漂移的最优估计.针对磁强计测量信息易受干扰导致滤波量测模型不准确的问题,将自适应因子引入到UKF中,通过在线监控和调整测量误差,减少陀螺标定的估计误差,增强系统性能.实验结果表明,经过标定,MEMS陀螺精度提高约30%,并且在磁强计有外界干扰时,陀螺的标定结果收敛.将标定后的MEMS陀螺进行姿态解算,其动态误差小于2°.     

基于IGA-小波软阈值的MEMS矢量水听器信号去噪方法

提出了将使用新的遗传策略,将与当前进化迭代和种群平均适应度变化趋势相关的惩罚因子引入到遗传算法的自适应交叉、变异概率中,依据种群适应度集中分散程度自主调节遗传操作顺序的改进的遗传算法,并用此改进的遗传算法自适应获取最佳小波阈值,然后结合小波软阈值去噪方法对信号去噪.仿真实验和实测实验说明提出的基于改进遗传算法的小波软阈值去噪方法具有良好的去噪性能,且具有一定的稳定性.