考虑温度影响的高灵敏度微压力传感器

提出了一种考虑温度影响的基于光子晶体的微压力传感器,传感器由微压力传感和温度传感两部分构成,其中微压力传感部分测量的是所处温度环境下的压力值.两部分传感器均利用波导和腔的耦合实现带阻滤波功能,根据带阻滤波器的模式在所处温度下线性红移,分别计算相应的温度值和该温度下的压力值,并通过热光效应和热膨胀效应计算出温度对器件材料折射率的影响,从而得到真实的微压力.文中对结构参数进行了优化设计,实现了1.33 nm/μN的微压力灵敏度.     

具有500倍保护的单晶硅压力传感器

具有单晶硅薄膜的标准压阻硅压力传感器通常在不到满量程10倍的压力下损坏,通过采用在薄膜正下方加上停止面,我们制造了具有500倍过量程保护的传感器.这些传感器完全由单晶硅采用硅键合技术形成.在低的压力下,芯片灵敏度高达3mv/m/psi,设计成在10psi时输出100mv的传感器在过压力达5000psi时仍不损坏,从而器件500倍过量程而无损坏.     

低量程高精度压力传感器芯片设计与工艺

介绍了通过半导体单岛膜结构设计和MEMS工艺技术对扩散硅原理的压力传感器设计及应用进行了拓展.在低量程范围较大幅度提搞了压力传感器精度,并对实现产品关键工艺条件进行了描述.     

电容式压力微传感器的研制

介绍了一种经特殊工艺处理的电容式压力微传感器,分析和论证了其结构设计、工作原理和测量电路。     

基于游标干涉的新型高灵敏度微环传感器

设计并分析了一种基于游标效应的光学传感器.采用截面尺寸为220 nm×500 nm的SOI矩形波导来进行分析.传感器的灵敏度为4.5×104 nm/RIU,探测极限低于10-4RIU.该传感器最重要的优点是,即使器件有很高的传输损耗和低的Q因子,仍有很高的灵敏度和低的探测极限.分析了热光效应对基于游标效应传感器的影响.分析结果也同样适用于其他基于游标效应的传感器.     

一种高灵敏度光纤光栅压力传感器

为测量管路中的液体压力,设计了一种基于L型梁的高灵敏度光纤Bragg光栅(FBG)压力传感器。通过将FBG粘贴于L型梁上,当压力作用于一端为锥台结构的活塞上时,活塞将通过锥台推动L型梁发生弯曲,从而使FBG产生应变。基于本文结构的FBG压力传感器可用于测量管路中的液体压力,并具有较高的压力灵敏度。实验结果表明,本文传感器在0～6 MPa范围内的压力灵敏度为4.97×10-4 MPa-1,约为裸栅的251倍,且具有良好的线性度和可重复性。     

一种实用的压力传感器测量电路

介绍了扩散硅压力变送器这种实用电阻有源惠斯登全电桥传感器电路，定性分析了其电路原理，定量分析了零点／量程的调整及迁移、输出信号反馈方式等技术措施和性能。     

聚合物封装的高灵敏度光纤光栅压力传感器

将光纤光栅封装于一种有机聚合物基底中 ,并对其压力传感特性和温度交叉敏感特性进行了研究 ,由于基底材料的带动作用 ,封装后的光纤光栅对于压力的灵敏度提高为裸光栅的 31 7倍 ,压力灵敏系数可达 - 6 2 8× 10 - 5/MPa。这种技术不仅操作简单 ,而且同时具有压力增敏和保护光栅双重效果。     

非接触式压力微传感器的设计

非接触式压力传感器利用特殊的机械结构,大大改善了传统接触式压力传感器工作区域狭小,线性度较差等问题,使压力传感器在高载荷条件下,由小扰度向大扰度过渡时,不产生非线性跳变,从而大大提高了器件的稳定性与动态特性。     

基于石墨烯薄膜的光纤微压传感器的设计

以新型的石墨烯材料为压力敏感膜,设计了一种基于法布里-珀罗干涉的光纤微压传感器。利用薄膜光学理论,分析了不同层数石墨烯膜的反射率特性。仿真结果表明,增加层数可以提高石墨烯膜的反射率。根据光传输矩阵的理论,研究并模拟了法珀腔的几何参数对反射信号的影响。通过分析对比几种大挠度圆膜应变的理论,建立了石墨烯薄膜的压力敏感特性模型,并利用ANSYS静态力学非线性对模型的挠度形变特性进行有限元仿真,验证了模型的准确性,为设计制作基于石墨烯薄膜的光纤微压传感器提供了理论基础。     

厚膜集成微压传感器的研制

介绍了厚膜集成微压传感器的研制过程.此种集成微压传感器的量程为1 kPa、满量程输出为25 mV、非线性小于0.2 %、综合精度小于0.5 %.     

用于微光探测的高灵敏度接收机设计

详细分析了光接收机噪声源及噪声模型,研究了其系统组成与电路设计问题,提出了可用于微光探测系统的接收机设计方案。选用合适的器件,采用低噪声电路设计方法,制作了实际光接收机电路,并进行了相应实验测试。结果表明,该设计方案可以满足实际微光探测要求,对应用于不同系统的高灵敏度光接收机设计具有较强的参考价值。     

一种新型的高灵敏度光纤传感器的研究

为了提高传感器的灵敏度和线性度,该文提出了改变光纤的表面粗糙度和探针类型。首先通过自主搭建轮式光纤侧面抛磨系统,将光纤的一端镀一层Ag膜作为反射镜面,制备得到表面较粗糙的D型光纤探针。通过检测探针的传感特性发现,被测溶液折射率的变化会引起不同能量的吸收,由此使光功率计接收的光功率发生改变。经测试,制备的D型光纤传感器稳定性及线性度均很好,尤其是抛磨损耗为18 dB的传感器的灵敏度和线性相关系数分别高达66.02 dB/RIU和99.58%。通过对折射率的精度进行测量和计算,得到其精度高达0.000 04。结果表明,该传感结构具有广泛应用于生化传感(如新冠疫情等)及对环境污染程度进行实时监测的潜力。     

双芯D型高灵敏度光子晶体光纤传感器的设计

该文提出了一种双芯D型高灵敏度的表面等离子体共振-光子晶体光纤(SPR-PCF)传感器,利用SPR技术,通过纤芯损耗谱测量共振波长的变化来达到测量待测物质不同折射率的目的。通过改变内部空气孔的排列,使之达到双芯传输的效果,同时D型结构有利于加快SPR反应。其工作的波长范围可以调节,且结构简单,易于测量操作。实验结果表明,其折射率测量区间为1.35～1.40,可得最大光谱灵敏度为15 000 nm/RIU,最大幅值灵敏度为582.12 RIU^-1,探针折射率精度为1.56×10^-5 RIU。     

一种高灵敏度GPS接收机的设计

介绍了一种GPS接收机的设计方案。该接收机应用了Atmel公司ATR06XX芯片组,具有接收灵敏度高、频率选择性优和动态范围大的特点,并且结构简单、体积小、重量轻、耗电省,经测试性能指标优良。     

全光型激光微片高灵敏度压强传感器

提出并实现了一种新型全光型压强传感器。用LD输出光经光纤抽运圆片状Nd∶YAG微片 ,被测压强通过传递膜片加到晶体径向上。由于应力双折射效应 ,此微片激光器输出光的频率发生分裂。输出的频率分裂激光经光纤传输至光电接收器 ,其拍频经光电转化成正弦频率电信号 ,探测该频差即可得到被测压强。对此激光器的出光模式对测量的影响进行了研究。实验获得了 1.31MHz/kPa的测量灵敏度。证明此压强传感器适于高灵敏度测量 ,有广泛的应用前景     

高灵敏度金属—压电陶瓷触觉传感器

本文设计了一种新型的金属—压电陶瓷结构的触觉传感器.由于具有月牙状浅穴的作用.可将z方向的应力转变成很大的径向应力.因此在d_k中d_(33)与d_(31)不再是相减,而是相加,因而传感器的灵敏度大大提高.这种结构的传感器制作简单,成本低廉,具有极强的耐磨性和耐冲击性,且动态范围宽,可靠性强等特点.     

高灵敏度网状石墨烯微弱压力传感器的研究北大核心

为了改善微弱压力传感器的灵敏度，利用微结构来产生压阻效应的方法，制备出一种性能优异的压力传感器。研究了三种不同结构的石墨烯压力传感器，并设计和研究了石墨烯压力传感器的版图结构、工艺制备流程和材料表征。最后，对三种不同结构的石墨烯压力传感器进行了灵敏度测试。实验结果表明，网状结构的石墨烯压力传感器具有较高的灵敏度，在低压强下(0～200 Pa)的灵敏度可达到0.303 kPa-1,最低可检测到24.5 Pa的压强。该网状结构的石墨烯压力传感器是一种可以感知微弱压力变化的高性能压力传感器。