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.     

桥梁索力测量无线组网系统

设计实现了一种基于Zig Bee无线组网的桥梁索力测量系统。该系统采用TI公司的CC2530芯片组建无线数据传输网络,采用MEMS传感器对桥梁多个拉索进行布点,用STM32芯片组成控制处理模块,实现一次性同步得到桥梁多拉索的索力数据,解决了桥梁监测数据采集麻烦问题。该系统具有节点功耗小、传输距离远、组网容易、成本低、网络容量大等优势,现场应用实验效果较好。     

光开关矩阵在自动交换光网络中的应用

自动光交换网络是光网络的发展趋势,其核心技术是光开关矩阵。光开关矩阵是智能光交叉连接设备和可重构光分插复用器核心技术,是构建自动交换光网络的基础。主要介绍了大规模商用的光开关矩阵的技术特点及其在自动交换光网络中的应用。     

Sensitivity enhancement of a flexible MEMS strain sensor by a field effect transistor in an all organic approach

We report a low-cost piezoresistive nanocomposite based organic micro electro mechanical system (MEMS) strain sensor that has been combined to an organic field effect transistor (OFET) with the objective of amplifying the sensitivity of the sensor. When the MEMS cantilever is strained by a mechanical deflection, the resulting variation of resistivity influences the gate voltage (V_GS) of the OFET and, hence, changes the drain current (I_DS) of the transistor. The present combination allows an enhancement of sensitivity to strain by a factor 3.7, compared to the direct detection of resistance changes of the nanocomposite. As a consequence, a low limit of detection of 24 ppm has been estimated in terms of strain transduction efficiency. Furthermore, the organic microsystem exhibits a short response time and operates reversibly with an excellent robustness.     

微阵列光寻址生化传感器系统性能研究

该文介绍一种基于电解质溶液-绝缘层-半导体(EIS)结构的光、机、电一体化的微阵列光寻址电位传感器系统(LAPS)。文中研讨了LAPS的基本原理和微阵列光寻址电位传感器系统的制造。通过实验证明了芯片厚度、调制频率、曲线线性度对系统性能的影响,获得多种生化参数的光寻址测试结果。     

高阻硅基铝硅合金弹性膜MEMS相移器

级联式MEMS相移器可通过悬浮于共平面波导之上的微机械可调电容的变化,来改变传输线的特性阻抗和相速,达到相移的目的.文中讨论了MEMS相移器特性对微机械电容和下拉电压的要求,并通过轻质量的铝硅合金弹性膜,获得了较低的下拉电压.测试结果表明,相移器的下拉电压不大于40V,且当控制电压大于10V时,即有明显的相移.该MEMS相移器制备于电阻率大于4000Ω*cm的高阻硅衬底上,获得了较好的传输特性,在整个测试频段1～40GHz,S21均小于3dB,并在25V时获得了大于25°的相移量.     

一种导弹触发引信用微机械惯性敏感装置

为适应小型化、模块化需要,应用微机械加速度传感器设计了集成化的触发引信惯性敏感装置.介绍该装置的结构组成、基本工作原理.特别重点介绍了微机械加速度传感器的结构设计、加工工艺流程.通过冲击动作特性、环境适应性、电路匹配性、高速碰撞验证等试验验证,结果表明该装置性能满足触发引信的安全性和作用可靠性要求,具有良好的应用前景.     

低轴间耦合的MEMS三维电场传感器

轴间耦合干扰是影响3维电场传感器测量准确性的重要因素。该文提出了一种低耦合干扰的MEMS 1维电场敏感芯片,并将3个上述的芯片正交组合研制出一款低轴间耦合的MEMS 3维电场传感器。不同于已见报道的测量垂直方向电场分量的MEMS 1维电场敏感芯片,该文提出的芯片采用轴对称设计,在差分电路的配合下能够测量垂直于对称轴方向的面内电场分量,并能够消除正交于测量轴方向的电场分量的耦合干扰。该MEMS 3维电场传感器具尺寸小和集成度高等优点。实验结果表明在0～120 kV/m电场强度范围内,该MEMS 3维电场传感器的轴间耦合灵敏度小于3.48%,3维电场测量误差小于7.13%。     

基于薄板样条插值法的MEMS陀螺仪温度补偿模型辨识

MEMS陀螺仪以其优异的性能及廉价的成本,被广泛地应用于水下航行器中;然而传感器的温度变化严重影响测量精度,因此,对其温度补偿模型准确辨识具有重要意义。本文利用基于可持续激励准则的快速标定算法获取标定参数,然后利用薄板样条插值方法建立MEMS陀螺仪温度补偿模型,并将该方法辨识结果与多项式拟合算法的辨识结果进行对比,实验验证,利用本文所提出算法辨识得到的传感器温度补偿模型,有效改善了MEMS陀螺仪测进精度。     

A novel symmetrical microwave power sensor based on MEMS technology

A novel symmetrical microwave power sensor based on MEMS technology is presented. In this power sensor, the left section inputs the microwave power, while the right section inputs the DC power. Because of its symmetrical structure, this power sensor provides more accurate microwave power measurement capability without mismatch uncertainty and temperature drift. The loss caused by the microwave signal is simulated in this power sensor. This power sensor is designed and fabricated using GaAs MMIC technology. And it is measured in the frequency range up to 20 GHz with an input power in the 0-80 mW range. Over the 80 mW dynamic range, the sensitivity can achieve about 0.2 mV/mW. The difference between the input power in the two sections is below 0.1% for an equal output voltage. In short, the key aspect of this power sensor is that the microwave power measurement is replaced with a DC power measurement.