一种新型MEMS微波功率传感器的设计与模拟

提出了一种新型的三明治结构MEMS微波功率传感器结构,与传统传感器相比,新结构由于采用了垂直传热方式而具有较小的热损耗。在输入相同功率的情况下,模拟了热电堆的温度分布,三明治结构热电堆的温度高于传统结构,因此具有更高的灵敏度。同时模拟了两种结构的阻抗匹配特性,其差异不大,在1~6GHz的频率范围内,三明治结构的回波损耗小于-30dB;在6~20GHz的频率范围内,其回波损耗小于-20dB,显示了良好的匹配特性。     

Ka波段在线自检测MEMS微波功分器的设计与优化

提出了一种基于MEMS技术,由MEMS微波功分器和在线式MEMS微波功率传感器组成的在线自检测MEMS微波功分器,实现了MEMS微波功分器在Ka波段的实时在线功率自检测。MEMS微波功分器为T型功率等分功分器,由共面波导、圆形的不对称共面带线和空气桥构成,三个端口处分别放置三个相同的在线式MEMS微波功率传感器用于端口处信号功率的实时监测。该结构基于GaAs MMIC工艺,它可以与GaAs微波电路实现单片集成,通过ADS和HFSS软件的协同仿真,在中心频率34GHz处,回波损耗S11小于-30dB?插入损耗S21(S31)约为-4.7dB。在26GHz ~40GHz的频率范围内,S11约小于-15dB,隔离度S23小于-15dB。     

基于MEMS热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围,实现高温测量,根据MEMS热电堆传感器的原理,设计完成了A2TPMB34型MEMS热电堆传感器静态与动态标定装置,通过试验得到标定结果;同时,提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案和实现手段,并对其关键部分一红外衰减片性能进行了分析和讨论。     

石油录井中红外CO2气体传感器的选择方法

通过组建检测系统分别测试热电堆和热释电传感器,分别在10,30,50℃下对其进行试验,试验结果:平均值相对误差分别为-10.50％～11.50％和-28.00％～34.50％,相对标准偏差分别为0.13％-6.89％和0.04％-5.21％.由热电堆传感器组建的系统的精度低于热释电传感器,但温度漂移较小.综合考虑传感器本身的特性和石油现场较大的温度变化,指出热电堆传感器比热释电传感器适合于石油录井CO2检测.     

一种新型MEMS微波功率传感器的理论模型与优化设计

提出了一种新型的MEMS微波功率传感器.与传统的结构相比,新结构具有测量误差小、设计简单、使用方便等显著优点.然后在全面考虑了热传导、热对流、热辐射三种传热机制的基础上,对传感器的主要部分即热电堆建立了热模型,进而导出了灵敏度、时间常数、噪声的理论解析式.最后根据拉格朗日乘数法原理,以给定的时间常数和噪声大小为约束条件,求得灵敏度达最大时热偶长度和串联数目的最佳值.     

热电堆传热过程的数学建模方法

以半导体制冷热电堆为研究对象,建立其控制系统的动态数学模型。选取通过热电堆的直流电流为控制量,冷端和热端的温度分别为输出,将半导体热电堆传热的物理过程用热电堆的五种效应通过状态方程表达出来,建立起输入输出间的动态数学模型。基于MATLAB仿真平台,建立动态数学模型的仿真模型,并求解。通过调节电流的大小,仿真模拟出控制量变化时的曲线。     

热电堆导热过程的极值搜索控制与优化

以半导体制冷热电堆为研究对象,对半导体制冷片的性能进行分析,通过进行的一系列的实验得出半导体制冷片的降温曲线,及最佳工作电压,为以后半导体制冷片的使用及推广提供可靠的依据。     

金属氧化物半导体气体传感器改性研究进展

金属氧化物半导体气体传感器在环境空气质量监测、有毒有害气体检测以及某些疾病初步诊断等方面具有良好的应用价值与潜力.综述了近些年针对提升金属氧化物半导体气体传感器性能的改性研究进展,从对本体材料掺杂、修饰以及复合等多方面探讨改性措施对金属氧化物半导体气体传感器性能的改善提升作用,并展望了金属氧化物半导体气体传感器未来的发...     

仪表工问答

12.辐射高温计的工作原理是什么?有哪些性能特点?答:辐射高温计包括辐射感温器、显示仪表和辅助装置三部分。辐射感温器则由透镜、热电堆、补偿系统及壳体等组成。工作时,由被测对象传来的辐射热能经透镜聚集在热电堆接受靶面上,热电堆所产生的电势信号就直接送显示仪表,中间无需电子线路。热电堆的接受靶面镀黑以提高黑度系数。WFT-202型辐射感温器的热电堆系用八对微细镍铬-考铜热电偶元件按星状排列串联组成。     

一种双端排布热电堆结构设计与仿真优化

微机电系统（MEMS）红外热电堆是光谱仪、气体传感器、远程温度传感器等现代信息探测系统的核心工作器件,较高的表面利用率和响应度以及更简易的制备工艺将是未来该类器件制造技术的发展趋势。本文分别采用热偶条双端对称排布、取消红外吸收区、扩大冷端欧姆接触面积、支撑膜边缘开通绝热槽、充分发挥氮化硅钝化与红外吸收双功能作用等设计理念,对热偶条温差分布进行优化,研究热电堆性能的变化规律。采用Ansys workbench有限元分析软件对器件进行仿真发现：当传感器设计尺寸为1.5mm×1.5mm×0.3mm,有效面积1.21mm2,绝热槽1.1mm×20μm时,双端开槽的热电堆探测器在具备更低制备成本的同时表现出最优性能表现。通过与普通双端热电堆性能进行仿真对比,发现绝热槽的引入使得探测器输出电压提升88.5%。为未来温度传感器设计制造提供了新颖的设计思路。