应用硅和非硅MEMS技术的微型直接甲醇燃料电池

分别以硅和不锈钢材料为极板研制了两种结构简单、体积小、比能量密度高的微型直接甲醇燃料电池,并介绍了该电池的工作原理和结构。利用光刻、溅射和腐蚀等MEMS技术完成了硅基微型直接甲醇燃料电池的制作,实验测试表明,在室温条件下,使用1.5 mol/L甲醇溶液供液时其开路输出电压为520 mV,最大输出功率密度达到5.9 mW/cm²;利用非硅微加工技术完成的不锈钢微型直接甲醇燃料电池,在室温下用2 mol/L甲醇溶液供液时开路输出电压为650 mV,最大输出功率密度达到15.8 mW/cm²。     

磁敏Z元件位移传感器的研究

研制出一种新型磁敏Z元件位移传感器。并对磁敏Z元件的伏安特性和磁敏特性进行研究,给出了实验结果。设计了由信号采集、数据处理以及数字显示等电路构成的系统,实现了位移量的测量。由于Z元件的特殊性质,其应用电路较为简单。     

多晶硅薄膜晶体结构对薄膜压阻效应的影响

本文研究了LPCVD多晶硅薄膜晶体结构对薄膜压阻效应的影响，通过改变淀积温度和膜厚得到晶体结构不同的薄膜，经硼离子注入掺杂，杂质浓度均为10∧25/m∧3用X射线衍射法在分析了薄膜晶体结构，悬梁实验测出薄膜应变系数GF随淀积温度和膜厚的变化，理论分析表明，GF不仅随晶粒度单调增加，而且与织构情况密切相关，不同织构压阻效应大小不同，<100>结构对薄膜压阻效应影响很大，理论结果较好地解释了薄膜GF与淀积温度和膜厚的实验曲线。     

高灵敏压力传感器过载保护结构设计

采用微机电系统(MEMS)牺牲层技术制作的压力传感器具有芯片尺寸小,灵敏度高的优势,但同时也带来了提高过载能力的难题.为此,利用有限元法,对牺牲层结构压阻式压力传感器弹性膜片的应力分布进行了静态线性分析和非线性接触分析.通过这两种分析方法的结合,准确的模拟出过载状态下传感器的应力分布.在此基础上给出了压力传感器的一种结...     

电容式微陀螺自适应闭环驱动系统的研究

对微陀螺闭环驱动系统理论进行分析讨论,结合微陀螺结构特性和自适应锁相环特点,设计一种微陀螺自适应闭环驱动系统。利用数学工具Matlab分别建立Simulink传统的自动增益控制器（AGC）方式闭环驱动系统模型和自适应闭环驱动系统模型,对其进行系统性能对比分析。分析结果表明：微陀螺自适应闭环驱动系统建立时间比传统AGC方式闭环驱动系统建立时间缩短69％,系统频率偏差仅为1Hz,频率稳定性是传统闭环驱动系统的38．46％,系统抗噪声能力优于传统闭环驱动系统。因此,采用自适应闭环驱动系统可以提高微陀螺的检测灵敏度。     

CMOS环形振荡器相位噪声仿真分析

通过分析环形振荡器的一阶线性模型,得到环形振荡器相位噪声的功率谱的近似表达式.为了分析相位噪声的时域特征,引进谱综合法,并利用快速傅立叶变换(FFT),求出了相位噪声的时域采样信号.并进一步分析了相位噪声的采样信号的自相关序列,发现相位噪声是一个长记忆过程,具有非平稳的特征.采用Yule-Walker功率谱估计法,分析了相位噪声的采样信号的功率谱密度,其仿真结果进一步验证了理论分析结果.     

高温扩散炉恒温区温度的自动控制

介绍了一种可用于温控领域的ＭＣＳ－５１单片机应用系统。系统可实现对８路热电偶信号的巡回监控,其软件采用区间线性拟事对信号进行非线性修正,并蛳位置式ＰＩＤ算法进行运算处理。系统输出可调整高温扩散炉各段炉丝的加热功率,最终实现双炉管高温擅长 用炉恒温区温度的自动控制。     

低抖动锁相环对微加速度计时钟性能的改善

通过对微加速度计时钟电路的研究,并和传统RC振荡器进行比较,提出了一种用于微加速度计的低频率抖动(Low-Jitter)的电荷泵锁相环电路.该电路包括无死区的鉴频鉴相器(PFD)、低通滤波器(LPF)、电荷泵(CP)、压控振荡器(VCO)及分频器组成.仿真验证,电荷泵锁相环电路使微加速度计系统时钟的频率抖动从0.5 kHz改善为0.1 kHz以下,从而提高了微加速度计的噪声性能和灵敏度.     

功率载荷下叠层芯片封装热应力分析

应用有限元分析软件ANSYS,模拟功率载荷下叠层芯片封装中各层的温度和应力分布.分析结果表明,下层芯片最高温度、最大等效应力和剪应力分别为412.088 K,143 MPa,65.4 MPa,下层芯片的边角处应力和剪应力值最大,也是芯片最容易破坏和开裂的位置.     

微型多槽道平板热管传热特性分析及最大传热量预测

对三角形槽道的微型平板热管,进行流动、传热性能的理论分析和模拟.建立了微型平板热管的一维稳态模型,以分析工质在热管内的轴向分布,液体和蒸汽压力、流速的轴向变化,并计算其最大传热量.该模型更精确地考虑了具有互相连通蒸汽空间的平板热管,汽液界面剪切摩擦力对其传热性能影响,模型预测结果与实验数据取得较好的符合,能够更准确地预测微热管的最大传热量.该模型可用来帮助微型多槽道平板热管的结构设计.