高场非对称波形离子迁移谱仪的初步研究

介绍了一种基于高场非对称波形离子迁移谱技术的生化检测方法,它根据各种离子在高电场中迁移率变化不同的特性实现对各种生化物质进行检测。经过理论计算,分析了高场非对称波形离子迁移谱仪的基本原理,推导出补偿电压与非对称波形射频电压之间的关系式。但是,迁移率有效系数是一个与离子自身的性质、电场强度、温度、浓度、气压等有关的量,从理论上无法直接计算它的值。通过实验研究,发现补偿电压与非对称波形电压成线性关系。这有助于进一步认识离子在高场非对称波形离子迁移谱仪中的运动特性,同时也为提高它的性能提供了依据。     

基于共振隧穿二极管的应力检测方法

共振隧穿二极管(RTD)具有微分负阻效应,且其共振隧穿的I-V特性随着廊力的变化而变化,这就是RTD的压阻效应.与半导体材料压阻效应的应用类似,RTD也可用于应力检测.文中研究了两种基于RTD的应力检测方法.在讨论频率-应力检测法的基础上提出了一种新颖的应力检测方法--惠斯通RTD电桥检测法.测试结果表明,基于惠斯通RTD电桥检测法得到的压阻灵敏度随偏置电压可调,町调范围达到三个数量级.     

硅微加速度计及其集成测量系统研究

本文从加速度传感器军民两方面的需求出发,介绍了MEMS制造技术及国外采用MEMS加工技术研制的几种一维和三维硅加速度传感器,在此基础上研究了集成加速度测量系统及其工作原理。     

微胶体推进器电极设计中的电场分析和电击穿问题研究

随着微小卫星的研究,基于MEMS的微胶体推进器的研究也受到科技工作者的重视.在微胶体推进器的研究过程中,有两个问题是必需考虑的首先,是胶体推进器源极和抽取极之间的电场分布问题,在源极顶端形成的场强必须足够高能够引导电喷的形成.其次,必须考虑两极间的电击穿问题.本文主要通过ANSYS对第一个问题进行分析,对第二个问题则主要考虑使用实验的手段进行研究.结果表明,以重量比103掺杂NaI的甲酰胺溶液为推进工质,源极的起动电场大约为107v/m,在设计的尺度范围内,这一要求是较容易满足的.尽管由于ICP长时间刻蚀源极表面有很大的突起,但电击穿问题在高真空条件下不会影响到两极间电压加到7000V.     

非均匀矢量阵列的定向性能仿真与分析

关于探测水下声目标,针对常规波束形成空间分辨力受到限制的问题,现有波达方向(DOA)估计算法主要适用于等距均匀声压线阵,在非等距或不规则阵列中由于阵列空间结构的不均匀性而受到限制,不能满足实际需求.为解决非均匀结构矢量阵列的DOA估计,提出四种常见非均匀结构矢量传感器阵列的时延表达式,形成各阵列导向向量,通过选择各阵列中性能最优的阵元结构设置,统计了各阵列DOA估计性能随信噪比和快拍数变化的成功概率和均方误差,仿真结果表明,非均匀线阵在低信噪比和小快拍的情况下具有更高的估计性能,为波达方向定位提供了依据.     

基于MEMS工艺的SOI高温压力传感器设计

利用MEMS(微机电系统)工艺中的扩散,刻蚀,氧化,金属溅射等工艺制备出SOI高温压力敏感芯片,并通过静电键合工艺在SOI芯片背面和玻璃间形成真空参考腔,最后通过引线键合工艺完成敏感芯片与外部设备的电气连接.对封装的敏感芯片进行高温下的加压测试,高温压力测试结果表明,在21℃(常温)至300℃的温度范围内,传感器敏感芯片可在压力量程内正常工作,传感器敏感芯片的线性度从0.9 985下降为0.9 865,控制在较小的范围内.高温压力下的性能测试结果表明,该压力传感器可用于300℃恶劣环境下的压力测量,其高温下的稳定性能为压阻式高温压力芯片的研制提供了参考.     

高性能LTCC高温压力传感器的制备

研究了通过烧结曲线优化来实现无排气孔结构的高性能低温共烧陶瓷（ LTCC）无源高温压力传感器的制备。通过对比实验,成功摸索出了无排气孔结构的传感器烧结温度曲线。相比于传统LTCC压力传感器,该无排气孔结构的传感器由于无需玻璃浆料封口,避免了由于两种材料高温下热膨胀系数不匹配导致的传感器密封失效问题,确保了传感器在高温下工作的可靠性。测试结果表明：在2.0 bar,400℃以内,所制备的LTCC高温压力传感器具有极好的灵敏度和线性度,最大平均灵敏度为1.96 MHz/bar,最大非线性误差为4.52%,优于之前国内外研究水平。     

超大容量高速存储技术研究

本文提出了一种实现超大容量高速数据存储的方案,采用模块化设计思想,实现了存储容量的灵活扩展,采用分页并行存储的方式提高存取速度,实现了对FLASH存储器中无效块的识别及多块FLASH读取操作时的地址管理.     

基于FPGA的高速数据采集系统的设计

本文介绍了以FPGA为核心逻辑控制模块的高速数据采集系统.设计中采用了自顶向下的方法,将FPGA依据功能划分为几个模块,详细论述了各模块的设计方法和控制流程.FPGA模块设计使用VHDL语言,在Xilinx ISE中实现软件设计和完成仿真.整个采集系统不但可实现24路最大工作频率为500kHz的模拟信号采集,而且还能完成1路系统内部信号的采集以达到自校验功能.     

微加速度计在冲击环境下的可靠性研究

微加速度计用于测量载体的加速度,并提供相关的速度和位移信息.微加速度计可以和微型陀螺仪组合构成微型惯性测量单元.但是微加速度计还没有完全实现市场化,微加速度计的可靠性问题已经成为制约其广泛应用的关键因素.微加速度计在加工、封装、运输和实际使用中都可能受到冲击的作用.主要研究压阻式微加速度计在冲击环境下的可靠性问题.通过简化加速度计的结构,得出了悬臂梁上的应力分布.设计了微加速度计在冲击环境下的可靠性试验,分析了加速度计在冲击环境下的主要失效模式及失效机理.得出了压阻式加速度计在冲击环境下的主要失效模式是键合引线的脱落和悬臂梁的断裂.