具有微流量检测功能的集成微流量泵驱动结构

根据我们研制成功的铝硅双金属驱动微流量泵驱动结构的特点,本文介绍了一种实现微流量泵驱动结构与微流量传感器系统集成的方法。该方法在原微流量泵双金属驱动结构的单晶硅膜上集成制作了微流量传感器。这种一体化的集成驱动结构单元同时具有驱动功能和流量检测功能,并且制作工艺简单,为进一步实现与控制电路集成的集成微流量泵系统奠定了基础。     

阀片式硅微流量传感器的研究

提出了一种结构简单、易于加工的阀片式硅微流量传感器。该微流量传感器通过阀片将流量转换为梁表面弯曲应力,再由集成在阀片上的压敏电阻桥检测出流量信号。该传感器采用硅微细加工工艺制作,直接在单晶硅上加工出阀片和压敏电阻桥。该微流量传感器芯片尺寸３ ．５×３．５（ｍ ｍ） ,封装后的外形尺寸为Φ１０×４（ｍ ｍ） ;在１０ ～２００ｍｌ／ｍｉｎ 的气流量下,线性度优于５ ％ ．     

一种比例压力流量集成阀流量特性的试验研究

针对目前研制的某型号比例压力流量集成阀,通过搭建液压试验台对比例压力流量集成阀进行了试验,研究并分析了比例压力流量集成阀的稳态压力-流量特性和比例压力流量集成阀的流量微动特性.试验结果表明:某型号比例压力流量集成阀在稳态状态下,供油压力越大,流量会随着控制压力的增大而随之增大.集成阀阀口打开以及关闭时,随着电流的增大,...     

多传感器集成的智能化微测量系统研究

通过分析国内外坐标测量机的智能化和微测量方面的研究现状,提出多传感器集成的高速智能化微测量研究思路,并阐述了研究方法和测量系统原型.该研究将对智能化微测量具有重要的指导意义.     

用于光气动探测的微流量传感器

针对气体红外吸收的气动探测应用,设计了基于MEMS技术的Sandwich结构硅基微流量传感器.在1 mm2面积内制备了阻值约1.6 kΩ的蛇形Pt薄膜作为加热及测温电阻,其电阻-温度系数(TCR)约2.2×10-3/℃.Pt薄膜采用4 μm厚氮化硅悬梁作支撑,在125℃工作温度下功耗约44 mW.研究了Pt薄膜电阻对的间距以及工作温度对微流量传感器性能的影响,并将其用于CO2气体检测.在0～1 mL/min的测试范围内,该微流量传感器输出信号与气体流量成线性关系,理论检测下限约8.5 μL/min,可用于气体红外吸收的气动探测.     

提高传感器动态特性方法分析

简要介绍常用几种提高传感器动态特性的方法,比较其优缺点及应用,指出了软件方法及应用DSP(DigitalSignalPro-cessor)技术将是未来发展中实现传感器动态特性实时补偿的主要发展方向。     

涡轮流量传感器特性的试验研究

在高精度的粘度、流量可调整的柴油流量试验装置和水流量试验装置上,对涡轮流量传感器特性曲线进行了试验研究。发现在不同的传感器个体中和不同特性的被测介质情况下,传感器特性曲线在小流量时均具有“锯齿”形变化,其变化幅度达到±0.5％以上;“锯齿”形特性曲线出现第二个峰值所对应的管道Re,随被测流体特性和传感器的不同而不同。对此现象进行了分析,并对涡轮流量传感器的叶轮进行了受力分析。流体流经叶轮时形成边界层流动。边界层流动型态发生转换时,流体对叶轮的旋转力矩会突然增加,可能是出现“锯齿”形变化的原因。     

应变式称重传感器的动态特性

本文分析了动态测力与动态称重;应变式称重传感器用于静态称重与动态称重的根本区别.重点介绍了应变式称重传感器的数学模型、传递函数、动态响应、动态性能指标和动态误差.简要介绍了国内外利用动力试验对应变式称重传感器进行动态校准的几种方法.     

汽车空气流量质量传感器的分析

对车用空气质量流量传感器的发展现状、类型和未来发展进行了详细的分析。首先分析了电子工业在汽车上的发展,电子工业的发展给汽车工业带来了质的跳跃。接着分析了空气流量传感器对电控发动机的重要性,并对比了不同类型的空气流量传感器。随着电子工业的进一步发展,对空气流量传感器有了更高的要求,而MEMS成为未来空气流量传感器的发展方向。     

新型双模热感微流量传感器的研究

微流量传感器是有着功耗低、响应快、精度高等优点,在汽车工业、航空航天、生物研究、临床诊断等多个领域有广泛的应用。量热微流量传感器是通过测量加热器上下游温差来确定流速的,然而当流速超过一定范围后温差响应将不会随流速的增大,限制了流量传感器的量程。本文首先数值模拟了在大流率跨度下(0～160 SCCM)下温差对流速的响应,发现当扩散作用占主导时温差对流速的响应几乎是线性的;随着流速的增大,温差的响应逐渐降低,呈非线性;当流速进一步增加时温差的响应趋于饱和,量热工作模式失灵。然后,在数值模拟基础上提出了在大流速下采用热线工作模式,而中小流速下依然采用量热模式的双模式微热流量传感器。最后,采用0.18μm CMOS-MEMS的工艺制作了微传感器,并以灵敏度为准则划定了工作模式的切换阈值,与标准流量计比较后发现误差在2%之内,符合实际应用要求,但量程扩大了一倍。     

重力场流分离实验微流道设计

应用计算流体力学软件对不同形状重力场流分离微流道进行了内部流场的模拟计算和比较,分析总结了各种形状微流道内部流场的模拟结果,得出了重力场流分离微流道的优化设计参数.     

空气质量流量传感器的流场分析及安装位置优化

对管道气体流场模型进行了说明.空气质量传感器安装在滤清器出口的进气管道中,用Fluent仿真软件对模型做流场分析,改变传感器水平方向和垂直方向的安装位置,得出多组速度数据进行比较分析,确定其最优安装位置.仿真结果表明,随着传感器的垂直方向安装位置从管道底部向管道顶部的上移,且水平方向安装位置从滤清器出口向外移,其热电阻表面流场的同一水平方向的速度一致性变好,但垂直方向速度梯度变大,兼顾速度一致性和速度梯度,得到传感器的热电阻处于管道中心垂直往上h,且距离滤清器出口1.3H的优化位置.     

动态流量计及其智能优化

研制出的多种通径双向动态流量计经智能化后，稳态精度至少提高１级。介绍了新结构以向动态流量计的基本原理，各项指标，智能优化的意义，智能器基本结构，以及动态流量计智能优化计程中获得的部分研究结论和实验结果。     

一种基于MEMS技术的新型谐振式微流量传感器

提出了一种新颖的微机械谐振式微流量传感器.该传感器采用电磁激励方式.传感器主要由1个3 μm 厚H型谐振器、1个40 μm厚的悬臂梁平板(2 000 μm×5 000 μm)以及连接平板和框架的2根40 μm厚的支撑梁组成.谐振器采用低应力富硅氮化硅SiN制作,可以方便地使用湿法腐蚀释放谐振器,从而简化工艺流程,提高成品率.文中分析了理论模型、有限元仿真(FEA)、工艺制造和测试结果.测试结果显示,传感器在1 SLM(标准L/min)流量下,频率漂移为500 Hz,分辨率达到5/1 000.但在输出(谐振器频率漂移)和输入(气体流量)间存在二次曲线关系.     

重力场流分离微流道试制与非接触检测

详细说明了重力场流分离微流道的制作工艺过程,给出了相关的工艺参数;应用激光CCD对所试制的重力场流分离微流道进行了非接触测量,对所测数据进行了数据处理,并做出了总结分析和讨论.     

变风量末端装置风量传感特性的试验研究

对变风量末端装置在不同工况下的风量传感特性进行了试验研究.结果表明,小风量、高静压、风管局部构件和较短的进口直管段长度等因素都会对风量传感器的传感特性产生不利影响;整流装置能很好地保证风量测量的准确性,这对缩短末端装置前的直管段长度,减少工程安装所占用的空间是十分有利的.     

微型高速轴向柱塞泵动力学特性分析

微型高速轴向柱塞泵动力学特性影响其工作性能和寿命,主轴与缸体的振动响应以及质心轨迹可反映其动力学特性.对微型高速轴向柱塞泵结构进行合理简化,建立了其运行工况下的动力学模型.分析了工况压力21MPa,转速分别为18000,20000,23000r/min时,主轴与缸体的振动位移频谱、倾覆角度频谱和质心轨迹;分析了工况转速...     

Flexible and Autonomous Integrated System for Characterizing Metal Oxide Gas Sensor Response in Dynamic Environment

Characterization and calibration of gas sensor is a complex problem due to the dynamic behavior of gases and the limitations of current technology. This article reports a flexible, robust, and autonomous integrated system that is able to perform characterization on metal oxide-based gas sensors in dynamic environments. The system controls the concentration and flow of the relevant gases into the gas chamber and simultaneously measuring the sensor response. This feature allows the characterization of the sensor under continuous dynamic flow of gases similar to conditions on a robot or flow pipes. Several experiments have been performed on the system using hydrogen sulfide. The results provide information on the general characteristics of the sensor as well as its sensitivity. The noise levels were studied with different reference voltages. Overall, the results verify that the system is reliable and able to produce repeatable measurements.     

稀薄效应对动压气体轴承静动特性的影响

为研究稀薄效应对微小间隙下动压气体轴承静动态特性的影响,分别采用连续模型、一阶滑移模型以及在任意克努森数下都与线性玻尔兹曼方程解有较高吻合的WU新滑移模型,基于有限体积法建立考虑稀薄效应的静动态Reynolds方程,给出3种模型下轴承静态承载力与偏心率、轴颈扰动频率与轴承动特性系数的变化关系。数值分析结果表明:随偏心率的变化,连续模型预测的静态承载力最大,一阶滑移次之,WU新滑移模型预测的值最小;随着扰动频率的增加,考虑滑移模型计算的主刚度系数和主阻尼系数均有减小的趋势,且WU新滑移模型计算的主刚度系数和主阻尼系数明显低于连续模型和传统的一阶滑移模型。传统连续模型和一阶滑移模型过高地估计了轴承的静动特性系数,WU新滑移模型计算的结果更为准确。