线加速度计的现状和发展动向

线加速度计是惯性测量和导航系统的主要惯性元件之一。当前，传统的力再平衡摆式加速度计占据加速度计的主要市场。对加速度计输出数字化的迫切要求，推动了石英振梁式加速度计的发展。随着微电子加工技术向惯性技术的渗透，微硅加速度计已崭露头角并受到广泛的关注。     

快反镜可移动式机械限位结构设计

为了解决大功率激光控制系统中快反镜在工作过程中超出正常摆动范围导致光束毁伤系统内其他设备的隐患,阐述了快反镜采用可移动式机械限位结构的意义,设计了可移动式机械限位结构的两种具体型式,进行了相应的分析验证和比较,满足了不同结构型式下对快反镜工作范围实现角分级高精度限位的要求,提出了具体设计时可以根据不同的快反镜结构采用与其相适应的可移动式机械限位结构。     

高灵敏度双轴加速度计结构设计与仿真

该文设计了一种具有高灵敏度、低交叉耦合的双轴谐振式微加速度计,使用工型梁作为解耦梁,通过微杠杆机构实现力的放大,结构呈中心对称形式,采用差分检测工作方式。通过仿真分析对结构进行优化并完成加速度计整体结构设计,进而提高加速度计灵敏度,降低交叉耦合。对加速度计结构进行模态分析、灵敏度分析、交叉耦合分析和谐响应分析,结果表明,在±20g量程范围内,x向标度因数为423.6 Hz/g,y向标度因数为421.8 Hz/g,x向交叉灵敏度为0.000 047%,y向交叉灵敏度为0.000 78%。仿真结果验证了所设计结构的可行性。     

超高加速度冲击下微弹性梁限位块参数设计

针对20 000g超高加速度冲击下微电子机械系统(MEMS)陀螺微弹性梁限位块的参数合理设计,通过建立微弹性梁-限位块碰撞系统动力学方程,分析限位刚度和限位距对弹性梁冲击响应的影响以及弹性梁和限位块碰撞产生的二次冲击力,得出限位块限位刚度和限位距的设计原则,进而确定具体的参数范围,并利用有限元(FEA)仿真验证该设计原则的正确性。结果表明:在满足限位要求的前提下,限位距取值越小对提高微弹性梁的抗冲击性能越有利,同时合理的限位刚度可以有效抑制二次冲击力,保证碰撞系统的稳定性。限位参数设计方法对超高加速度冲击环境下MEMS陀螺设计有一定参考价值。     

一种硅梁谐振加速度计结构设计与模拟分析

为了提高谐振加速度计的灵敏度以及稳定性,提出一种基于微杠杆力学放大机构的硅梁谐振式加速度计结构,并对其进行了有限元模拟分析。该加速度计由两个静电激励电容检测的硅谐振梁组成差分输出,采用硅深刻蚀以及硅玻璃阳极键合等体硅工艺制作。模拟结果表明新结构提高了加速度计灵敏度,有效改善了交叉灵敏度、线性度、温度稳定性等。     

一种硅梁谐振加速度计结构设计与模拟分析

为了提高谐振加速度计的灵敏度以及稳定性,提出一种基于微杠杆力学放大机构的硅梁谐振式加速度计结构,并对其进行了有限元模拟分析.该加速度计由两个静电激励电容检测的硅谐振梁组成差分输出,采用硅深刻蚀以及硅玻璃阳极键合等体硅工艺制作.模拟结果表明新结构提高了加速度计灵敏度,有效改善了交叉灵敏度、线性度、温度稳定性等.     

一种硅梁谐振加速度计结构设计与模拟分析

为了提高谐振加速度计的灵敏度以及稳定性，提出一种基于微杠杆力学放大机构的硅梁谐振式加速度计结构，并对其进行了有限元模拟分析。该加速度计由两个静电激励电容检测的硅谐振梁组成差分输出，采用硅深刻蚀以及硅玻璃阳极键合等体硅工艺制作。模拟结果表明新结构提高了加速度计灵敏度，有效改善了交叉灵敏度、线性度、温度稳定性等。     

单芯片加速度计陀螺仪结构设计与分析

提出了一种单质量块单轴集成加速度计陀螺仪(AG)结构,并利用力学、电磁学等原理对该结构进行了结构的设计与分析;同时运用计算机辅助软件对其进行了建模和仿真;依据所提指标,确定了加速度计陀螺仪各项尺寸.借助原理和仿真分析可以知道,该加速度计陀螺仪(AG)单轴敏感同一方向线加速度和角速度,结构简单、合理,在现有加工水平下实现了可加工性;该结构驱动方向和线速度和角速度检测方向相互交叉耦小,同时简化了后续处理电路.研究结果为加速度计陀螺仪的进一步研究提供了依据.     

一种有源电压限位电路的设计

本文提出了一种新颖的电压限位电路。该电路该采用电压跟随器FOLLOWER和模拟二选一选择器结构,其中的比较器采用PNP双极型三极管,从而使输出更精确地跟随输入。与传统电压限压电路相比,该电路在设定的电压范围内,输出电压能更好地跟随输入电压变化,在输出端误差小,设定的电压范围以外,电路输出能固定在某一特定值。本电路基于0.35 um BCD工艺,对所设计电路进行了仿真验证。仿真结果表明,当下限阈值VTH-设定在0.5V,上限阈值VTH+设定在2V,输入电压VIN输入范围在0~3V内时,输出电压精确跟随VIN的变化而变化。     

分析电限位在DF500A发射机中的应用与实现

当前越来越多的发射机系统中都开始广泛应用电限位,有些条件比较优越的工厂或者企业甚至已经取消了机械限位而单独使用电限位。鉴于此,文章将会首先介绍电限位在DF500A发射机中的应用情况,然后结合自身多年的实践经验提出一些相应的策略,希望能够给予一些借鉴和参考。     

可见光CCD摄像机高灵敏度设计

由于CCD摄像机具有灵敏度高、体积小等特点,其应用领域日益广泛.介绍了一种可见光CCD摄像机的设计,就如何保证高灵敏度和降低噪声进行了探讨.     

一种高灵敏度GPS接收机的设计

介绍了一种GPS接收机的设计方案。该接收机应用了Atmel公司ATR06XX芯片组,具有接收灵敏度高、频率选择性优和动态范围大的特点,并且结构简单、体积小、重量轻、耗电省,经测试性能指标优良。     

加速度计偏置及敏感度测量方法的研究

提出一种基于椭球拟合的在组件级测量加速度计偏置及敏感度的方法,建立了加速度计的数学模型,证明了位于不同姿态时其三轴输出轨迹符合椭球分布。该方法通过将多个姿态测试的加速度计的输出拟合到椭球曲面,然后计算该椭球参数,并将其转换为加速度计相应的偏置与敏感度。仿真实验结果表明在俯仰角和横滚角小于30°及信噪比为60 dB的情况下,所提出的方法标定后的偏置与敏感度最大误差小于0.5%。     

一种高灵敏度在线式MEMS微波功率传感器

为了改善在线式MEMS微波功率传感器的灵敏度特性,设计了一种新型双悬臂梁结构的MEMS微波功率传感器。该结构将测试电极和锚区设计在中心信号线的两侧。建立了双悬臂梁集总电路等效模型,研究了双悬臂梁结构的微波功率传感器的微波特性。构建了枢纽式双悬臂梁静力学模型,研究并分析了新型悬臂梁结构的过载功率与灵敏度。结果表明,相比于测试电极和锚区位于信号线同侧的传统单悬臂梁结构,新型双悬臂梁结构的灵敏度提升了6～8倍。这在一定程度上解决了电容式微波功率传感器检测灵敏度较低的问题。     

一种高灵敏度近红外光纤光功率计的设计

基于InGaAs光电二极管设计了一种高灵敏度的近红外光纤光功率计。该光功率计的前置放大电路采用多档放大量程设计,外加屏蔽盒,提高了测量动态范围。采用差分放大器、差分A/D转换芯片抑制系统的共模噪声。通过温度传感器测量了环境温度,使用D/A转换芯片对前置放大电路进行动态调零,从而抑制了系统的杂散光噪声、光电探测器的暗电流噪声以及光电探测器的温度漂移。测试表明,该光功率计在光纤通信光波段的光功率测量灵敏度达到-90 dBm,测量动态范围、系统信噪比、线性度等指标均显著提高。     

一种新型压阻式微加速度计的研究与设计

对于广泛采用的压阻式微加速度计,在传统工艺下,提高量程和固有频率意味着增加梁厚,减小应力,而提高灵敏度又要求减小梁厚,这是相互矛盾的。设计了一种4边4梁结构的高过载压阻式微加速度计,在传统梁-岛结构微加速度计的基础上进行了改进,采用主梁和微梁相结合的设计思想,在提高固有频率、量程的同时提高了灵敏度。在梁的末端采用了新式的延伸梁结构设计,有效地消除了集中应力的现象,提高了结构的抗过载能力。对其进行了阻尼分析和压阻元件的设计,并给出了可行的版图设计方案。仿真结果表明,该微加速度计的各项指标均满足设计要求,具有明显的优越性。     

一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计

介绍了一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计方法.相机利用FPGA芯片实现时序驱动、相机控制及传输数据;设计了相关双采样电路来降低相机的复位噪声;数据由以太网接口芯片W5300通过TCP/IP协议发送到图像采集软件显示和处理.相机采用半导体制冷器结合水冷的方法进行制冷.实验结果表明,在相机制冷到-20℃时,最低照度可达到0.005 Lx,具有灵敏度高的特点,能够满足弱光环境中的使用需求.     

高灵敏度AlGaN/GaN HEMT生物传感器设计及制作

目前AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)生物传感器表面修饰及分子识别元件固定需在金属或氧化物门电极上进行,针对金属或氧化物门电极的存在增加了器件的制作难度,提高了制作成本,同时还影响了传感器灵敏度的提高等问题,提出了进行"生物分子膜"门电极的研究。传感器的表面采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行修饰作为分子识别元件固定的基底,该方法在降低传感器的制作成本的同时,提高了传感器的灵敏度,传感区域为长度L=5μm、宽度W=160μm的传感器测量质量浓度为0.1ng/mL的山羊免疫球蛋白(IgG)时,传感器源漏间电流呈现约30μA的电流降。该传感器反应速度快,适用于实时监测,在环境监控、医疗等领域有着良好的应用前景。     

用于生物荧光检测的高灵敏CMOS双结深光电传感器设计

基于标准CMOS工艺,可实现单结深光电二极管传感器(p+/n-well、n-well/p-sub和n+/p-sub)和双结深光电二极管传感器(p+/n-well/p-sub)。建立了双结深光电二极管传感器的光电响应数学模型,仿真了四种结构的光敏响应。采用上华0.5μm CMOS工艺实现了p+/nwell和p+/n-well/p-sub两种结构,传感面积为100μm×100μm。p+/n-well型结构在400nm波长,60lux光强下光电流为1.55nA,暗电流为13pA,p+/n-well/p-sub型结构在同等条件下光电流为2.15nA,暗电流为11pA。测试表明,设计的双结深光电传感器具有更高的灵敏度,可用于微弱的生物荧光信号检测。