厚膜应变计与传感器

厚膜应变计与箔式应变计、薄膜应变计及半导体应变计共同构成现代力敏传感器的四大关键敏感元件，其发展前景引起了人们极大关注，本文主要就厚膜应变计的导电机理、一般性能，以及它在力（称重）、压力传感器方面的应用情况，加以简要介绍。     

厚膜压力传感器

厚膜压力传感器为新型应变式压力传感器。具有工作温度范围宽、耐腐蚀、蠕变小、漂移小、成本低廉、性能／价格比高等特点。本文介绍其设计原理、构造、工艺，并对厚膜应变电阻工艺与力敏特性的影响进行了讨论。此外，对传感器的主要性能指标及应用也作了必要介绍。     

厚膜集成压力传感器放大电路设计

对厚膜集成压力传感器放大电路进行了设计和实验。结果表明，该电路的设计具有功能强、集成容易、调试方便、工作温度范围宽等特点。其性能指标均可达到技术要求，实现了厚膜压力传感器的集成化和放大功能．     

基于厚膜混合集成的电容式加速度传感器

为了减小电容式加速度计的体积,提高检测精度、扩展应用范围,采用厚膜混合集成工艺,将检测电路和电容式加速度计敏感单元集成于一体。详细介绍了厚膜混合集成工艺的版图设计和制作过程,并介绍了制作工艺中的各道工序。用UP-16封装形式,对厚膜混合集成电容式加速度计进行了封装。经过与原电路比较后可知经厚膜混合集成后,体积大大减小,经封装后通过金属外壳接地,提高抗干扰能力,经测试,其测试精度能提高1—2个数量级。     

厚膜混合集成电容式加速度计

设计了电容式加速度计的信号检测电路,与电容式加速度计敏感单元进行联调和测试,并进行了标定。为减小体积,提高电容式加速度计的检测精度,采用厚膜混合集成工艺,将检测电路和电容式加速度计敏感单元集成于一体,并进行了电路测试和性能测试。测试数据表明,其测试精度提高了一个数量级,线性度和温度特性均有很大的改善。     

陶瓷厚膜力敏传感器

介绍采用厚膜工艺技术制作陶瓷力敏传感器,详细叙述圆膜片式压力传感器和陶瓷双孔梁式力传感器的工作原理、主要性能、结构设计、制作工艺,展望其应用前景.     

厚膜压力传感器的设计和研究

阐述了厚膜力敏浆料基本配方和工艺,传感器设计及有关原理。並对厚膜电阻(TFR)工艺条件对力敏特性的影响和关系进行了一些探讨。对研制成功的传感器主要性能指标及开发应用前景也作了介绍。     

厚膜压力传感器的结构优化

为提高厚膜压力传感器的稳定性,借助有限元分析软件Ansys,研究了厚膜压力传感器弹性体的应力分布,进而设计了应变电阻的尺寸,并优化了其布局。采用Ф18mm的96%A l2O3弹性体瓷件研制了一种新型厚膜力敏芯片,实验结果表明:它的热零点温漂小于3×10-4FS/℃,过载达120%,非线性误差及迟滞误差都小于±0.2%FS,精度由±0.4%FS提高到±0.2%FS,其线性度和稳定性得到很大提高,可广泛应用于仪器仪表、测控和导航等领域。     

厚膜陶瓷电容式压力传感器设计与制备

结合厚膜技术、陶瓷技术研制了双电容结构的压力传感器,详细阐述了厚膜陶瓷电容式压力传感器的结构设计、工作原理、制备方法、测试结果.试验结果表明:研制的传感器工作稳定,测量精确,非线形误差低于1.0%,迟滞误差小于0.5%,测试电容和参考电容温度系数几乎一致.     

厚膜SnO2气体传感器的嗅觉特征提取与处理

用一组厚膜SnO2气体传感器阵列模拟人的嗅觉形成过程,对5种不同体积分数乙醇溶液进行分析。详细叙述了实验过程,分别从每个气体传感器与气体反应的曲线中提取4个特征,用BP神经网络对样本特征值的处理,对不同体积分数乙醇溶液进行识别。神经网络对训练集的回判正确率为100％,对测试集测试正确率为90％。     

厚膜湿度传感器寿命特征值的估计

根据对厚膜湿度传感器寿命试验数据的分析,确认其寿命分布类型为威布尔分布,并借助威布尔概率图得到该传感器的寿命特征值,在此基础上建立起它的寿命分布函数。为人们提供了一种获得厚膜湿度传感器可靠性指标的简便、可靠的方法。     

一体化小桥式称重传感器的设计

电子称量系统在各个称量领域的应用极为广泛,而桥式称重传感器是电子称量系统的核心元器件。一体化小桥式称重传感器是将底座与弹性体合为一体来大大缩小传感器的几何形体,并将传感器的自重大幅度降低的一种设计方法。这样更便于电子称量系统的安装和维护,缩短电子称量系统的安装和维护周期。     

A novel thick-film ceramic humidity sensor

The paper describes the results of studies on the fabrication and characterisation of a thick-film humidity sensor based on the semiconducting metal oxide MnWO₄. The sensor element possesses a novel ‘sandwich’-configuration with a 40 μm porous MnWO₄ ceramic layer sandwiched by two 10 μm polarity-reversed, interdigitated metal films. Instead of traditional glass frits, LiCl powders are used as adhesion promoters for sintering the sensor paste. With this method, MnWO₄ powders with an average particle size of 3.0 μm are sintered at the standard thick-film firing temperature of 850°C. The sintered ceramic layer exhibits a porous structure. The novel electrode arrangement combines the advantages of humidity sensors in the form of a parallel capacitor with those in the form of an interdigital capacitor, permitting a high sensitivity and a fast response. The influence of temperature on the sensor characteristics has been compensated for by integrating a thick-film NTC resistor. The humidity sensor shows no cross-sensitivity to organic vapour. The organic contamination on the sensor surface can be burned out by heating the sensor element at about 400°C with the refresh heater printed on the back side of the substrate.     

基于集成温度传感器的热电偶冷端补偿方法

针对热电偶冷端补偿问题,提出了2种模拟式补偿方法——电流型模拟集成电路补偿方法和电压型模拟集成电路补偿方法,以及2种数学式补偿方法——查表法和计算法。介绍了这些补偿方法的原理和实现方法,并给出了试验结果,其准确度小于0.02℃。实际应用表明:这些方法简单、实用性强。     

混合无线传感器网络内覆盖洞的双目标修补算法

混合无线传感器网络中的覆盖洞修补通常由网络内的移动传感器移动实现。现有文献中的算法只关注最小化所有移动传感器的移动能量消耗或最小化所有移动传感器中的最大能量消耗中的一个。为此,首先提出一种同时实现前述两个目标的离线算法,其次提出一种双目标的覆盖洞在线修补算法。双目标离线算法基于两个单目标算法的结合。双目标在线算法基于分层分离树上的在线匹配,能有效降低匹配开销。在线算法中感应区域的单元分隔摆脱了算法对覆盖洞的大小或数量预知的要求。仿真结果显示,双目标的离线算法和在线算法对覆盖洞修补中移动传感器的能量保留均具有显著效果。     

无线传感器网络中一种新的混合密钥管理方法

密钥管理作为传感器网络安全中最为基本的环节,在认证和加密过程中起着至关重要的作用。提出了一种新的混合密钥管理方法。该方案借助于Blom矩阵和混沌序列来完成密钥预分配,使得所有的簇头间、节点间以及节点和它的簇头间都能进行安全通信。分析表明：该方法占用较小密钥存储空间,同时支持网络的拓扑结构的变化,能动态地管理密钥信息,从而解决了密钥泄漏等问题。     

基于先验概率模型的混合水下传感器网络部署

针对水下传感器网络,结合水声通信和光通信两种通信方式的优点,设计了新的水下传感器网络结构。根据水下目标分布的先验概率模型,提出了混合水下传感器网络部署算法,实现了水下数据的高速传输和水下目标区域的高效覆盖。仿真结果表明,算法能够较好地减少网络部署的节点数目、缩短数据传输延时,减少能量损耗,延长网络寿命。     

混合遗传算法在面向对象软件集成测试中的应用

提出了一种在面向对象软件集成测试中确定类间测试序列的混合遗传算法。该算法在基本遗传算法的基础之上增加局部搜索以增强局部搜索能力,以及使用缓冲池以减少运行时间。实验结果表明,该算法的性能优于现有的其他方法。     

基于BP网络的厚膜压力传感器非线性校正

简述了厚膜压力传感器结构原理和力学模型、传统非线性校正方法,以及用神经网络进行非线性校正的原理,探讨用BP神经网络实现厚膜压力传感器的非线性校正,并通过MATLAB神经网络工具箱进行仿真。研究结果表明:采用该方法对弹性体应变量与压力关系的非线性校正可以将标准误差减小2个数量级,简单而有效地实现传感器非线性校正。     

微型光纤光栅土压力传感器量程及其过载能力分析研究

为定量分析压力传感器的测量量程及其过载能力,提出一种微型光纤光栅土压力传感器并构建其气压标定系统。对微型光纤光栅土压力传感器进行理论分析得其灵敏度为7.5 nm/MPa,测量量程可达1.06 MPa。而分析光纤光栅土压力传感器性能测试数据得:该传感器压力灵敏度为5.9 nm/MP,线性度为99.93%,可测量实际量程为225 kPa,过载能力上限值为300 kPa。研究结果可用于指导设计规定量程的光纤光栅土压力传感器,具备一定应用价值。