检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2024年第2期37卷 189-194页

作者：朴林华佟嘉程李备张严北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101

揭示了一种热振子式Z轴MEMS角速度陀螺的敏感机理。在给出工作原理、热振子的振动模态和陀螺效应的基础上,对敏感结构内的温度场进行了计算。结果表明:(1)开机1.8 s后在敏感结构内形成一个稳定的温度场。(2)热振子在Y方向建立驱动模态,... 详细信息

揭示了一种热振子式Z轴MEMS角速度陀螺的敏感机理。在给出工作原理、热振子的振动模态和陀螺效应的基础上,对敏感结构内的温度场进行了计算。结果表明:(1)开机1.8 s后在敏感结构内形成一个稳定的温度场。(2)热振子在Y方向建立驱动模态,当沿着Z轴输入角速度时,在哥氏力的作用下热振子沿着X方向移动,造成温度场偏移,X方向上对称平行设置的两热线温差ΔT_(X)随着输入加速度az的加大呈现线性增长,温度灵敏度为125 mK/(°/s)。(3)根据输入-输出ω_(z)-V_(Xout)特性曲线,得到数学模型,揭示了该陀螺的敏感机理,陀螺灵敏度为0.095 mV/(°/s),非线性度为2.97%。本研究为优化结构奠定了实用理论基础。

关键词：陀螺敏感机理陀螺效应数学模型微机械热振子

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固相烧结法制备ZnMn2O4材料在水系锌离子电池中的应用

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北京信息科技大学学报(自然科学版) 2025年第2期40卷 99-104页

作者：赵静翔赵汉卿李英豪廖擎玮北京信息科技大学理学院北京信息科技大学传感器北京市重点实验室

水系锌离子电池成本低、安全性高，是当前研究的热点之一。使用固相烧结法制备了一种水系锌离子电池正极材料ZnMn2O4，并组装了水系锌离子电池，验证了该正极材料的应用性能。实验结果表明，ZnMn2O4表现为弱铁电性，剩余极化强度Pr为0.2... 详细信息

水系锌离子电池成本低、安全性高，是当前研究的热点之一。使用固相烧结法制备了一种水系锌离子电池正极材料ZnMn2O4，并组装了水系锌离子电池，验证了该正极材料的应用性能。实验结果表明，ZnMn2O4表现为弱铁电性，剩余极化强度Pr为0.257 6μC/cm2，矫顽电场Ec为1.973 4 kV/cm，具有较高的电导率1×10-6～1×10-5S/cm（20～75℃）。组装电池在电流密度为50 mA/g时，最高放电比容量达101.4 mAh/g，循环100圈后，容量保持率为85%，库仑效率平稳保持在99%，具有良好的容量保持性和优异的可逆性。

关键词：氧缺陷类钙钛矿水系锌离子电池正极材料 ZnMn2O4

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压电陶瓷圆环径向厚度振动分析

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压电与声光 2012年第4期34卷 561-564页

作者：向阳王丽坤北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101

对压电陶瓷圆环的径向厚度振动进行了分析,使用压电理论和机械振动理论推导出压电陶瓷圆环的谐振和反谐振频率方程,采用图像法求解得到谐振频率,与实际测量结果的误差小于1%。该文还应用有限元分析软件对压电陶瓷圆环的振动模态进行了分... 详细信息

对压电陶瓷圆环的径向厚度振动进行了分析,使用压电理论和机械振动理论推导出压电陶瓷圆环的谐振和反谐振频率方程,采用图像法求解得到谐振频率,与实际测量结果的误差小于1%。该文还应用有限元分析软件对压电陶瓷圆环的振动模态进行了分析,并与理论计算进行了比较,结果吻合。

关键词：压电陶瓷圆环径向厚度振动谐振频率有限元分析

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大量程低成本高精度便携式电子称重系统

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压电与声光 2018年第4期40卷 574-577页

作者：雷欧田文杰陈福彬北京信息科技大学传感器重点实验室.北京100101

大量程的称重系统难以实现便携与高精度,而高精度的称重系统量程较小。该文通过力转换结构及改进的惠斯通电桥,运用快速高分辨信号采集及处理技术,设计了一种兼具高精度、大量程、便携式、低成本等优点的电子称重系统。实测结果表明,设... 详细信息

大量程的称重系统难以实现便携与高精度,而高精度的称重系统量程较小。该文通过力转换结构及改进的惠斯通电桥,运用快速高分辨信号采集及处理技术,设计了一种兼具高精度、大量程、便携式、低成本等优点的电子称重系统。实测结果表明,设计的电子称重系统称量范围0~8kN,误差<0.1%,阈值及分辨率为0.1kg,可用于科研、建筑工地、牲畜交易等领域。

关键词：电子称重压力传感大量程便携式

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集成式石英谐振加速度计倍频电路设计

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压电与声光 2021年第5期43卷 636-639页

作者：刘迪田文杰金鑫陈福彬北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101

谐振式加速度计可以将加速度转换为频率信号,在导航、姿态控制等加速度计的应用领域,采集信号需要限定在较短时间内,为了满足应用的要求,基于一种单基片集成式石英谐振器,通过现场可编程门阵列(FPGA)实现了一种针对集成式石英谐振加速... 详细信息

谐振式加速度计可以将加速度转换为频率信号,在导航、姿态控制等加速度计的应用领域,采集信号需要限定在较短时间内,为了满足应用的要求,基于一种单基片集成式石英谐振器,通过现场可编程门阵列(FPGA)实现了一种针对集成式石英谐振加速度计的倍频电路设计方案,包括时钟自适应模块和锁相环。时钟自适应模块根据当前输入信号产生锁相环基准时钟并将输入信号进行倍频。离心机加速度测试结果表明,当测量时间由1 s缩短为0.125 s时,传感器标度因数为3173 Hz/g(g=9.8 m/s2),线性相关系数R2=0.99932,与未倍频时相比,标度因数与线性度基本保持不变,所设计的倍频电路可应用于石英谐振加速度计的信号处理及数据采集系统中。

关键词：加速度计集成式石英谐振器倍频电路现场可编程门阵列(FPGA) 实时性

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全方位倾角传感器及其信号处理技术

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压电与声光 2016年第4期38卷 584-587,593页

作者：王鹏张伟北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101

采用微机械倾角传感器构成前端敏感电路及利用单片机构成数字信号电路,完成倾角电压信号的提取、卡尔曼数字滤波算法、零位漂移抑制以及全方位信号合成,实现载体在任意偏航方向（0°-360°）下的全方位倾角测量。其中使用卡尔... 详细信息

采用微机械倾角传感器构成前端敏感电路及利用单片机构成数字信号电路,完成倾角电压信号的提取、卡尔曼数字滤波算法、零位漂移抑制以及全方位信号合成,实现载体在任意偏航方向（0°-360°）下的全方位倾角测量。其中使用卡尔曼数字滤波算法对倾角信号进行处理,并采用MATLAB软件对其进行仿真,最终减少噪声,降低其波动性。针对系统的零位漂移问题,设计软件算法对其进行跟踪处理,消除零位误差。结果表明,x,y轴稳定性分别提高了10.95倍和12.75倍,满足非线性度要求。

关键词：惯性传感器全方位倾角传感器卡尔曼滤波零位抑制

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高灵敏度热膨胀陀螺敏感机理研究

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压电与声光 2023年第2期45卷 202-208页

作者：佟嘉程朴林华李备张严北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101

该文提出了一种高灵敏度的热膨胀陀螺,并对其敏感机理进行了研究。通过COMSOL创建了该结构的二维模型,并对其进行了有限元分析。结果表明,输入功率为5 mW,输入角速度范围为-1000~1000(°)/s时,提出的热膨胀陀螺温度灵敏度为2.12 mK&... 详细信息

该文提出了一种高灵敏度的热膨胀陀螺,并对其敏感机理进行了研究。通过COMSOL创建了该结构的二维模型,并对其进行了有限元分析。结果表明,输入功率为5 mW,输入角速度范围为-1000~1000(°)/s时,提出的热膨胀陀螺温度灵敏度为2.12 mK·[(°)/s]^(-1),具有陀螺效应,且热膨胀陀螺灵敏度为1.98 mV·[(°)/s]^(-1),非线性度为7.64%。与之前的结构相比,陀螺灵敏度有提高。该高灵敏度热膨胀陀螺具有抗冲击能力强,制作成本低,工艺简单及可靠性高等优点,可用于航天、消费电子及军事等领域。

关键词：热膨胀陀螺微机械单轴敏感机理数学模型

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热振子式双轴MEMS角速度陀螺敏感机理的研究

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压电与声光 2023年第3期45卷 477-483,488页

作者：朴林华张严佟嘉程李备北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101

该文给出了一种热振子式双轴微机电系统(MEMS)角速度陀螺的敏感机理。在给出双轴敏感原理、热振子的振动模态和陀螺效应的基础上,对敏感结构内的温度场进行了计算。结果表明,开机1.8 s后在敏感结构内形成了一个稳定的温度场;当有角速度... 详细信息

该文给出了一种热振子式双轴微机电系统(MEMS)角速度陀螺的敏感机理。在给出双轴敏感原理、热振子的振动模态和陀螺效应的基础上,对敏感结构内的温度场进行了计算。结果表明,开机1.8 s后在敏感结构内形成了一个稳定的温度场;当有角速度加载时,热振子随着输入角速度而移动,造成温度场偏移,两个正交Y(X)方向上对称设置的两热线温差ΔTY(ΔTX)随着输入角速度ax(ay)的加大呈现线性增长,x、y轴平均温度灵敏度为121 mK/(°)/s;根据输入-输出ω_(x)-V_(Yout)和ω_(y)-V_(Xout)特性曲线得到数学模型,从而揭示了敏感机理,x、y轴平均灵敏度为0.091 mV/(°)/s,平均非线性度为1.86%,平均交叉耦合为2.3%。该文为优化结构奠定了实用理论基础。

关键词：热振子微机械陀螺效应双轴交叉耦合敏感机理数学模型

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基于双向热膨胀流的MEMS陀螺敏感机理分析

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压电与声光 2024年第1期46卷 83-88页

作者：马炫霖朴林华佟嘉程刘珺宇北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101

提出一种新型的基于双向热膨胀流的微机电系统(MEMS)陀螺的基本结构并揭示了其敏感机理,采用有限元方法及利用COMSOL建立三维模型,对双向热膨胀流陀螺敏感元件的温度场进行了计算。结果表明,基于双向热膨胀流的陀螺具有陀螺效应,当输入... 详细信息

提出一种新型的基于双向热膨胀流的微机电系统(MEMS)陀螺的基本结构并揭示了其敏感机理,采用有限元方法及利用COMSOL建立三维模型,对双向热膨胀流陀螺敏感元件的温度场进行了计算。结果表明,基于双向热膨胀流的陀螺具有陀螺效应,当输入功率为70 mW,输入角速度为-25~25 rad/s时,陀螺的温度灵敏度为1.577 K·(rad/s)^(-1),灵敏度为0.064 V·(rad/s)^(-1),非线性度为6.855%。该陀螺具有灵敏度高,抑制交叉耦合小和结构简单等特点,可用于电子设备、航天和医学仪器等领域。

关键词：热膨胀流陀螺敏感机理有限元分析温度场陀螺效应

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温度对微机械全方位姿态传感器灵敏度的影响

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压电与声光 2010年第3期32卷 368-371页

作者：宋佳朴林华刘玉洁李言杰北京信息科技科技大学北京市传感器重点实验室北京100101

解释了环境温度对微机械气流式全方位水平姿态传感器灵敏度的影响机理。采用有限元方法,通过建立该传感器敏感元件的三维模型计算了不同环境温度下,倾斜10°时敏感元件内的温度场。结果表明,在热源温度一定的情况下,输入恒定倾角时... 详细信息

解释了环境温度对微机械气流式全方位水平姿态传感器灵敏度的影响机理。采用有限元方法,通过建立该传感器敏感元件的三维模型计算了不同环境温度下,倾斜10°时敏感元件内的温度场。结果表明,在热源温度一定的情况下,输入恒定倾角时,敏感元件内的温度场随环境温度发生了变化;随着环境温度的增加(下降),敏感元件内两两相对的检测热敏电阻处的温度之差减小(增加),检测电桥输出电压减小(增加),传感器灵敏度降低(升高)。为进一步采取温度补偿,减小该传感器灵敏度的温度漂移提供了理论和实验依据。

关键词：环境温度全方位灵敏度温度场

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