检索结果-内蒙古大学图书馆

压电与声光 2015年第2期37卷 342-345页

作者：罗翠线李朋伟王艳芬太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原030024 新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室山西太原030024

介绍了一种多悬臂梁压电换能器电路。与标准能量采集电路(SEH)相比,三悬臂梁压电换能器电路的理论最大平均采集功率提高了300%。利用Multisim软件仿真,结果表明,三悬臂梁压电换能器电路的最终输出电压为SEH电路的2.11倍;进一步搭建实际... 详细信息

介绍了一种多悬臂梁压电换能器电路。与标准能量采集电路(SEH)相比,三悬臂梁压电换能器电路的理论最大平均采集功率提高了300%。利用Multisim软件仿真,结果表明,三悬臂梁压电换能器电路的最终输出电压为SEH电路的2.11倍;进一步搭建实际电路,其最终最大输出功率为SEH电路的3.12倍,能量转化与利用效率显著提高。

关键词：压电换能器多悬臂梁标准能量采集电路电压调整电路输出功率

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多路并行可调谐能量采集电路的设计与实现

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电源技术 2015年第8期39卷 1748-1750页

作者：罗翠线王艳芬李朋伟胡杰张雪英太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心新型传感器和智能控制系统重点实验室(教育部) 山西太原030024

针对传统能量采集器输出功率过低、单一能量采集单元不足以直接驱动传感器节点等负载的问题,设计了一种多路并行可调谐能量采集电路。该电路包括能量采集源模块、全桥整流模块、电容存储模块、电压调整模块和负载模块五部分。Multisim... 详细信息

针对传统能量采集器输出功率过低、单一能量采集单元不足以直接驱动传感器节点等负载的问题,设计了一种多路并行可调谐能量采集电路。该电路包括能量采集源模块、全桥整流模块、电容存储模块、电压调整模块和负载模块五部分。Multisim软件仿真结果表明该电路的最终输出电压相比标准能量采集(standard energy harvesting,SEH)电路提高了1.11倍;实验测试结果显示,采用该电路后输出电压稳定在5 V,最大输出功率为15 m W,比SEH电路提高2.12倍,能量传输与利用效率显著提高。

关键词：多路并行标准能量采集电路电压调整电路

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基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统

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工矿自动化 2015年第5期41卷 18-22页

作者：高爽崔朗福程鹏郭星邓黎明桑胜波太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西太原030024

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料... 详细信息

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料共振频率的数据采集、处理、存储及图谱显示。测试结果表明,该系统具有测量误差小、抗干扰性强、实时性高的特点,检测误差低至7Hz。

关键词：磁弹性传感器磁致伸缩材料共振频率检测阻抗法 AD5933

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基于行波介电泳的细菌分离电极的设计与操控

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微纳电子技术 2015年第6期52卷 371-376页

作者：冯奇亮连崑唐晓亮桑胜波太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心新型传感器和智能控制系统重点实验室(教育部) 路易斯安那州立大学先进微结构和器件中心

基于行波介电泳原理,分析了电场强度和Clausius-Mossoti(C-M)因子的虚部对行波介电泳力的影响。对4种不同形状电极的电场强度分布进行了仿真建模,结果表明半圆形电极阵列有较好的传输特性,并建立了半圆形电极阵列在行波作用下的电场模... 详细信息

基于行波介电泳原理,分析了电场强度和Clausius-Mossoti(C-M)因子的虚部对行波介电泳力的影响。对4种不同形状电极的电场强度分布进行了仿真建模,结果表明半圆形电极阵列有较好的传输特性,并建立了半圆形电极阵列在行波作用下的电场模型。以行波介电泳力的复数表达式为基础,得出了C-M因子虚部随频率的变化曲线。设计加工了基于半圆形电极阵列的细胞分离微流体芯片,基于行波介电泳原理,对金黄色葡萄球菌细菌进行了分离实验。通过对比分析,实验结果与仿真结果具有较好的一致性。因此,利用行波介电泳力,半圆形电极阵列能够有效地对细菌进行传输分离。

关键词：生物芯片微流体行波介电泳连续流传输分离

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基于富勒醇的单根碳纳米管分散液的制备及表征

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电子元件与材料 2015年第8期34卷 61-64页

作者：乔畅冀健龙张文栋桑胜波太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原030024 新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室山西太原030024

采用4种改进的液相氧化法对多壁碳纳米管进行分步化学提纯,并使用富勒醇作为表面活性剂对纯化的碳纳米管进行分散。扫描电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱表征结果表明使用NaOH和混酸溶液进行分步提纯的效果最佳,不但可以有效去除碳纳米... 详细信息

采用4种改进的液相氧化法对多壁碳纳米管进行分步化学提纯,并使用富勒醇作为表面活性剂对纯化的碳纳米管进行分散。扫描电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱表征结果表明使用NaOH和混酸溶液进行分步提纯的效果最佳,不但可以有效去除碳纳米管中的杂质,还可以在其表面官能化羟基、羧基等含氧基团;实验采用富勒醇作为表面活性剂制备了碳纳米管分散液,结果表明富勒醇可以有效提高碳纳米管的分散性,实验成功制备出均匀的单根多壁碳纳米管分散液。

关键词：单根碳纳米管富勒醇提纯分散性稳定性表面活性剂

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基于电容式MEMS器件的静电斥力驱动研究

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仪器仪表学报 2014年第8期35卷 1738-1743页

作者：郭兴军李朋伟张文栋胡杰李刚太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室太原030024

"粘连"失效常见于电容式静电驱动MEMS器件,通过建立"粘连"失效模型分析得出静电引力驱动机制导致的介质充电是其失效的根本原因。为消除介质充电问题,提出了一种新型的基于静电斥力的驱动机制:通过向固定极板施加电... 详细信息

"粘连"失效常见于电容式静电驱动MEMS器件,通过建立"粘连"失效模型分析得出静电引力驱动机制导致的介质充电是其失效的根本原因。为消除介质充电问题,提出了一种新型的基于静电斥力的驱动机制:通过向固定极板施加电压,利用驱动结构周围形成的不均匀电场在可动极板垂直方向上产生合力,使可动极板向上弯曲运动。结合静电斥力典型驱动结构,通过COMSOL Multiphysics仿真分析结构尺寸、驱动电压与极板最大形变量的关系。仿真结果表明:在静电斥力结构中,驱动电压与可动极板长度呈线性关系,但与垂直间距呈非线性关系,会出现突降。此外,在结构尺寸固定的情况下,驱动电压与极板最大形变量几乎呈线性关系,这与静电引力驱动中无法通过改变驱动电压线性控制形变量不同。

关键词：电容式MEMS器件介质充电陷阱

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微流控技术制备ZnO纳米线阵列及其气敏特性

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物理学报 2014年第20期63卷 281-287页

作者：胡杰邓霄桑胜波李朋伟李刚张文栋太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院太原030024

利用微流控技术在微通道中制备了Zn O纳米线阵列,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分别对纳米线的物相和表面形貌进行了表征.结果发现,合成的Zn O纳米线具有良好的c轴择优取向性和结晶度.同时,对Zn O纳米线阵列在丙酮、甲醇和乙醇气体中... 详细信息

利用微流控技术在微通道中制备了Zn O纳米线阵列,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分别对纳米线的物相和表面形貌进行了表征.结果发现,合成的Zn O纳米线具有良好的c轴择优取向性和结晶度.同时,对Zn O纳米线阵列在丙酮、甲醇和乙醇气体中的气敏特性进行了研究,测试结果表明:在最佳工作温度(475?C)下,纳米线阵列对200 ppm(1 ppm=10-6)丙酮气体的最大灵敏度可达8.26,响应恢复时间分别为9和5 s;通过与传统水热法制备的Zn O纳米线的气敏性能相比较发现,基于微流控技术制备的纳米线阵列具有更高的灵敏度和更快的响应恢复速度.最后,从材料表面氧气分子得失电子的角度对Zn O纳米线气敏机理进行了讨论.

关键词：氧化锌纳米线微流控技术水热法气敏性能

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MEMS低频压电振动能量采集器

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光学精密工程 2014年第9期22卷 2476-2482页

作者：刘颖王艳芬李刚桑胜波李朋伟太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原 030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西太原030024

设计了基于微机电系统(MEMS)的一阶、二阶传动低频压电振动能量采集器,通过压电效应将低频振动能量转化为电能来解决低频(小于200Hz)振动环境中的能量采集问题。一阶传动能量采集器模型包括一阶传动梁及压电悬臂梁,二阶传动能量采集器... 详细信息

设计了基于微机电系统(MEMS)的一阶、二阶传动低频压电振动能量采集器,通过压电效应将低频振动能量转化为电能来解决低频(小于200Hz)振动环境中的能量采集问题。一阶传动能量采集器模型包括一阶传动梁及压电悬臂梁,二阶传动能量采集器模型包括一阶传动梁、二阶传动梁及压电悬臂梁。数学建模及有限元分析显示:采集器工作频率随一阶、二阶传动梁及压电悬臂梁材料的杨氏模量的减小均呈单调递减的趋势;传动梁的设计可有效降低采集器的高阶工作频率、拓宽工作带宽;而二阶传动梁可以在1g加速度条件下,获得10.98Hz和44.52Hz两个超低频率的电压峰值(分别为3.18V/g和1.33V/g),使系统工作频率降得更低,50Hz以下的有效工作带宽更宽,更适合与低频振动环境匹配进行能量采集。

关键词：低频振动压电能量采集器微机电系统传动梁

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基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统

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光学精密工程 2014年第11期22卷 3012-3018页

作者：程鹏高爽张文栋桑胜波太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建... 详细信息

建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建立了磁弹性传感器等效模型电路。然后,设计了一种基于片上系统的阻抗测量电路。最后,验证了该磁弹性传感器共振频率测量系统的可行性和可靠性。实验结果表明:该系统测得的频率分辨率小于0.1 Hz,精度为0.5%。与传统网络分析仪系统相比,测量同一Metglas 2826MB材料所得共振频率仅相差60Hz;测量两个长度不同的Metglas 2826MB材料所得共振频率比为0.74,与理论计算值0.8相近。另外,该系统也可用于磁弹性传感器在不同介质中的共振频率测量。得到的结果显示:设计的测量系统完全可取代昂贵庞大的网络分析仪,具有高度集成,强抗干扰,低成本和便携式测量等优点。

关键词：磁弹性传感器阻抗响应共振频率频率测量磁致伸缩

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类积木状ZnO气体传感器的制备及其气敏特性研究

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传感器与微系统 2014年第3期33卷 26-29页

作者：高翻琴赵振廷桑胜波胡杰太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西太原030024

采用水热法合成了类积木状ZnO纳米结构,利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的ZnO纳米结构的物相、化学组分及微观形貌进行了表征与分析。对基于ZnO纳米结构的气体传感器进行甲烷气敏特性测试,测试... 详细信息

采用水热法合成了类积木状ZnO纳米结构,利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的ZnO纳米结构的物相、化学组分及微观形貌进行了表征与分析。对基于ZnO纳米结构的气体传感器进行甲烷气敏特性测试,测试结果表明:该传感器的最佳工作电压为5 V,在该电压下对体积分数为200×10-6甲烷气体的灵敏度可高达55.4%,最低检测限为1×10-6。

关键词：水热法类积木状ZnO 甲烷气体传感器灵敏度

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