国家重点基础研究发展计划(2010CB334703)
- 作品数：15 被引量：30H指数：3
- 相关作者：熊继军洪应平梁庭王伟李晨更多>>
- 相关机构：中北大学北京宇航系统工程研究所明尼苏达大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程电子电信更多>>
- 无线、无源压力传感器测试及标定方法被引量：3
- 2013年
- 针对所制备的微机械无线、无源压力传感器的特点,完成了压力传感器的测试与标定。提出了一种测试与标定方法。以压力控制器输出的压力信号为标准信号源,并利用阻抗分析仪测量传感器谐振频率,克服了传统测试方法复杂、精度低等缺点。通过模拟传感器的工作环境来建立压力传感器标定系统平台,根据压力控制器气压参数和传感器谐振频率参数拟合出压力-频率传输直线方程,结合反函数标定法实现传感器的标定。测试结果表明:该测试与标定的方法简单,适用于大多数无线、无源压力传感器。
- 李晨谭秋林洪应平葛冰儿王伟熊继军
- 关键词：压力传感器无线无源
- Q值对无源压力传感器无线信号传输的影响被引量：2
- 2012年
- 主要研究了无源压力传感器的无线信号传输性能。传感器结构由压力敏感电容空腔和电感天线组成,内部无需有源器件、电池等。通过压力敏感结构电感天线的金属层厚度、线宽等因素的改变来研究无线信号传输性能。经过实验测试,电感的品质因数Q对传感器的信号传输是有影响的。电感天线的金属层加厚、线宽加宽,可以减小电感的电阻,从而增大传感器电感的Q值,有利于无线信号的传输。
- 杨芳梁庭李凯丽洪应平熊继军
- 关键词：压力传感器Q值天线
- 无源压力传感器Q值对信号传输性能的影响(英文)被引量：1
- 2012年
- 为了解决无源压力传感器的无线信号传输性能问题,采用环氧树脂基底制作无源压力传感器模拟结构.传感器无线测试装置由共振电容空腔和感应天线组成,内部无需有源器件、电池等.通过改变压力敏感结构电感天线的金属层厚度和线宽等因素来研究无线信号传输性能.经过实验测试,电感的品质因素Q影响传感器的信号传输.可以通过对金属层加厚,对线宽加宽,达到减小电感的电阻,从而增大传感器电感的Q值,即有利于无线信号的传输.
- 熊继军杨芳梁庭牛坤旺李叶王凯崔天宏
- 关键词：Q值天线
- 无源压力传感器信号拾取系统被引量：2
- 2013年
- 针对传感器在高温环境通过直接接触测量引起电引线失效的难题,采用非接触方式完成无源压力传感器信号拾取,研究并设计由电感与可变电容串联组成的环氧树脂基底传感器。采用信号发生器、示波器、阻抗分析仪搭建两种无线信号拾取平台,并通过采集读取天线端频率与相位信号表征量完成传感器信号拾取。随着传感器中可变电容的增大,传感器灵敏度逐渐减小,与理论值相比,四组传感器测试误差分别为5.1%,2.9%,3.4%和5.56%。耦合距离与传感器中串联电感外径比1∶1时,耦合效果较好,增加电感金属层厚度及减小串联电容可增大品质因数,提高测试精度。
- 李凯丽秦丽秦丽梁庭洪应平李莹
- 关键词：灵敏度品质因数非接触
- 基于氧化铝陶瓷的无线无源压力传感器
- 2014年
- 研究了一种基于质量分数为96％氧化铝陶瓷的无线无源压力传感器，利用陶瓷的多层叠片技术、高温烧结技术和丝网印刷技术完成了压力传感器的设计和制备。分析了传感器的无线耦合测试的理论模型，提出了一种读取相位差值的检测方法，并通过搭建常温下的压力测试系统，对传感器在3cm的测试距离以及0～2bar（1bar=105Pa）的压力变化下进行压力测试。测试结果表明，基于氧化铝陶瓷的传感器的谐振频率随压力的增大而减小，近似于线性变化，其灵敏度约为225kHz／bar。
- 郑庭丽梁庭洪应平任重李赛男熊继军
- 关键词：氧化铝陶瓷压力测试谐振频率灵敏度
- 高K值LC谐振互感耦合系统的设计与分析
- 2014年
- 主要研究了LC谐振互感耦合系统的耦合性能。从平面螺旋电感线圈互感模型分析了LC谐振互感耦合系统的耦合因数与距离、线圈尺寸之间的关系,设计并制作多组不同参数的电感线圈进行比较实验。结果表明当传感器的尺寸大小受外界环境限制而固定时,线圈内径的增大、匝数的减小(线宽和线间距一定);线宽、线间距和内径的减小(匝数一定)能有效增大耦合因数;并提高了互感耦合系统的传输效率,更有利于对LC谐振传感器信号的提取;为LC谐振传感器应用在高温、高压等恶劣环境奠定了基础。
- 郑庭丽梁庭洪应平李赛男任重熊继军
- 关键词：LC谐振螺旋电感
- 一种SOI高温压力传感器敏感芯片被引量：3
- 2014年
- 从传感器的受力结构、能量转化结构和金属引线三个方面对SOI压阻式压力传感器芯片进行高温设计,计算出每个因素所造成的影响并与外部气压对传感器造成的影响进行对比,并给出了压阻的工艺尺寸和掺杂浓度。通过工艺制备和封装,研制出耐高温压力传感器芯片,常温压力测试结果表明传感器敏感芯片在常温下灵敏度较高,非线性误差在0.1%以下,迟滞性小于0.5%。高温下的性能测试结果表明,传感器可以用于350℃恶劣环境条件下的压力测量,为压阻式高温压力芯片的研制提供了参考。
- 王伟梁庭李赛男洪应平葛冰儿郑庭丽贾平岗熊继军
- 关键词：压阻压力传感器高温
- LC谐振式压力传感器的高温关键参数研究被引量：1
- 2014年
- 无线无源高温压力传感器在高温、高压等恶劣环境中应用日益广泛.其耐高温性能已成为衡量传感器的-项最基本且重要的指标. 利用低温共烧陶瓷LTCC（Low Temperature Co-Fired Ceramic）技术.分别设计和制作了陶瓷基片上电感及电容器件.并进行高温特性测试.通过讨论和分析确定了造成电感和电容随温度变化的原因. 测试结果表明：在100℃-500 ℃温度范围内.电感L基本保持不变.等效串联电阻R 增大了2.7倍.电容C增大了5.3%.从而LC谐振传感器的品质因数Q 减小了72.8%. 该测试及分析对高温环境下基于LC谐振式压力传感器的优化设计具有重要的指导意义.
- 郑庭丽赵卫军梁庭洪应平任重李赛男熊继军
- 关键词：高温压力传感器LTCC电感
- 无线无源谐振式传感器读取单元的设计与研究被引量：1
- 2015年
- 基于LC谐振传感器的互感耦合原理,研究并设计了一种基于ASIC的专用模拟集成电路测试模块的新颖读取单元。论述了无线无源LC谐振传感部分频率读取方法的理论模型,介绍了利用该模块产生扫频信号的电路结构,并详细阐述了数字化存储与PC后处理结合的测试方法。实验结果表明,传感器与读取天线的耦合距离为2.5 cm时,在0~0.3 MPa的压力范围内,使用该读取单元测得的传感器谐振频率与阻抗分析仪读取的数据表现出良好的一致性,最大相对误差为5.36%。该读取单元为无线无源LC谐振传感器应用于实验室以外的实际工程环境提供了可能。
- 曹群赵卫军梁庭张海瑞洪应平郑庭丽熊继军
- 关键词：数字存储模拟集成电路
- 基于LC谐振传感器的互感耦合系统阻抗特性被引量：7
- 2013年
- 通过建立LC谐振传感器的互感耦合系统的电路模型,给出了测试端输入阻抗的幅值、实部、虚部及相位与传感器谐振频率的关系,并用MATLAB软件进行了仿真分析。仿真结果表明,当传感器与检测线圈接近发生谐振时,阻抗各分量发生突变。制备了环氧树脂基底的传感器模拟结构,并通过改变传感器与检测线圈之间的距离,测试了传感器的谐振频率。测试结果表明,阻抗相位测得的谐振频率受耦合系数的影响,测试时应调整传感器与检测线圈之间的距离来选择合适的耦合系数,以提高测量的精度,而其他阻抗分量测得的谐振频率基本不受耦合系数的影响。
- 葛冰儿梁庭洪应平李晨王伟熊继军
- 关键词：阻抗谐振频率
