一种小量程风速风向传感器的设计

设计了一种基于微机械加工技术的风速风向传感器,传感器由四个相互正交的电容器构成,每个电容器包括可动极板和固定极板,此结构将风速和风向信息转换为可动极板的位移,通过测量四个电容器的电容来检测风速和风向。基于流体力学原理对传感器进行了分析,理论计算了传感器的输出电容和风速风向之间的变化关系,为传感器设计了一套基于MEMS的加工工艺流程。

基于MEMS的悬板式风速传感器的研制

研制了一种基于体微机械加工技术的悬板式风速传感器.传感器由可动极板和固定极板构成,通过测量传感器的输出电容变化量来检测风速.基于流体力学原理对传感器进行了理论分析.将制作的传感器封装在印刷电路板(PCB)上,并置于小型风洞内进行测试.测试结果说明所研制的传感器能够实现0~15.5 m/s范围内的风速测量,风速越大,传感器的灵敏度越高.传感器的输出电容变化量和风速之间具有二次函数关系,与风速平方之间具有线性关系,线性度为8.1%.

基于三层悬臂梁结构的电容式风速传感器设计

为解决传统电容式测风传感器的输出非线性,设计了一种基于MEMS微机械加工技术的电容式风速传感器。传感器的敏感结构创新性地采用了一个三层结构的悬臂梁,这种三层结构的悬臂梁构成了一个平行板电容器。风力作用于传感器敏感结构引起电容器的极板面积、极板间距以及绝缘层介电常数的变化,从而引起电容器输出电容的变化,通过测量传感器输出电容的变化值可以实现风速的测量。基于流体力学原理和多层悬臂梁理论对传感器进行了理论分析,并为传感器设计了制作工艺流程。

全极化微波辐射计10.7GHz极化通道法拉第旋转校正分析

全极化微波辐射计海面风场反演使用的10.7GHz电磁波在穿过电离层时其极化平面会发生法拉第旋转。根据目前微波辐射计法拉第旋转校正使用的3种方法,分析了其应用于10.7GHz极化通道校正的可行性。对基于电离层和地磁场数据沿观测路径积分计算法拉第旋转角的校正方法进行详细研究,建立了观测路径单位矢量与地磁场矢量的夹角随高度变化的几何关系,给出了积分计算的具体流程。最后根据计算结果对法拉第旋转角的变化规律进行了分析,为星载全极化辐射计的升降交点选择提供参考。

温湿度传感器防辐射罩研究

介绍了防辐射罩的辐射误差,分析了风速对辐射误差的影响以及自然通风防辐射罩、强制通风防辐射罩、木制百叶箱3种防辐射设备防辐射性能的差异;总结了引起防辐射罩内外气体环境差异的3种因素,分析表明:良好的通风可以有效地减小辐射误差。并在此基础上给出了防辐射罩的通风速度要求;同时对防辐射罩在使用过程中应注意的问题进行了研究和探讨。

电阻热效应对力式微固态测风传感器测量精度的影响

本文就电阻热效应对基于风的拖动力原理的微型固态测风传感器测量精度的影响进行了研究。微型固态测风传感器通过溅射在悬梁上的铂电阻测量悬梁弯曲应变来获得风速信息和简单的风向信息。风吹过铂电阻时,除了应变引起电阻阻值变化外,由于热传导、对流、辐射等热效应,其阻值也会随着风速的变化而变化。当热效应引起的电阻的变化趋势和应变引起的电阻变化趋势相反时,传感器的输出先减小后增大,风速测量产生较大误差。文中对两种铂电阻在悬梁上的放置连接方式的传感器进行了理论分析,通过对利用MEMS工艺制作的两种传感器的测试,证实理论分析与实验结果相符。