Output Drifting of Vacuum Packaged MEMS Sensors Due to Room Temperature Helium Exposure

Exposure of absolute pressure sensors, resonant microtube density, binary concentration sensors and chip-scale vacuum packaged pirani gauges to room temperature helium resulted in a gradual drift in sensor output. No effect was found for differential pressure sensors and pirani gauges vacuum packaged with ceramic or metal packages. The observed results apply to other vacuum packaged MEMS devices such as gyroscopes, voltage controlled oscillators, infrared and Coriolis mass flow sensors. Potential causes for this loss of hermeticity are discussed as well as application limitations for MEMS sensors.

一种基于压力敏感元件的降雨传感器

针对已有降水传感器对强降水测量误差大、测量范围小等不足,研制了一种基于压力敏感元件的雨量智能传感器。设计的传感器硬件由压力敏感元件核心的降雨物理量转换单元、以差分放大和线性处理模拟电路为主的信号处理单元、以高速低功耗嵌入式处理器ARM9为核心的数据计算单元等部分组成;传感器软件上采用广义回归神经网络的函数逼近方法,通过小样本训练建立精确测量模型。测量降雨作用在压力传感器上的压力大小及其对时间的变化,利用广义回归神经网络模型可计算得到精确雨量。试验表明,该传感器不仅解决了强降水等原因引起的雨量测量不准的问题,具有测量量程宽、精度高等优点。

多晶硅压力传感器热灵敏度漂移补偿技术

列举了几种多晶硅高温压力传感器的热灵敏度漂移补偿方法,并分别讨论了它们的原理及特点。对采用多晶硅热敏电阻器进行补偿的两种补偿方法进行了详细地分析和测试。实验表明,这两种补偿法更适用于多晶硅压力传感器。

自确认压力传感器结构参数设计及其有限元分析

设计了自确认压力传感器弹性体的结构参数,包括弹性体的材料选择,弹性体的形状、厚度和半径,建立了应变片在弹性体上的多组布片方案,为压力传感器实现自确认功能奠定了基础.应用有限元分析软件ANSYS对所设计的传感器弹性体进行了动、静态分析,获得了弹性体在受力情况下的位移、应力、应变分布状态,并且计算了弹性体的固有频率,分析结果表明,所设计的弹性体满足自确认压力传感器的设计要求.

自容式压力验潮仪水位观测值影响因素与改正

自容式压力验潮仪是目前海道测量水位观测的常用设备。在实际应用中,由于忽略了环境因素及其变化对水位观测精度的影响,可能获取不到高质量的水位观测数据,进而影响到海道测量成果的数据质量。在简要分析自容式压力验潮仪水位测量原理的基础上,利用数值计算方法,探讨了气压、密度和重力加速度变化对自容式压力验潮仪观测水位的影响规律,并提出了提高自容式压力验潮仪水位观测精度的一般改正方法。

传感器系列实验的设计

从实验内容和实验仪器两方面对SET-998型综合传感器实验仪进行改革.设计了应变片电子秤、热敏温度计、气敏传感器、热释电传感器和气压传感器实验.在实验内容方面,学生通过系列实验除了能掌握传感器的基本原理、验证物理效应外,还能了解传感器功能的应用演示实验;在实验仪器方面,将集成化的仪器设备转化为开放式的实验平台,便于学生直接观察实验现象和掌握实验原理.将传感器理论教学和实践应用相结合,更让学生直观深刻地了解传感器的原理、功能与特性,也加强了学生创新和实践能力的培养.通过对传感器实验的有益改革,使其更有效地为实验教学服务.

DL-10型石英真空计的性能

本文叙述了DL-10型石英真空计的研制结果,它用Φ2×6型音叉状石英晶振作为压强传感器。该真空计测量范围是10～105 Pa,误差约10%。石英真空计是应用石英晶振的谐振阻抗与气体压强有关的性能做的真空计。DL-10型石英真空计的振荡电路中的晶振同时也是压强传感器。

不锈钢压力传感器芯体研制

设计了基于硅应变片的不锈钢压力传感器芯体,作为压力敏感单元的不锈钢基体是基于机械加工工艺的一体结构,无焊缝,无橡胶圈,完全无工作介质泄露风险,同时利用高灵敏度的硅应变片将不锈钢敏感单元形变转换为电信号。通过搭建的测试系统,传感器芯体输出线性度最优达到0. 32%左右,性能指标优良。本传感器芯体经组装成为压力传感器,可以广泛应用于汽车电子和工业电子等各种场合,包括各种不锈钢兼容的腐蚀性介质环境。

压敏电阻用于低真空测量的研究

研究了将压敏电阻用于低真空的测量，包括规管和电路，研制成了新型DL-4型真空计。该计测量范围为102～105Pa，性能好，价格便宜。介绍了该真空计的原理、结构与特性。

具有自纠偏功能的数字式燃油表设计

针对传统的模拟式燃油表,当车辆在有坡度的路面条件下行驶时油量传感器对燃油箱内的燃油量测量不准确的缺点,设计出具有自动纠偏功能的油量传感器.论述了它的结构、工作原理、安装的技术要求及安装此种数字式燃油表的工作原理.此油量传感器可以在车辆最大爬坡度范围内的不同路面下具有自动纠偏检测功能.数字式燃油表内部的单片机对油量传感器检测出的油量信号进行处理后,把燃油量在燃油表上精确显示出来.

石英压力计温度补偿设计及其应用

针对组装式石英谐振传感器存在的压力灵敏度随环境温度变化、非线性等问题,分析并建立了对其实现综合补偿的方程式,利用计算机实现压力采集过程中的综合补偿,使该压力计的现场测试准确度在0～100℃范围内达到0.05级。

高分辨力智能型气动测微仪

根据差压式气动测量原理,设计了一种微纳米级气动传感器,并通过硬件电路设计、软件系统开发研制了智能型非接触式气动测微仪。通过软件调零及误差补偿技术,达到了气动传感器非接触线性测量的目的。结果表明:气动传感器分辨力0.2μm,线性度2%,回程误差0.7%,灵敏度0.65 kPa/μm;仪器在0～80μm的测量范围内最大示值误差为0.3 m,回程误差为0.25μm.该智能型测微仪在一定程度上能应用在高精度微纳米检测场合中。

多品种化学品船液位测量系统设计

主要论述多品种化学品船液位测量系统硬件部分的设计,指出提高系统精度的关键在于选择合适的传感器,并介绍了各种不同类型舱室传感器的安装方式,并阐明了压力传感器液位和密度计算方式。

基于神经网络预测器的静压式油罐计量系统压力传感器的故障诊断

为使静压式油罐计量系统 (HTG)对压力传感器具有容错能力 ,提高系统可靠性 ,本文提出了一种基于神经网络预测器的HTG系统压力传感器故障诊断方法。该方法不但能判断出传感器是否发生故障 ,而且能判定故障类型 ,从而重构数学模型 ,保证监测过程的连续进行。仿真结果表明了该方法的有效性。

电子秤的制作与校准实验

介绍了压力传感器的工作原理,以及用压力传感器制作电子秤并校准的实验过程。

基于微溶技术的高温压力传感器

本文主要以综述的方式简单的介绍了一种用微溶玻璃技术制作新一代压力传感器的原理、结构以及补偿电路,最后总结了微溶压力传感器的特点及优越性,可剔除了用传统工艺方法生产传感器带来的弊端,理论上可以完全替代陶瓷、应变片、溅射薄膜及充油芯体等技术。

如何制作低温环境条件下使用的电阻应变式传感器

阐述制作在低温环境条件下应用的电阻应变式传感器（如压力、位移传感器等）应注意的问题。

液压传感间接测量水位计的研制及其应用

压力式水位计在水文自动测报系统中很难推广的主要原因是泥沙对传感器的影响,泥沙不但会使传感器测量精度达不到测验要求,而且由于泥沙淤积还会给水位计的日常维护带来很大不便。目前进口传感器测量精度高、稳定性能好,但仍避免不了泥沙的影响。针对这一问题,提出了一种新型压力式水位计———液压传感间接测量水位计,该水位计解决了泥沙对压力式水位计的影响,是一种具有很大发展前景的水位测量仪器。

汽包水位一次测量补偿技术

介绍了电厂锅炉汽包水位几种传统的一次测量的方法及其优缺点,对差压式水位平衡容器的几种改进和电接点水位测量筒的改进进行了论述,并结合现场运行的要求对几种补偿技术的效果进行了比较。最后得出传统的电接点水位计有不确定性误差,电极易被腐蚀;带有压力与环境温度修正的差压水位计,测量不稳定、易“0飘”,误差模糊性大;改进后的电接点水位计(GJT-2000)是目前用作监视主表、基准表和保护仪表的最佳选择。

水囊土压力计研制与试验验证研究

针对土压力盒易发生应力集中的问题,研制了水囊土压力计,即通过透明的PU空压软管将感压水囊与电子压力表进行连接,其中感压水囊的厚度可控制在5~10 mm,在使用时电子压力表的高度位置进行固定。将水囊土压力计与振弦式土压力盒埋设在不同压缩模量的土体中进行了对比试验,结果分析表明,由于感压水囊比土压力盒薄,虽然实测土压力偏大问题不可避免,但相对土压力盒测试结果而言,采用水囊土压力计测试地层中的土压力时应力集中问题显著改善;从测试结果可知,由测试元件厚度所导致的土压力偏大幅值为非线性,这与测试元件周围的土体颗粒变形调整有关。将水囊土压力计用于盾构隧道响应模型试验研究中,从测试结果可知,水囊土压力计与土压力盒的测试结果具有明显的不同;从测试结果的变化趋势分析来看,水囊土压力计的测试结果可信,且有必要采用水囊土压力计直接贴在模型盾构隧道外壁测试其周围土压力。水囊土压力计的测试原理简单,且成本低、精度高,因其为柔性构造,可根据测试需求选用感压水囊用于结构物表面为非平面的土压力测试。