硅微机械陀螺驱动方式研究

硅微机械陀螺因其体积小、质量轻、集成度高、功耗低等优良性能特点,已经在军事及民用领域有着非常广泛的应用。为将角度率转换为电信号,需要驱动硅微机械陀螺的质量块进行振荡,采取的驱动方式不同对整个微机械陀螺系统的性能有着非常重要的影响。本文对硅微机械陀螺的驱动方式的分类、原理和优劣势等进行研究。

升压型开关电源纹波抑制方法研究

开关电源是电子设备的电压转换装置,由于其具备转换效率高、体积小、重量轻等特点,因此在航空机载设备等领域有着广泛应用。电源输出纹波大小是衡量电源输出品质的关键指标,本文介绍了升压型开关电源输出纹波的主要来源和具体纹波抑制措施。

多壁碳纳米管改性铂型IPMC的试验研究

将一种全氟磺酸树脂(Nafion)与多壁碳纳米管(MWCNTs)分别按质量比100∶1、100∶3、100∶5进行配比,采用溶剂浇铸法配合超声波分散法制备MWCNTs/Nafion型离子交换膜(IEM),在此基础上利用化学沉积法制备铂型离子聚合物金属复合材料(Pt-IPMC),考察三种MWCNTs负载量对IEM及Pt-IPMC性能的影响。采用SEM配合EDAX研究Pt的沉积效果,对IEM及Pt-IPMC试样进行拉伸测试,采用数字信号发生器为激励源测试Pt-IPMC的动态位移。结果表明:添加MWCNTs使Pt-IPMC的内、外电极厚度分别增加200%～250%和180%～200%,使IEM及Pt-IPMC的弹性模量分别提高57.92%～140.85%和9.06%～52.85%;MWCNTs有效修饰了Pt-IPMC的内电极,并明显提升其动态位移量、动态响应及变形速度。

铂型离子聚合物金属复合材料的制备及驱动位移测试

探索了离子聚合物金属复合材料(IPMC)的制备工艺,利用化学沉积的方法成功制备了铂型IPMC(Pt-IPMC)试样。采用SEM对试样表面电极形貌进行研究,对Pt-IPMC试样在4种波形激励信号(幅值2～4 V,频率0.06～0.14 Hz)下的致动位移进行了测试。结果表明:金属Pt在离子交换膜内部及外表面具有良好的沉积效果,内、外电极厚度均有不同程度的减小;随着激励信号幅值的增加,IPMC试样的变形能力增强,响应速度加快;在4种波形信号的激励下,试样均在频率为0.1 Hz时达到最大位移,且在方波信号驱动下具有最好的响应速度和变形量。

银基离子聚合物金属复合材料的制备和驱动特性

用化学沉积法制备银基IPMC(Ag-IPMC),用扫描电镜和能谱分析仪研究其表面形貌和表面电极化学成分。结果表明,Ag在离子交换膜内部和外表面的沉积效果良好;对Ag-IPMC试件的直流驱动、不同状态下的含水特性以及拉力输出的测试结果表明,低电压(小于1.6 V)刺激可使Ag-IPMC试件产生大变形,其输出拉力可达自重的89倍。各项性能与激励电压的关系表明,Ag-IPMC的最佳直流激励电压为0.6-1.2 V。

银型离子聚合物金属复合材料传感性能

利用化学沉积的方法,在反应温度为23℃和10℃的条件下,制备银型离子聚合物金属复合材料(Ag-IPMC)。SEM和EDAX观测结果表明:反应温度10℃下制备的试样与23℃的试样相比,具有更好的电极沉积效果,其内、外电极厚度分别增加25%和34%,且外电极的开裂和剥落现象得到抑制。对10℃条件下制备的三种不同厚度的试样(0.2mm、0.4mm、0.8mm)的传感特性研究表明:随着厚度的增加,试样输出电压和灵敏度增强趋势明显;三种试样均对低频激励敏感,在0.3～0.8Hz时试样具有最高的灵敏度,其中0.8mm试样在0.65Hz时的传感电压为17.82mV,灵敏度可达1030.06mV/mm。

制备温度对Ag-IPMC拉伸及致动性能的影响

在不同的沉积温度-修饰温度（25℃-25℃，15℃-25℃，15℃-15℃，10℃-10℃，7．5℃-15℃，7．5℃-7．5℃）设定下，以化学沉积的方法制备银型离子聚合物金属复合材料（Ag—IPMC），并对制得试样进行了表面形貌观察以及拉伸测试和动态位移测试。结果表明：制备温度在7．5～25℃范围内，反应温度越低，离子交换膜表面所沉积的银粒子团聚颗粒越细小。在7．5℃-7．5℃下制备试样比25℃-25℃下制备的试样团聚颗粒直径小60％。电极厚度受温度影响较大，不同温度下内、外层电极厚度差异明显（内：～130％，外：～70％）；制备温度在15℃-15℃的试样具有最大的弹性模量（比最小值大28％）。在实验温度范围内，最大驱动变形量随着反应温度的降低而增大，其最大值比最小值大80％。