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热驱动微型电场传感器 被引量:6
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作者 陈贤祥 彭春荣 +2 位作者 白强 陈绍凤 夏善红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期161-163,共3页
提出了一种新型的热驱动微型电场传感器,该微型电场传感器采用MUMPs表面微细加工工艺加工,主要包括屏蔽电极、感应电极和热驱动结构三部分.其工作原理属于电荷感应式,用接地的屏蔽电极的周期运动来调制感应电极上在外部电场作用下感应... 提出了一种新型的热驱动微型电场传感器,该微型电场传感器采用MUMPs表面微细加工工艺加工,主要包括屏蔽电极、感应电极和热驱动结构三部分.其工作原理属于电荷感应式,用接地的屏蔽电极的周期运动来调制感应电极上在外部电场作用下感应的电荷,形成与外电场成正比的电流信号.用有限元法模拟了热驱动结构的驱动电压与温度、驱动位移和驱动力之间的关系,ANSYS模拟和理论计算结果表明,在±2V的驱动电压下,在实现数微牛驱动力的同时可以实现5.2μm的驱动位移,以1kHz的频率工作时,在10kV/m的外部电场强度下,感应电流超过400pA. 展开更多
关键词 微型电场传感器 热驱动 有限元模拟 微细加工
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静电梳齿激励差分检测式微型电场传感器 被引量:5
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作者 彭春荣 龚超 +4 位作者 陈贤祥 陶虎 白强 罗蕾 夏善红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期171-173,共3页
研制了一种基于静电梳齿激励、差分检测式微型电场传感器.利用相关检测原理对该传感器进行了测试,测试结果表明,在外电场强度为0.5×105~25×105V/m范围内,传感器的输出特性基本满足线性关系,灵敏度可达到0.53μV·m/kV.
关键词 微型电场传感器 相关检测 差分检测 静电梳齿激励
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谐振式微型电场传感器芯片级真空封装及测试 被引量:2
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作者 毋正伟 彭春荣 +3 位作者 杨鹏飞 闻小龙 李冰 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2282-2286,共5页
为了降低传感器的驱动电压,提高该器件的品质因数和信噪比,该文研究封装材料和工艺对真空封装性能的影响,针对一种微机电系统(MEMS)谐振式微型电场敏感结构芯片,采用独特的共晶键合技术,实现该传感器的芯片级真空封装。实验结果表明,该... 为了降低传感器的驱动电压,提高该器件的品质因数和信噪比,该文研究封装材料和工艺对真空封装性能的影响,针对一种微机电系统(MEMS)谐振式微型电场敏感结构芯片,采用独特的共晶键合技术,实现该传感器的芯片级真空封装。实验结果表明,该传感器封装后的品质因数达到了30727.4,是常压封装的500倍;该封装器件具有更低的驱动电压,只需要直流分量100 m V和交流分量60 m Vp-p,与常压测试时相比,分别只有原来的1/200和1/16。 展开更多
关键词 微机电系统 微型电场传感器 芯片级 真空封装
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微型电场传感器的结构释放过程中粘连现象的控制方法 被引量:3
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作者 郭鑫 张海岩 +1 位作者 彭春荣 夏善红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期328-329,352,共3页
研究了微型电场传感器结构释放过程的粘连现象,通过实验采用不同的方法来避免粘连现象的产生,如蒸发干燥法,CO_2临界点干燥法,自组装膜方法,并对这些方法的优缺点进行了比较。结果表明CO_2临界点干燥法和自组装膜方法能够较好的避免粘... 研究了微型电场传感器结构释放过程的粘连现象,通过实验采用不同的方法来避免粘连现象的产生,如蒸发干燥法,CO_2临界点干燥法,自组装膜方法,并对这些方法的优缺点进行了比较。结果表明CO_2临界点干燥法和自组装膜方法能够较好的避免粘连现象的产生,提高微型电场传感器的成品率。 展开更多
关键词 微型电场传感器 粘连现象 临界点干燥 自组装膜
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基于直接数字频率合成器及正交锁相技术的交直流微型电场传感器电路 被引量:2
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作者 任东宇 彭春荣 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期3030-3036,共7页
为了实现AC(工频)和DC电场同时检测,该文基于MEMS电场传感器,采用直接数字频率合成器(DDS)激励及正交锁相技术研制出一种高性能微型电场传感器电路。该系统结合低噪声模拟电路和数字控制方式,采用DDS产生精准的传感器激励信号和双路正... 为了实现AC(工频)和DC电场同时检测,该文基于MEMS电场传感器,采用直接数字频率合成器(DDS)激励及正交锁相技术研制出一种高性能微型电场传感器电路。该系统结合低噪声模拟电路和数字控制方式,采用DDS产生精准的传感器激励信号和双路正交参考信号,保证了激励信号及正交参考信号的频率、幅值稳定性以及双路正交参考信号之间准确的相位差。采用相关解调芯片及高速滤波器构建正交锁相放大电路,结合Advanced RISC Machines(ARM)微控制器,解决了单片机数字信号处理响应速度慢、资源不足等问题,成功实现AC(工频)及DC电场加载情况下传感器弱信号高精度提取。 展开更多
关键词 微型电场传感器 电场及工频电场 直接数字频率合成器(DDS) 正交锁相放大器 分辨力
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一种闭环自激式驱动的硅微机械电场传感器 被引量:8
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作者 熊幼芽 彭春荣 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期2776-2780,共5页
该文提出了一种闭环自激式驱动的微型电场传感器方案。利用自动增益控制的原理实现闭环自激驱动,使得微传感器能够始终工作在谐振状态,且振动幅度保持稳定。用matlab-simulink工具对系统进行了仿真,结果表明,当传感器的谐振频率发生0.5... 该文提出了一种闭环自激式驱动的微型电场传感器方案。利用自动增益控制的原理实现闭环自激驱动,使得微传感器能够始终工作在谐振状态,且振动幅度保持稳定。用matlab-simulink工具对系统进行了仿真,结果表明,当传感器的谐振频率发生0.5%的漂移时,系统可以重新捕捉并锁定到新的谐振频率,和开环驱动方案相比,传感器振幅的衰减度从30%降低到0.1%之内,灵敏度从缩减50%改进到缩减0.1%之内。 展开更多
关键词 微型电场传感器 闭环 自激驱动电路
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面向新型电力系统的微型电场传感技术 被引量:13
7
作者 韩志飞 胡军 +1 位作者 李立浧 何金良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期399-414,共16页
高度数字化是新型电力系统的重要特征,需要构建广域、分布式电网深度全景信息实时采集的传感网络作为其支撑。电场信息是电力系统中的基础物理量。电场测量可以应用于电压反演、设备监测、雷电预警、电磁环境监测等应用场景。传统电场... 高度数字化是新型电力系统的重要特征,需要构建广域、分布式电网深度全景信息实时采集的传感网络作为其支撑。电场信息是电力系统中的基础物理量。电场测量可以应用于电压反演、设备监测、雷电预警、电磁环境监测等应用场景。传统电场测量方法,如场磨式电场测量仪等,往往体积大、成本高,无法适用于电场测量节点的灵活与广域布置。微型电场传感器是一类基于微加工工艺制备的小尺寸、高性能电场测量设备,对于电场测量的数字化、小型化、灵活化需求具有关键意义。该文介绍不同原理微型电场传感器的发展现状,同时列举微型电场传感器的典型应用场景,并对电场传感器发展所面临的挑战进行总结与展望,指出新型电力系统中电场测量面临的挑战与未来发展趋势。 展开更多
关键词 新型电力系统 电场测量技术 微型电场传感器
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基于LabVIEW和MEMS敏感结构的工频电场无线检测系统 被引量:6
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作者 任东宇 彭春荣 夏善红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第1期53-56,共4页
工频电场检测在智能电网领域具有十分重要的应用前景,但目前国内外对MEMS电场传感器的研究一般只用于检测静电场。该文针对基于MEMS技术的电场敏感微结构输出信号特征,提出了一种检测工频电场的算法,并基于LabVIEW虚拟仪器结构和模块化... 工频电场检测在智能电网领域具有十分重要的应用前景,但目前国内外对MEMS电场传感器的研究一般只用于检测静电场。该文针对基于MEMS技术的电场敏感微结构输出信号特征,提出了一种检测工频电场的算法,并基于LabVIEW虚拟仪器结构和模块化设计方法,研制出新型的工频电场无线检测系统样机,实现电场敏感结构输出信号的无线采集、数字滤波和相关解调,成功实现工频电场幅值的高精度提取,验证了工频电场检测算法的准确性。常压室温测试结果表明,该系统检测工频电场分辨力优于20 V/m. 展开更多
关键词 工频电场 MEMS微型电场传感器 无线检测 分辨力
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