基于支持度的椭球拟合微机械电子系统加速度计现场标定方法研究 被引量：2

1

作者 周泉 姚敏立 沈晓卫 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-74,共7页

为解决微机械电子系统(MEMS)中加速度计的零位漂移误差、标度因数误差和交叉耦合误差随时间推移而变化的问题,提出一种基于支持度的椭球拟合MEMS加速度计现场标定方法。该方法能够在室外进行简单、快捷和高效的标定,其本质是在传统的椭... 为解决微机械电子系统(MEMS)中加速度计的零位漂移误差、标度因数误差和交叉耦合误差随时间推移而变化的问题,提出一种基于支持度的椭球拟合MEMS加速度计现场标定方法。该方法能够在室外进行简单、快捷和高效的标定,其本质是在传统的椭球拟合法基础上,采用支持度法与椭球体法相结合的方法,通过建立椭球约束模型和支持度矩阵对MEMS加速度计的误差进行标定,继而使用误差补偿方程对MEMS加速度计进行输出补偿,最终实现高精度标度。通过椭球拟合对比实验和时间推移实验,证实了该方法可在没有精密标定设备情况下进行标定,其标定精度比传统椭球拟合法提升1倍。 展开更多

关键词 微机械电子系统加速度计 支持度 椭球拟合 现场标定 误差补偿

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微机电惯性测量元件在导航系统的应用研究 被引量：3

2

作者 刘瑞华 《中国民航学院学报》 2003年第3期30-34,共5页

介绍了微机电(MEMS)惯性测量元件(IMU)的基本情况,总结了误差主要来源,根据公开文献介绍的性能测试参数,建立了动态误差模型,并与GPS测量的速度和位置组合,进行了导航系统的数学仿真。仿真结果表明,MEMS-IMU尚不能独立构成导航系统,但与... 介绍了微机电(MEMS)惯性测量元件(IMU)的基本情况,总结了误差主要来源,根据公开文献介绍的性能测试参数,建立了动态误差模型,并与GPS测量的速度和位置组合,进行了导航系统的数学仿真。仿真结果表明,MEMS-IMU尚不能独立构成导航系统,但与GPS组合,则可满足低精度的导航要求。 展开更多

关键词 微机械电子系统 惯性测量元件 误差 仿真

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美国高温微系统封装技术现状 被引量：2

3

作者 陈岩 郭宏 李秀清 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期210-213,278,共5页

到内太阳系执行各种空间探索研究任务离不开高性能的高温传感器与电子元器件;此外,宇航发动机环境也急需耐高温的燃烧/发射控制传感器与电子部件。在高温微器件与系统的开发中,封装技术至关重要。美国在该领域的研究一直处于世界领先水... 到内太阳系执行各种空间探索研究任务离不开高性能的高温传感器与电子元器件;此外,宇航发动机环境也急需耐高温的燃烧/发射控制传感器与电子部件。在高温微器件与系统的开发中,封装技术至关重要。美国在该领域的研究一直处于世界领先水平。介绍了美国高温微系统封装技术的发展现状;以美国宇航局Glenn研究中心等研究机构的研发成果为重点,论述空间与航空应用领域急需的500℃以上高温恶劣环境工作的MEMS传感器封装技术,并从材料要求、技术水平和应用领域等方面展望了高温微器件封装技术的未来发展趋势。 展开更多

关键词 高温微系统 封装技术 宇航应用 微机械电子系统 传感器 碳化硅

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低功耗检测CO_(2)的MEMS红外光源结构设计与仿真

4

作者 滕雪松 禹胜林 +3 位作者 魏志杰 房村 熊思娴 王梦婷 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期858-863,共6页

传统的二氧化碳传感器存在着体积大、功耗高等问题,近年来随着半导体技术和材料的发展,MEMS技术逐渐成为传感器的研究重点。研究并设计了一种适用于二氧化碳传感器的微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)红外光源芯片结构... 传统的二氧化碳传感器存在着体积大、功耗高等问题,近年来随着半导体技术和材料的发展,MEMS技术逐渐成为传感器的研究重点。研究并设计了一种适用于二氧化碳传感器的微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)红外光源芯片结构,采用硅(Si)作为基底,氧化硅(SiO_(2))-氮化硅(Si_(3)N_(4))-氧化硅(SiO_(2))作为红外光源的支撑层材料,辐射区的加热电阻采用延展性良好的铂(Pt),以铝(Al)为电极。光源的支撑层采用四轴大圆角悬空结构,极大减少了辐射区热量向衬底的热传导且稳定性较好,通过有限元仿真分析,该光源具有低功耗和结构稳固的特点。 展开更多

关键词 微机械电子系统 红外光源 低功耗 稳固结构

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基于高速图像采集与时间序列图像相关的微陀螺动力学特性测试 被引量：3

5

作者 杨福俊 孙伟 +2 位作者 蒋明 何小元 董萼良 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期347-351,共5页

研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像... 研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。由于数字图像相关方法是以图像子区作为单元通过相关搜索计算出相关动力学参量,如同在试件上安装没有任何附加质量和附加力的影响的“微传感器”,因此该方法对试件表面要求低,测试结构简单,测量的数据精度高,可靠。给出了用该方法对稳定谐振和自由阻尼振动情况下微陀螺的动力学特性的测试结果,为进一步研究分析微陀螺的稳定性提供了重要的参数。 展开更多

关键词 计量学 微机械电子系统 微陀螺 动力学特性测试 时间序列数字图像相关方法

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振动轮式MEMS陀螺动力学分析 被引量：7

6

作者 刘瑞华 刘建业 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期114-118,共5页

振动轮式 MEMS陀螺是硅微陀螺中最具发展前景的类型之一。本文应用欧拉动力学理论 ,列写了振动轮式 MEMS陀螺的运动方程 ,在一定的假设条件下 ,推导出了敏感模态的输入输出关系 。

关键词 微机械电子系统 惯性测量单元 陀螺 动力学分析 导航系统

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纳米功能材料的进展和趋势 被引量：11

7

作者 张立德 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第F09期1-4,共4页

最近报道纳米材料在纳米科学技术领域取得了令人瞩目的新成就，预示了纳米材料和技术在信息、医药、环境、能源和生物技术等领域的应用存在着巨大的潜力。

关键词 纳米功能材料 微机械电子系统 MEMS 微囊诊断探测器 纳米芯片

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Smart Sensor与MEMS

8

作者 向勇 李玲霞 +1 位作者 胡明 谢道华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期4-6,共3页

讨论了SmartSensor与MEMS的全新概念。结合微机械加工技术的发展，概述了现代传感器技术智能化、功能集成化的新趋势，及其对现代微电子、微型电子机械乃至整个信息技术领域的深远影响。

关键词 传感器 智能化 集成化 MEMS 微机械电子系统

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光纤MEMS低频声传感特性研究

9

作者 周达华 宗思光 蒋冰莉 《光电技术应用》 2012年第6期51-54,共4页

光纤微机械电子系统（MEMS）传感器是MEMS微加工技术与微光学技术相结合发展的新型传感器，具有微型化、强抗电磁干扰、易集成、易阵列化、低成本、高可靠性等优点。针对低频声场测量需要，研究了光纤MEMS测声理论，建立了法布里～珀罗... 光纤微机械电子系统（MEMS）传感器是MEMS微加工技术与微光学技术相结合发展的新型传感器，具有微型化、强抗电磁干扰、易集成、易阵列化、低成本、高可靠性等优点。针对低频声场测量需要，研究了光纤MEMS测声理论，建立了法布里～珀罗（F—P）干涉测声的理论模型，设计并制作了光纤MEMS低频声传感器样品。实测表明，光纤MEMS性能可满足对4～5000Hz频段对声波的高灵敏测量。 展开更多

关键词 微机械电子系统(MEMS) 光纤 低频声传感器

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基于MEMS技术的非接触式人体静电测量装置 被引量：5

10

作者 闻小龙 彭春荣 +2 位作者 杨鹏飞 陈博 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1835-1840,共6页

为解决传统非接触式静电仪工作时振动或旋转部件裸露在外,无法在静电高危区域使用,难以测量运动人体带电情况等难题,该文研制出基于MEMS电场传感器的非接触式静电测量装置。提出一种新型检测电极与敏感芯片相连结构,显著增大了电场感应... 为解决传统非接触式静电仪工作时振动或旋转部件裸露在外,无法在静电高危区域使用,难以测量运动人体带电情况等难题,该文研制出基于MEMS电场传感器的非接触式静电测量装置。提出一种新型检测电极与敏感芯片相连结构,显著增大了电场感应面积,增强了灵敏度。设计11个检测电极分布式布置形成门体结构,成功实现人体头、肩、臂、手、腿、脚部位在运动过程中带电情况的同时测量。基于金属仿真带电人体,提出模拟应用现场的标定方法,准确实现了静电安检门的标定。该静电测量装置具有无裸露可动部件、安全性高、环境适应性强等突出优点,满足粉尘浓度高、易燃油气浓度高等恶劣环境下的使用需求。试验结果表明,该装置测量范围为-30~30k V,分辨力优于50 V,总不确定度优于3%。 展开更多

关键词 微机械电子系统 电场传感器 非接触 静电测量 静电仪

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一种电极型MEMS电场传感器封装结构 被引量：4

11

作者 闻小龙 任天令 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2960-2964,共5页

为了提高MEMS电场传感器敏感芯片封装的环境适应性,该文提出一种新型的电极型MEMS电场传感器封装结构。区别于将传感器敏感芯片及探头放置于被测环境中,该文通过在MEMS电场传感器封装管壳外部增加封装电极,仅将封装电极暴露在被测环境中... 为了提高MEMS电场传感器敏感芯片封装的环境适应性,该文提出一种新型的电极型MEMS电场传感器封装结构。区别于将传感器敏感芯片及探头放置于被测环境中,该文通过在MEMS电场传感器封装管壳外部增加封装电极,仅将封装电极暴露在被测环境中,有效避免了传感器敏感芯片封装管壳受到多种恶劣环境的干扰。研制出基于新型封装结构的MEMS地面电场传感器及探空电场传感器,仿真及试验结果表明,该结构传感器能够实现对电场高精度准确测量,在高湿、低温等恶劣环境下输出稳定可靠。 展开更多

关键词 电场传感器 微机械电子系统 封装 环境适应性 大气电场探测

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薄膜体声波谐振器技术 被引量：2

12

作者 唐孝明 唐高弟 张海 《微纳电子技术》 CAS 2005年第8期380-383,共4页

以微加工技术制作的薄膜体声波谐振器以及由它连接组成的滤波器为重点,介绍了其工作原理、结构模型以及相关参数,提出了一种薄膜体声波谐振器设计,并模拟了其构成射频带通滤波器的频率特性。

关键词 微加工 RF滤波器 薄膜体声波谐振器 微机械电子系统

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服务于IC产业的MEMS探卡 被引量：1

13

作者 程融 蒋珂玮 +1 位作者 汪飞 李昕欣 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2009年第12期705-714,共10页

圆片级芯片测试在IC制造工艺中已经成为不可或缺的一部分,发挥着重要的作用,而测试探卡在圆片级芯片测试过程中起着关键的信号通路的作用。分析指出由于芯片管脚密度的不断增加以及在高频电路中应用的需要,传统的组装式探卡将不能适应... 圆片级芯片测试在IC制造工艺中已经成为不可或缺的一部分,发挥着重要的作用,而测试探卡在圆片级芯片测试过程中起着关键的信号通路的作用。分析指出由于芯片管脚密度的不断增加以及在高频电路中应用的需要,传统的组装式探卡将不能适应未来的测试要求;和传统探卡的组装方法相比,MEMS技术显然更适应当今的IC技术。综述了针对MEMS探卡不同的应用前景所提出的多种技术方案,特别介绍了传感技术国家重点实验室为满足IC圆片级测试的要求,针对管脚线排布型待测器件的新型过孔互连式悬臂梁芯片和针对管脚面排布型待测器件的Ni探针阵列结构的设计和制造。 展开更多

关键词 圆片级测试 芯片测试探卡 微机械电子系统 过孔互连 镍探针阵列

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一种体声波滤波器仿真设计分析 被引量：1

14

作者 唐孝明 李方伟 唐高弟 《信息与电子工程》 2006年第2期157-160,共4页

文中着重阐述了基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)技术制造的薄膜体声波谐振器/滤波器,简述了它的结构及原理,分析了其主要特征参数和设计方法,并设计了中心频率为2.4GHz,带宽为100MHz的带通滤波器,展示了薄膜体... 文中着重阐述了基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)技术制造的薄膜体声波谐振器/滤波器,简述了它的结构及原理,分析了其主要特征参数和设计方法,并设计了中心频率为2.4GHz,带宽为100MHz的带通滤波器,展示了薄膜体声波谐振器/滤波器的突出性能,为通信MEMS技术的微型化发展提供了更广阔的道路。 展开更多

关键词 电子技术 体声波滤波器 仿真 带通滤波器 谐振器 微机械电子系统

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基于EMD的MEMS陀螺仪随机漂移分析方法 被引量：17

15

作者 李文华 汪立新 +1 位作者 沈强 李成 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1927-1932,共6页

为了抑制微机械电子系统(MEMS)陀螺仪的随机漂移,基于经验模态分解(EMD)和模态集合选择标准,结合时间序列建模滤波法,提出了一种改进的MEMS陀螺仪随机漂移分析方法。首先,通过EMD将MEMS陀螺仪原始数据分解为多个本征模态函数(IMF),利用... 为了抑制微机械电子系统(MEMS)陀螺仪的随机漂移,基于经验模态分解(EMD)和模态集合选择标准,结合时间序列建模滤波法,提出了一种改进的MEMS陀螺仪随机漂移分析方法。首先,通过EMD将MEMS陀螺仪原始数据分解为多个本征模态函数(IMF),利用模态集合选择标准将IMF分为噪声IMF、噪声与信号混合IMF和信号IMF三类;然后,对混合IMF进行重构、时间序列建模及自适应卡尔曼滤波(AKF);最后,将3类信号重构,实现MEMS陀螺仪信号去噪。实验表明:所提方法有更好的去噪效果和实时性,提高了MEMS陀螺仪的使用精度。 展开更多

关键词 微机械电子系统(MEMS)陀螺仪 自适应卡尔曼滤波(AKF) 时间序列模型 ALLAN方差 经验模态分解(EMD)

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低功耗甲烷传感器研究进展 被引量：9

16

作者 王海波 《工矿自动化》 北大核心 2021年第5期16-23,共8页

针对分布式无线甲烷传感器需功耗低、微型化、响应时间短、可靠性高、安全性好的要求,介绍了基于微机械电子系统技术和纳米材料的低功耗催化燃烧式、热导式、电导式甲烷传感器的工作原理和研究进展,分析了它们的优缺点,展望了低功耗甲... 针对分布式无线甲烷传感器需功耗低、微型化、响应时间短、可靠性高、安全性好的要求,介绍了基于微机械电子系统技术和纳米材料的低功耗催化燃烧式、热导式、电导式甲烷传感器的工作原理和研究进展,分析了它们的优缺点,展望了低功耗甲烷传感器的发展方向和前景。①低功耗催化燃烧式甲烷传感器可测量低浓度甲烷,然而易中毒,稳定性不高,由于工作温度较高,低功耗催化燃烧式甲烷传感器的功耗一般较高,通过采用脉冲方式运行,传感器平均功耗可降低至2 mW以下;然而其稳定性不高,未来的研究方向是改进封装工艺或者催化材料,以增强其抗毒化的能力,同时需结合人工智能和机器学习等先进算法研究免人工校准的低功耗催化燃烧式甲烷传感器。②低功耗热导式甲烷传感器具有全量程测量甲烷的能力,可同时测量低浓度和高浓度甲烷,在矿井中可以稳定运行,且对煤矿井下环境的适应力强,具有分布式无线甲烷传感器应用前景;未来的发展方向是改进电路模组,实现睡眠-唤醒运行模式,同时研究传感器元件和外围电路的集成技术,以实现片上集成式热导式甲烷传感系统,降低整体运行功耗。③低功耗电导式甲烷传感器分为室温型和微加热板型,室温型电导式甲烷传感器功耗较低,但响应时间较长;微加热板型电导式甲烷传感器功耗相对低,结合特定的纳米材料,可以在较低工作温度下实现对甲烷的响应,具有低浓度甲烷监测应用前景,但微加热板电导式甲烷传感器一般对环境湿度很敏感,基线易偏移,敏感材料对电极的粘附力差,器件重复性和可靠性均较差,需要进一步改进敏感材料和封装工艺;应用磁控溅射方法将半导体氧化物敏感材料沉积到电极上可提高材料的粘附力,从而提高器件的重复性和可靠性,同时需结合算法纠正基线偏移,保证微加热板型电导式传感器的稳定运行。④从整个传感系统角度看,传感元件外围电路的功耗有时甚至高于传感元件本身,未来的方向是研究片上集成式甲烷传感器,可大大降低外围电路功耗,形成极低功耗甲烷传感器。⑤需要研究先进的传感器自校准算法,实现分布式无线低功耗甲烷传感器免人工标校或自校准。 展开更多

关键词 甲烷传感器 催化燃烧式甲烷传感器 热导式甲烷传感器 电导式甲烷传感器 低功耗 纳米材料 微机械电子系统

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低功耗一氧化碳传感器研究进展 被引量：3

17

作者 王海波 《工矿自动化》 北大核心 2021年第7期72-78,共7页

低功耗一氧化碳传感器是煤炭安全开采的重要保障和分布式无线传感技术的关键基础。阐述了低功耗一氧化碳传感器的工作原理,重点介绍了电化学和半导体一氧化碳传感器的最新研究进展,分析了它们的优缺点,展望了低功耗一氧化碳传感器的发... 低功耗一氧化碳传感器是煤炭安全开采的重要保障和分布式无线传感技术的关键基础。阐述了低功耗一氧化碳传感器的工作原理,重点介绍了电化学和半导体一氧化碳传感器的最新研究进展,分析了它们的优缺点,展望了低功耗一氧化碳传感器的发展方向和前景。①电化学一氧化碳传感器主要由电极和电解质构成,有两电极和三电极结构,两电极电化学一氧化碳传感器没有参比电极,结构简单,易于设计和制造,成本较低,适用于低浓度一氧化碳的监测;三电极电化学一氧化碳传感器引入参比电极,具有较宽的量程和较高的精度,但成本高。电化学一氧化碳传感器响应时间较短,具有分布式无线传感应用前景,其研究重点在于铂-碳复合电极的制备,但电化学一氧化碳传感器仍然使用了水溶剂,存在漏液风险,且难以微型化;未来的发展趋势一方面要避免采用液体溶剂,研究全固态电化学一氧化碳传感器,并控制其孔隙率,缩短响应与恢复时间,另一方面要寻找廉价高效的电极材料,降低传感器成本;此外,制造微型化的电化学一氧化碳传感器也是未来重要的工作内容。②半导体一氧化碳传感器可分为非微加热板型和微加热板型。非微加热板型一氧化碳传感器采用的是陶瓷管基底或者氧化铝平板基底,由于加热器尺寸较大,且热传导严重,功耗较高,通常在100 mW以上,难以用于分布式无线传感场合。微加热板型一氧化碳传感器热质量低,可以大大降低加热器运行功耗,还可与集成电路工艺兼容,可得到片上系统型一氧化碳传感器,降低外围电路功耗,适合物联网应用。微加热板型一氧化碳传感器体积比固体电解液电化学一氧化碳传感器更小,且具有成本低廉、灵敏度高、易于片上集成等优点,但易受湿度影响,基线易漂移;未来研究方向是对敏感材料进行修饰改进,优化封装工艺,并采用智能算法对基线进行自校准;可以使用沸石修饰敏感材料减少湿度对传感器的影响,或者在封装工艺上采用聚四氟乙烯等的憎水膜;智能算法可以采用支持向量机和人工神经网络结合算法或人工智能算法,未来希望可以实现高效率的边缘计算,以提高效率和准确率。 展开更多

关键词 分布式无线传感 低功耗一氧化碳传感器 电化学一氧化碳传感器 半导体一氧化碳传感器 微机械电子系统

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中国沈阳将大力发展IC装备业——记中国沈阳IC^3发展战略研讨会

18

作者 刘林发 《集成电路应用》 2003年第11期6-7,共2页

2003年3月,由美国科希国际公司(Keysi Inter-national,Inc)和韩国STL株式会社(Silicon Tech Lim-ited,STL)合资创办的沈阳科希硅技半导体技术第一有限公司(Technolgy Semiconductor Limited inShenyang,TSLS)在沈阳浑南新区注册成立,该... 2003年3月,由美国科希国际公司(Keysi Inter-national,Inc)和韩国STL株式会社(Silicon Tech Lim-ited,STL)合资创办的沈阳科希硅技半导体技术第一有限公司(Technolgy Semiconductor Limited inShenyang,TSLS)在沈阳浑南新区注册成立,该公司一期投资7750万美元,一期工程为6英寸生产线,投产后年产出将达2.6亿美元,在一期工程顺利完成的基础上,二期工程8英寸晶圆生产线将开工建厂,投产后第一年产值将达3亿美元。TSLS的成立,填补了东北地区芯片生产的空白。 展开更多

关键词 集成电路 IC装备业 沈阳 IC^3 发展战略 微机械电子系统

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