引信用微机电传感器 被引量：4

1

作者 石庚辰 《探测与控制学报》 CSCD 2000年第4期31-35,共5页

介绍微机电传感器在引信中的应用 ,根据引信的使用条件和使用要求 ,对各种微机电传感器的性能指标进行了分析。

关键词 引信 安全系统 微机电传感器

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微机电压力传感器的产业化问题

2

作者 赵志诚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第9期1-3,共3页

微机电压力传感器在国外早已实现产业化。国内只有少数企业能够进行小批量生产。工业用的产品大部分依靠进口 ,或者引进国外芯片和敏感元件进行组装。本文叙述了在微机电压力传感器产业化方面存在的技术和工艺问题 ,并对产业规模问题进... 微机电压力传感器在国外早已实现产业化。国内只有少数企业能够进行小批量生产。工业用的产品大部分依靠进口 ,或者引进国外芯片和敏感元件进行组装。本文叙述了在微机电压力传感器产业化方面存在的技术和工艺问题 ,并对产业规模问题进行了探讨。 展开更多

关键词 压力传感器 微机电传感器 产业化

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压电微机电系统水下特征信息检测传感微系统

3

作者 朴胜春 雷亚辉 +4 位作者 张强 葛宣佐 李德勇 金奇峰 陈丽洁 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1635-1643,1684,共10页

在水下信息网络应用中可有针对性地通过检测目标特定特征信息唤醒传感微系统,并通过与环境背景相关的技术方法进行特征信息有无的检测判别和特定特征信息目标的检测。本文基于水下声场频域特征水听器,研制了水下特征信息检测唤醒压电微... 在水下信息网络应用中可有针对性地通过检测目标特定特征信息唤醒传感微系统,并通过与环境背景相关的技术方法进行特征信息有无的检测判别和特定特征信息目标的检测。本文基于水下声场频域特征水听器,研制了水下特征信息检测唤醒压电微机电系统传感微系统,通过对特定特征信息的检测及特征信息组合检测实现目标检测与识别。对水下特征信息检测唤醒传感微系统样机进行了验证试验,结果表明:该传感微系统可对预设的不同目标频谱特征信息进行检测,从而在水下通讯或探测系统应用中实现对特定目标或信号的检测唤醒与驱动功能。 展开更多

关键词 近零功耗 微机电系统声传感器 矢量水听器 目标声学特征 特征检测 特征识别 传感微系统 唤醒与驱动

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微机电系统压力传感器抗干扰系统设计 被引量：2

4

作者 冒晓莉 吴其宇 +1 位作者 谢晓璐 张加宏 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第36期15503-15508,共6页

鉴于传统的硅基微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式压力传感器普遍存在温度漂移和时间漂移误差,采用恒温控制和恒流源自校正方法针对上述问题设计和研究了一种MEMS压力传感器抗干扰系统。首先,简单介绍了传感器的... 鉴于传统的硅基微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式压力传感器普遍存在温度漂移和时间漂移误差,采用恒温控制和恒流源自校正方法针对上述问题设计和研究了一种MEMS压力传感器抗干扰系统。首先,简单介绍了传感器的各项参数和温漂、时漂原理。其次,设计并制作了传感器相关外部抗干扰电路。最后,对该系统进行实验测试。结果表明:抗干扰系统能减小传感器温漂和时漂误差,热零点漂移的绝对值由恒温前的0.0652%FS/℃降至恒温后的0.00788%FS/℃,热灵敏度漂移的绝对值由0.118%FS/℃降至0.0153%FS/℃,时漂补偿后预测误差由-3.436~0.875 kPa降低至-2.086~1.765 kPa。该设计对MEMS压力传感器温漂、时漂补偿等抗干扰方面的研究具有一定参考价值。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)压阻式压力传感器 抗干扰系统 温度漂移误差 时间漂移误差

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船舶操控室内的微机电惯性传感器精确导航研究

5

作者 张冉 牛彩雯 成咏华 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第4X期55-57,共3页

海上运输业繁荣发展,船舶越来越智能化和大型化。大型船舶内部结构复杂、体积庞大、设备众多,给船员的日常生活和船舶应急反应造成很大的影响。本文主要针对船舶操控室内的精确导航问题,提出了基于微机电传感器精确导航的方法,设计基于... 海上运输业繁荣发展,船舶越来越智能化和大型化。大型船舶内部结构复杂、体积庞大、设备众多,给船员的日常生活和船舶应急反应造成很大的影响。本文主要针对船舶操控室内的精确导航问题,提出了基于微机电传感器精确导航的方法,设计基于微机电惯性传感器的室内导航系统,实现船舶操控室内的精确导航。 展开更多

关键词 微机电惯性传感器 船舶操控室 室内导航

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MEMS传感器异质材料键合界面的可靠性分析

6

作者 袁婷 许高斌 +2 位作者 关存贺 马渊明 冯建国 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期469-474,共6页

微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的制备会涉及多种材料的键合,键合过程中不同材料之间由于热膨胀系数不同而产生各种内部应力,当应力大于键合强度时,材料分层从而导致器件失效。为了明确异质材料间微观应力对... 微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的制备会涉及多种材料的键合,键合过程中不同材料之间由于热膨胀系数不同而产生各种内部应力,当应力大于键合强度时,材料分层从而导致器件失效。为了明确异质材料间微观应力对器件可靠性的影响,文章考虑材料的热膨胀系数和温度影响下的杨氏模量,利用COMSOL仿真获得的应力数据建立异质材料间的键合界面应力在不同温度、热膨胀系数和杨氏模量3种因素共同影响下的理论数学模型;并针对MEMS传感器中的硅-玻璃键合界面,基于相关键合强度数据,结合蒙特卡洛方法和应力强度干涉模型计算得到异质材料键合界面的可靠度。结果显示,异质材料键合界面的可靠度为0.992108,表明在服从韦布尔分布下的温度产生的应力不足以引起材料失效,此时器件的稳定性和可靠性较高,验证了所建模型的正确性和实用性,实现了对MEMS传感器退化行为的建模及预测。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)传感器 异质材料 键合界面 热应力 可靠性

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基于微机电系统传感器的杆塔倾斜度无线监测系统 被引量：11

7

作者 曹丽琴 王琪 +4 位作者 黄堃 徐成杰 石云波 马宗敏 程林 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第2期616-622,共7页

提出一种新型的基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的杆塔倾斜度无线监测系统。硬件设计选用STM32F103CT86为控制器,以BMI160、AK8963为传感器,STM32通过四元数卡尔曼滤波算法对传感器数据进行解算、融合,得... 提出一种新型的基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的杆塔倾斜度无线监测系统。硬件设计选用STM32F103CT86为控制器,以BMI160、AK8963为传感器,STM32通过四元数卡尔曼滤波算法对传感器数据进行解算、融合,得到杆塔的倾斜角,通过试验与三轴姿态传感器对比结果表明九轴姿态传感器更为稳定,其安装固定方法简单,成本低。如果本产品大范围推广,挽回的损失足以抵消成本,随着时间的积累,挽回的损失将远大于成本,并且会带来不可估量的经济效益。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)传感器 高压输电线路 电力铁塔 卡尔曼滤波算法 监测系统

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压电薄膜微机电加速度传感器的力学分析

8

作者 孙博华 韩立锋 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期621-627,共7页

基于压电薄膜的压电效应,研究压电薄膜微机电加速度传感器.对双层压电薄膜微机电加速度传感器进行静力分析,得到传感器方程,并进行数值计算.结果表明,随着压电薄膜厚度的增大,灵敏度随之增大,在一定厚度下达到最大值,随着厚度的进一步增... 基于压电薄膜的压电效应,研究压电薄膜微机电加速度传感器.对双层压电薄膜微机电加速度传感器进行静力分析,得到传感器方程,并进行数值计算.结果表明,随着压电薄膜厚度的增大,灵敏度随之增大,在一定厚度下达到最大值,随着厚度的进一步增大,灵敏度反而减小.然后进行动力分析,得到噪音、质量因子、最小可测信号等技术参数,并进行了数值计算.运用ANSYS软件进行谐响应分析,得到不同频率下结构的动力响应曲线. 展开更多

关键词 微机电加速度传感器 压电效应 压电薄膜 灵敏度

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基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究 被引量：1

9

作者 胡启国 王磊 +1 位作者 马鉴望 任渝荣 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第2期353-363,共11页

为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除... 为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除噪、滤波、校准等);然后,参考现有飞行器的坐标系,建立了姿态解算模型,通过姿态角数学模型及运动学分析,构建了EFK状态方程,针对EKF方法参数估计不准确的问题,以分段混沌映射优化初始种群,引入平均位置最优值来避免陷入局部最优的IQPSO-EFK算法,优化EKF的系统、测量噪声的协方差参数;最后,对改进算法和三组姿态误差估计进行了对比实验。研究结果表明:对比三种典型目标函数,IQPSO-EFK相较于普通粒子群算法(QPSO-EFK)具有更强的寻优能力与收敛精度;对比三组旋转速度姿态测量误差,基于IQPSO-EKF算法的姿态测量方法在测量误差时比真实测量误差减少了约86.3%,比扩展卡尔曼滤波减少了约68.7%,比普通粒子群算法减少了约28.2%,证明该算法有效地提高了MEMS传感器测量精度。 展开更多

关键词 竖井掘进 角度测量仪器 姿态测量 微机电系统传感器 多传感器融合 改进量子粒子群-扩展卡尔曼滤波

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MEMS振动传感器信号检测电路设计与实现 被引量：4

10

作者 陈伟琪 肖定邦 +2 位作者 蒲金飞 李凯 毛善国 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第7期63-66,共4页

分析了电容检测电路原理,优化设计了C/V模块电路、接口电路和零偏及标度因数补偿电路,并搭建电路以及联合微机械差分电容结构进行了集成测试。经过测试验证,设计的微机电系统(MEMS)振动传感器信号检测电路对微弱电容具有较好的检测放大... 分析了电容检测电路原理,优化设计了C/V模块电路、接口电路和零偏及标度因数补偿电路,并搭建电路以及联合微机械差分电容结构进行了集成测试。经过测试验证,设计的微机电系统(MEMS)振动传感器信号检测电路对微弱电容具有较好的检测放大作用,并具有较强的接口适应性和防护能力。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)振动传感器 检测电路 补偿电路 测试

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基于MEMS电场传感器的直流验电器系统设计 被引量：10

11

作者 唐立军 周年荣 +2 位作者 方正云 范良进 张文斌 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第9期77-80,共4页

为了对高压直流输电(HVDC)的传输线进行可靠的带电状态检验,提出并设计了一种基于微机电系统(MEMS)电场传感器的非接触式直流验电器系统。MEMS电场传感器用于测量DC电场。为了实现对电场信号的采集和处理,设计了以32位嵌入式微处理器为... 为了对高压直流输电(HVDC)的传输线进行可靠的带电状态检验,提出并设计了一种基于微机电系统(MEMS)电场传感器的非接触式直流验电器系统。MEMS电场传感器用于测量DC电场。为了实现对电场信号的采集和处理,设计了以32位嵌入式微处理器为核心的非接触式直流验电器系统。通过声光预警模块实现有电提醒,简化验电作业的操作复杂性。该系统的应用可以准确检测直流输电线路的带电状态信息,并在检测到输电线路带电时及时报警,具有操作简单,抗干扰能力强,电池寿命长达23 h的特点。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)电场传感器 直流电场 直流验电系统 COMSOL仿真软件

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压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计研究 被引量：3

12

作者 李丰 谭晓兰 王通尘 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期33-37,共5页

微机电系统(MEMS)传感器结构参数的微小变差会影响其性能稳定。为提高MEMS传感器性能的稳健性,以压电双晶梁MEMS传感器为例,根据Smits模型,分析压电双晶梁的设计变量和噪声因素的随机性,建立基于随机模型的稳健设计数学模型;编制算法程... 微机电系统(MEMS)传感器结构参数的微小变差会影响其性能稳定。为提高MEMS传感器性能的稳健性,以压电双晶梁MEMS传感器为例,根据Smits模型,分析压电双晶梁的设计变量和噪声因素的随机性,建立基于随机模型的稳健设计数学模型;编制算法程序,确定MEMS传感器的最优设计解结果优于原设计方案。对比其稳健设计容差模型所得优化解,两者误差率为6.17%,验证了稳健设计结果的正确性。研究表明,即使设计变量存在变差,稳健设计仍能提高MEMS传感器的性能,并保证设计解的稳健性。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)传感器 压电双晶梁 PZT压电薄膜 随机模型 稳健设计

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MEMS传感器制备中的玻璃通孔金属填充工艺设计 被引量：1

13

作者 石云波 赵思晗 +3 位作者 赵永祺 李飞 焦静静 李志强 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期660-664,共5页

如何简单、快速且低成本制备穿通导线一直是基于玻璃通孔的微机械传感器晶圆级真空封装的技术难点。根据电化学反应理论,设计了一种有掩膜电镀的穿通导线制备方法。采用纳秒激光烧灼得到玻璃通孔,利用掩膜增大电镀时通孔周围的电流密度... 如何简单、快速且低成本制备穿通导线一直是基于玻璃通孔的微机械传感器晶圆级真空封装的技术难点。根据电化学反应理论,设计了一种有掩膜电镀的穿通导线制备方法。采用纳秒激光烧灼得到玻璃通孔,利用掩膜增大电镀时通孔周围的电流密度,实现了任意尺寸玻璃通孔的快速金属填充。实验分析确定300?m厚的玻璃最优通孔直径为100?m,通孔间的电阻均约为0.347?,最大误差为2.59%。通过沿通孔划片得到的扫描电子显微镜下图像可以看出,金属填充致密均匀,形貌良好。 展开更多

关键词 微机电传感器 激光打孔 有掩膜电镀 金属填充

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基于MEMS传感器的三维鼠标设计与实现 被引量：5

14

作者 陈建新 臧晶 杨璐璐 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第24期274-278,共5页

许多应用场合如床上、长途汽车座位上没有桌面存在,此时传统的光电鼠标就不方便应用。针对该问题,提出一种基于微机电系统惯性传感器的鼠标设计方法,利用传感器倾斜角和方位角测量特性控制鼠标在三维空间中自由运动,并在Windows平台上... 许多应用场合如床上、长途汽车座位上没有桌面存在,此时传统的光电鼠标就不方便应用。针对该问题,提出一种基于微机电系统惯性传感器的鼠标设计方法,利用传感器倾斜角和方位角测量特性控制鼠标在三维空间中自由运动,并在Windows平台上做了测试。结果表明,该设计方法可以部分消除噪声对MEMS加速度传感器测量值的影响,从而提高测量准确性。 展开更多

关键词 鼠标 微机电系统传感器 倾斜角 方位角 KALMAN滤波

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基于EIT技术的气流传感器及其实验研究 被引量：1

15

作者 蒋明霞 李伟华 +1 位作者 张良 葛宇昊 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1117-1121,共5页

提出了一种新型的、基于电阻抗断层成像技术进行气流传感的微机电(MEMS)传感器结构,其基本构造为覆盖在加热器件之上的半导体硅薄膜以及位于硅薄膜四周的16个金属电极.首先,在金属电极对中注入电流,并根据相邻测试规则测量其他电极对间... 提出了一种新型的、基于电阻抗断层成像技术进行气流传感的微机电(MEMS)传感器结构,其基本构造为覆盖在加热器件之上的半导体硅薄膜以及位于硅薄膜四周的16个金属电极.首先,在金属电极对中注入电流,并根据相邻测试规则测量其他电极对间的电压;然后,改变电流注入位置并测量电压,得到208个电压值;最后,利用成像软件将电流和电压参量转换为电阻率分布图像.气流流动所导致的热场分布变化将引起薄膜电阻率的分布发生变化.气流传感实验结果表明,气流方向、速度的变化能够采用图像的方式清晰、直观地进行描述.研究结果为MEMS传感器设计提供了新的方案与技术. 展开更多

关键词 电阻抗断层成像 微机电气流传感器 电阻率分布图像

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基于MEMS惯性传感器时域特征的人体行为识别 被引量：8

16

作者 谢国亚 刘宇 +3 位作者 路永乐 邸克 郭俊启 余跃 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第2期221-224,共4页

提出了一种基于微机电系统(MEMS)惯性传感器组合系统的高精度实时人体行为识别算法。算法选取一个2 s的滑动时间窗作为特征提取窗口,提取惯性传感器组合系统输出的时域特征作为特征参量,采用基于平衡决策树的支持向量机对人体不同行为... 提出了一种基于微机电系统(MEMS)惯性传感器组合系统的高精度实时人体行为识别算法。算法选取一个2 s的滑动时间窗作为特征提取窗口,提取惯性传感器组合系统输出的时域特征作为特征参量,采用基于平衡决策树的支持向量机对人体不同行为模式进行分类识别。在实验室自主研发的可穿戴智能终端平台上进行测试,结果表明,在识别时间缩短到2 s/次的条件下,对5种行走类行为模式和5种非行走类行为模式的识别率均可达88%。与现有算法相比,该算法的实时性和精度得到明显提高,且拓展了模式识别的种类。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)惯性传感器 人体行为识别 特征提取 特征参量 支持向量机

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机械振动应力下IMU内MEMS传感器的抗振研究 被引量：6

17

作者 王晓初 郭帅良 +3 位作者 刘玉县 张谦 李宾 范耀华 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第6期33-36,共4页

针对惯性测量单元(IMU)内部微机电系统(MEMS)传感器粘固在印刷电路板(PCB)上,外界载体产生的机械振动使其受迫振动,长时间作用会引发传感器机械疲劳、结构断裂以及性能退化等问题,根据结构动力学原理,分析双自由度系统模型,并运用MATLA... 针对惯性测量单元(IMU)内部微机电系统(MEMS)传感器粘固在印刷电路板(PCB)上,外界载体产生的机械振动使其受迫振动,长时间作用会引发传感器机械疲劳、结构断裂以及性能退化等问题,根据结构动力学原理,分析双自由度系统模型,并运用MATLAB软件进行仿真,以找出影响因素及其设定范围;同时,保证在加速度计带宽范围内的信号1︰1传递给加速度计。研究结果表明:载体机械振动信号在10 kHz范围内时,适当降低陀螺仪和加速度计的品质因数,PCB的固有频率保持在1kHz以内以及其品质因数不大于10,可有效降低振动应力对传感器的影响。 展开更多

关键词 惯性测量单元 微机电系统(MEMS)传感器 双自由度 增强抗振 加速度计带宽 MATLAB仿真

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MEMS加速度传感器的工程振动监测系统设计 被引量：13

18

作者 潘兆马 王珣 +3 位作者 袁焦 刘勇 杨学锋 姚书琴 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第4期86-89,共4页

为解决高速铁路工程结构服役性能下降,影响列车运营安全与舒适性问题,提出了一种基于微机电系统(MEMS)加速度计和单片机、数据云存储结合的工程结构物振动监测系统。系统主要包括加速度信号同步采集模块、振动信号拾取与实时传输模块、... 为解决高速铁路工程结构服役性能下降,影响列车运营安全与舒适性问题,提出了一种基于微机电系统(MEMS)加速度计和单片机、数据云存储结合的工程结构物振动监测系统。系统主要包括加速度信号同步采集模块、振动信号拾取与实时传输模块、服务器数据压缩与存储模块,通过无线接入点(AP)传输振动加速度信号至本地工控机,供远程中控室进行实时结构安全等级评判。实验表明:当振动产生时,设计的监测系统能够实时精确采集加速度信号,有效评估结构物安全状态。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)传感器 振动监测 同步采集 结构物状态监测

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基于MEMS传感器的实时跌倒检测系统设计 被引量：12

19

作者 徐甲栋 陈强 +3 位作者 徐一雄 杨文龙 张新宇 梁明远 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第7期77-80,共4页

为了保障老年人身体健康,设计了一种基于微机电系统(MEMS)传感器可穿戴式的实时跌倒检测系统。系统以微处理器STM32F103VET6为核心,采用了MEMS传感器MPU6050、ATGM332D定位模块和SIM900A数据传输模块采集和传输数据,通过欧拉角旋转矩阵... 为了保障老年人身体健康,设计了一种基于微机电系统(MEMS)传感器可穿戴式的实时跌倒检测系统。系统以微处理器STM32F103VET6为核心,采用了MEMS传感器MPU6050、ATGM332D定位模块和SIM900A数据传输模块采集和传输数据,通过欧拉角旋转矩阵将加速度和角速度数据相融合,降低MPU6050内置陀螺仪漂移误差,得到更准确的姿态角。基于改进的多级阈值跌倒检测算法,提高了跌倒检测的准确率,工程大智能看护微信小程序结合云数据库技术,实现了实时查看老人状态和位置的功能。实验结果表明:该系统的检测准确率为97.75%,能够有效检测到老人的跌倒信息并实时定位报警,通过工程大智能看护微信小程序可及时救助跌倒老人。 展开更多

关键词 微机电系统传感器 可穿戴式 跌倒检测 定位报警

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MEMS/GMR集成磁传感器的磁滞抑制方法 被引量：1

20

作者 吕云飞 潘孟春 +3 位作者 胡佳飞 陈棣湘 田武刚 周继昆 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第10期8-11,共4页

1/f噪声是限制磁阻(MR)传感器低频检测能力的重要因素,而基于微机电系统(MEMS)的磁力线调制可使1/f噪声降低两个数量级以上。然而,由磁滞引起的非线性响应是限制其实际应用的主要问题,此外其具有单向响应特性问题。提出了一种双向脉冲... 1/f噪声是限制磁阻(MR)传感器低频检测能力的重要因素,而基于微机电系统(MEMS)的磁力线调制可使1/f噪声降低两个数量级以上。然而,由磁滞引起的非线性响应是限制其实际应用的主要问题,此外其具有单向响应特性问题。提出了一种双向脉冲磁化方法,可显著降低磁滞,提高MEMS/巨磁阻(GMR)集成磁传感器的线性度。此外,可以通过区分响应差异与双向脉冲磁化来实现双极磁场检测。实验结果表明:双向脉冲磁化可实现91%的磁滞抑制,灵敏度提高15.4%。 展开更多

关键词 脉冲磁化 磁滞抑制 磁阻传感器 微机电系统/巨磁阻集成磁传感器

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