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基于微机械惯性传感器的卫星电视天线稳定系统 被引量:4
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作者 牛小骥 高钟毓 +1 位作者 张嵘 陈志勇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期11-15,共5页
介绍了一套基于微机械惯性传感器测量的卫星电视接收天线稳定系统的组成、工作原理及技术要求,讨论了系统的几项关键技术,包括:微机械惯性姿态测量模块,步进电动机闭环伺服控制以及场强自动跟踪技术。计算仿真和样机实验的结果表明:系... 介绍了一套基于微机械惯性传感器测量的卫星电视接收天线稳定系统的组成、工作原理及技术要求,讨论了系统的几项关键技术,包括:微机械惯性姿态测量模块,步进电动机闭环伺服控制以及场强自动跟踪技术。计算仿真和样机实验的结果表明:系统达到了预期的技术指标,已能够满足舰船上的应用要求。由于微机械测量器件的采用,系统具有体积小、成本低、性能可靠的优点。 展开更多
关键词 微机 惯性传感器 卫星视天线 稳定系统 惯性姿态稳定 卡尔曼滤波
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一种高品质因子模态局域化MEMS电场传感器
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作者 王贵杰 储昭志 +5 位作者 杨鹏飞 冉莉芳 彭春荣 李建华 张波 闻小龙 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第6期2015-2022,共8页
高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件,模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能,是电场传感器的重要发展方向。然而,基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象,难以读取有效振幅信息... 高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件,模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能,是电场传感器的重要发展方向。然而,基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象,难以读取有效振幅信息。该文提出一种高品质因子的新型模态局域化MEMS电场传感结构,采用双端音叉设计和T形系绳固定锚点的结构以减少能量损耗,实现了高品质因子和高分辨力,有效避免了模态混叠现象。对该结构进行了理论分析和数值模拟,制备了传感器原理样机,在10-3Pa气压下对传感器进行了性能测试。测试结果表明,在0~90 kV/m电场强度范围内,电场传感器分辨力达32(V/m)/√Hz,品质因子达42423。 展开更多
关键词 模态局域化 微机系统 传感器 高品质因子 T形系绳 双端音叉
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压电微机电系统水下特征信息检测传感微系统
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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 微机系统传感器 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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光纤传感器在微机电系统振动测量中的应用 被引量:3
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作者 李鸣明 王昭 +1 位作者 贾书海 谭玉山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期438-441,共4页
本文介绍的光纤传感器根据 Michelson干涉仪的原理 ,通过测量相干光的干涉条纹的移动来测量反射面的位移 .同时 ,利用宽带光源 ,采用相位跟踪技术测量极微小的位移和位移的方向 .从而 ,既能测量 nm级极微小的振动 ,也能测量 mm级的振动 ... 本文介绍的光纤传感器根据 Michelson干涉仪的原理 ,通过测量相干光的干涉条纹的移动来测量反射面的位移 .同时 ,利用宽带光源 ,采用相位跟踪技术测量极微小的位移和位移的方向 .从而 ,既能测量 nm级极微小的振动 ,也能测量 mm级的振动 .为了适应高频振动的测量 ,引入 DSP充当数据处理系统的核心 ,提高处理速度 .该光纤传感器设计巧妙 ,精度高 。 展开更多
关键词 相位跟踪 光纤传感器 微机系统 Michelson干涉仪 宽带光源干涉 振动测量
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图像传感器在体内无线内窥微机电系统的应用 被引量:3
5
作者 陈英俊 黄平 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2009年第10期1879-1882,共4页
目的探讨图像传感器在体内无线内窥微机电系统的应用。方法比较不同类型图像传感器的优缺点,并考虑体内的使用环境和要求,选择集成度高、功耗低、体积小,可输出模拟图像的CMOS图像传感器作为无线内窥微机电系统的传感部件,对此类传感器... 目的探讨图像传感器在体内无线内窥微机电系统的应用。方法比较不同类型图像传感器的优缺点,并考虑体内的使用环境和要求,选择集成度高、功耗低、体积小,可输出模拟图像的CMOS图像传感器作为无线内窥微机电系统的传感部件,对此类传感器的特定型号的体积和功耗进行比较分析。结果本设计合理解决了设计图像传感器外围电路时应该注意的接地、晶振电路配置、电路板布线等问题,制造出了含OV7930的图像传感器采集模块,在动物实验中成功采集到图像。结论在无线内窥微机电系统中关于此图像传感器的应用设计是可行的。 展开更多
关键词 无线内窥 微机系统 图像传感器
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微机电系统磁流体压力微传感器 被引量:1
6
作者 徐军民 王瑞金 杨娅君 《机电工程》 CAS 2007年第4期75-77,共3页
由于磁流体具有磁性,如果在磁场作用下力的平衡发生变化,会因磁流体的流动而产生压力。将这种现象用到微系统中,可以获得1~1000mbar数量级的压力值。在试验装置中,用压阻式压力传感器得到了40mbar的压力。试验结果表明,磁流体和... 由于磁流体具有磁性,如果在磁场作用下力的平衡发生变化,会因磁流体的流动而产生压力。将这种现象用到微系统中,可以获得1~1000mbar数量级的压力值。在试验装置中,用压阻式压力传感器得到了40mbar的压力。试验结果表明,磁流体和微系统的结合具有很大的潜能,为其应用于新的场合提供了研究基础。 展开更多
关键词 微机系统 磁流体 微致动器 磁压 微压力传感器
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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
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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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微机电系统内温度传感器的负荷效应及其补偿
8
作者 李现明 张玉林 李建田 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1757-1761,共5页
传感器对被测对象的负荷效应是微机电系统中不可忽视的一个问题.阐述了负荷效应的基本概念,提出了一种通过实验获取传感器负荷效应的方法,称之为"二减一法",并以聚合酶链式反应芯片内的温度传感器为例详细论述了该方法的具体... 传感器对被测对象的负荷效应是微机电系统中不可忽视的一个问题.阐述了负荷效应的基本概念,提出了一种通过实验获取传感器负荷效应的方法,称之为"二减一法",并以聚合酶链式反应芯片内的温度传感器为例详细论述了该方法的具体应用. 展开更多
关键词 传感器 负荷效应 微机系统 聚合酶链式反应 芯片
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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
9
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 微机惯性传感器 船舶操控室 室内导航
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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
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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 微机系统(MEMS)传感器 高压输线路 力铁塔 卡尔曼滤波算法 监测系统
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2018年国际石油十大科技进展(六)——先进的井下测控微机电系统传感器技术快速发展 被引量:2
11
作者 天工 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期40-40,共1页
随着井眼测量技术的发展和升级,传统传感器体积大、易损坏且成本高等缺点日益突出。为此,业界积极寻求一种可替代传统测控传感器的技术。近年来,随着半导体制造技术的发展,小型化、价格低廉且坚固耐用的微机电系统(MEMS)传感器在井下工... 随着井眼测量技术的发展和升级,传统传感器体积大、易损坏且成本高等缺点日益突出。为此,业界积极寻求一种可替代传统测控传感器的技术。近年来,随着半导体制造技术的发展,小型化、价格低廉且坚固耐用的微机电系统(MEMS)传感器在井下工具中获得了越来越多的应用。 展开更多
关键词 科技进展 半导体制造技术 石油 微机系统 传感器 井下工具 MEMS 小型化
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微机电系统热式流量传感器计量原理的数值研究 被引量:2
12
作者 段所行 董胜龙 +2 位作者 李国国 张金龙 陶仁义 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期623-627,共5页
采用计算流体力学仿真手段,根据MEMS热式流量传感器的计量原理进行机理建模,对不同流速下微机电系统传感器表面的温度场分布进行数值模拟与分析,考察了传感器温差输出信号与标准流速之间的关系,所得结论与理论相符。同时,通过与实... 采用计算流体力学仿真手段,根据MEMS热式流量传感器的计量原理进行机理建模,对不同流速下微机电系统传感器表面的温度场分布进行数值模拟与分析,考察了传感器温差输出信号与标准流速之间的关系,所得结论与理论相符。同时,通过与实验数据比较,验证了仿真模型的正确性。此外,通过分析热式流量传感器在不同温度和压力下的热场特性,发现其存在一定的温度和压力效应。当工作温度、压力波动较大或严重偏离标定状态时将带来较大的测量误差。 展开更多
关键词 计量学 热式流量传感器 微机系统 热场特性 计算流体力学
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微机电系统惯性电学开关的设计与制作 被引量:7
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作者 杨卓青 丁桂甫 +2 位作者 蔡豪刚 刘瑞 赵小林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1033-1036,共4页
基于非硅表面微加工技术,给出了微机电系统惯性电学开关的一种新式设计,该设计采用两端悬空固定的多孔弹性梁作为固定电极,由连体蛇形弹簧连接悬空的质量块作为可动电极,可动电极位于支撑层和弹性梁之间,该结构在保证微开关具有足够灵... 基于非硅表面微加工技术,给出了微机电系统惯性电学开关的一种新式设计,该设计采用两端悬空固定的多孔弹性梁作为固定电极,由连体蛇形弹簧连接悬空的质量块作为可动电极,可动电极位于支撑层和弹性梁之间,该结构在保证微开关具有足够灵敏度的同时,可有效提高两电极间的接触效果和器件的抗冲击保护。使用成本较低的多次叠层电镀镍的方法制作了设计的微型惯性开关,并对其元器件进行了试验测试,结果表明:开关在100g加速度作用下的响应时间和接触时间分别约为0.40ms和12μs,与有限元动力学仿真结果吻合较好,表现出较高的灵敏度和良好接触效果。 展开更多
关键词 非硅表面微加工 微型惯性开关 设计与制作 微机系统(MEMS)
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新的鲁棒滤波算法及在微机电系统-惯性导航系统/全球定位系统中应用 被引量:6
14
作者 石静 缪玲娟 倪茂林 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期305-309,共5页
为了提高系统对不确定干扰的鲁棒性并保持较高的精度,提出一种新的鲁棒滤波算法.当系统满足可检测和可镇定的条件时,通过引入适当的滤波增益矩阵,得到指数稳定的滤波器,从而将不确定干扰对估计误差的影响限制在给定的范围内,实现鲁棒性... 为了提高系统对不确定干扰的鲁棒性并保持较高的精度,提出一种新的鲁棒滤波算法.当系统满足可检测和可镇定的条件时,通过引入适当的滤波增益矩阵,得到指数稳定的滤波器,从而将不确定干扰对估计误差的影响限制在给定的范围内,实现鲁棒性和精度的要求.用微机电系统–惯性导航系统/全球定位系统组合导航系统中得到的试验数据对该算法进行离线验证,试验结果表明,新算法的计算量较小,并且在有不确定噪声干扰的情况下能使系统保持较高的精度. 展开更多
关键词 组合导航 惯性导航系统 微机系统 鲁棒滤波
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电容式MEMS加速度传感器在气囊系统中的应用 被引量:6
15
作者 殷苏民 李正阳 +2 位作者 万翔 汪伟力 张建明 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第7期151-154,共4页
安全气囊系统作为汽车被动安全的核心组成,有着极为重要的作用。为了提高其性能,设计了一种基于MEMS的外围加速度传感器的系统。该系统通过微机械结构检测汽车碰撞时的加速度,再通过一体式的专有集成电路对信号进行处理,然后将数据经总... 安全气囊系统作为汽车被动安全的核心组成,有着极为重要的作用。为了提高其性能,设计了一种基于MEMS的外围加速度传感器的系统。该系统通过微机械结构检测汽车碰撞时的加速度,再通过一体式的专有集成电路对信号进行处理,然后将数据经总线传送到安全气囊控制器进行逻辑运算。通过实际碰撞测试,证明该设计系统能增强碰撞识别度和提早点火时间,极大地提高了安全气囊系统的性能。 展开更多
关键词 微机系统 加速度传感器 总线通信 检测系统
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基于二硫化钼的电容式土壤湿度传感器 被引量:3
16
作者 李露 葛玉卿 赵建龙 《智慧农业(中英文)》 CSCD 2024年第1期28-35,共8页
[目的/意义]土壤中含水率直接影响农作物生长状态和产量。开发出一种可靠、高效的土壤湿度传感器对实施农田科学灌溉具有重要指导意义。[方法]本研究提出一种基于微加工工艺制备的二硫化钼电容式土壤湿度传感器,通过叉指电极上同一平面... [目的/意义]土壤中含水率直接影响农作物生长状态和产量。开发出一种可靠、高效的土壤湿度传感器对实施农田科学灌溉具有重要指导意义。[方法]本研究提出一种基于微加工工艺制备的二硫化钼电容式土壤湿度传感器,通过叉指电极上同一平面上的金电极阵列实现数个电容并联,表面修饰二硫化钼作为敏感层实现对土壤湿度的测量。通过计算及使用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件研究电极参数对电容敏感度的影响,最终确定电极参数使用10μm间距、75对叉指。[结果和讨论]在保证测量精度的前提下,大大缩小了传感器的体积,可以实现土壤湿度的原位动态监测。在室温下相对湿度值从11%变化到96%时,电容式土壤湿度传感器在200 Hz频率下的电容输出为12.13 pf~187.42 nF;当土壤含水量由8.66%增加到42.75%时,传感器的电容输出在200 Hz频率下由119.51 nF增长到377.98 nF,显示出较高的湿度灵敏度及较宽的敏感范围。[结论]本研究提出的土壤水分传感器有望实现原位长期监测电容式土壤传感器的电容变化,从而监测土壤湿度的变化。 展开更多
关键词 土壤传感器 二硫化钼 容式传感器 微机系统
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微机械电容式加速度传感器的设计与加工工艺 被引量:4
17
作者 胥震 欧阳清 +1 位作者 施冠羽 易定和 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第10期1-3,14,共4页
对定齿偏置电容式加速度传感器进行了参数设计和优化。通过有限元仿真分析软件计算出其特征频率与典型振动模态,结果表明:传感器具有较大的频率响应范围,检测模态特征频率远小于其他模态,有效减小了交叉干扰。最后,给出了基于MEMS技术... 对定齿偏置电容式加速度传感器进行了参数设计和优化。通过有限元仿真分析软件计算出其特征频率与典型振动模态,结果表明:传感器具有较大的频率响应范围,检测模态特征频率远小于其他模态,有效减小了交叉干扰。最后,给出了基于MEMS技术的电容式加速度传感器的加工工艺。 展开更多
关键词 微机系统 传感器 有限元仿真分析 加工工艺
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称重配料系统传感器电源及放大电路 被引量:9
18
作者 王素珍 郑淑芬 周梅 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第2期46-48,共3页
分析了LQBH - 10 0 0型沥青拌和机微机控制系统传感器电源和放大电路在系统中的重要性 ,提出了通过合理设计传感器电源及信号放大电路达到提高系统精确度、可靠性的方法。
关键词 称重配料系统 沥青拌和机 微机控制系统 传感器 放大
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微机械电容式加速度传感器仿真分析 被引量:2
19
作者 刁爱民 杨明国 +2 位作者 刘树勇 杨庆超 胥震 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第12期1-2,8,共3页
微机械加速度传感器的检测模态特征频率和有效量程是进行传感器设计时必须要考虑的2个重要参数。文中在对传感器检测模态频率进行有限元分析的基础上,利用电路仿真软件Multisim对传感器等效电路进行了谐振频率分析,并根据线性度指标求... 微机械加速度传感器的检测模态特征频率和有效量程是进行传感器设计时必须要考虑的2个重要参数。文中在对传感器检测模态频率进行有限元分析的基础上,利用电路仿真软件Multisim对传感器等效电路进行了谐振频率分析,并根据线性度指标求得了传感器的有效量程,为微机械加速度传感器的设计提供了参考。 展开更多
关键词 微机系统 传感器 MULTISIM 量程
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面向呼吸监测的热式气体流量传感器设计
20
作者 任帅 胡慧 +2 位作者 张昂 黄祎淼 王涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第6期621-628,共8页
为了优化呼吸监测气体流量传感器的体积与精度,基于国产化热式流量测量芯片,设计了一种融合热分布和恒温差模式的高精度、宽量程和快速响应气体流量传感器.首先设计了热式流量测量芯片的驱动放大电路,进行了PCB绘制及加工,使得传感器能... 为了优化呼吸监测气体流量传感器的体积与精度,基于国产化热式流量测量芯片,设计了一种融合热分布和恒温差模式的高精度、宽量程和快速响应气体流量传感器.首先设计了热式流量测量芯片的驱动放大电路,进行了PCB绘制及加工,使得传感器能够在呼吸流量监测范围-200~200 L/min的情况下实现模拟量0.5~4.5 V输出;其次设计了带有支路的气体流道结构及具有良好防水性的封装结构,使得传感器满足医用呼吸监测高湿环境需求;最后完成了整体传感器的装配测试,并对传感器进行了参数标定.实验结果表明,该传感器整机功率为20 mW,流量测量误差低于±1%F.S.,响应时间低于15 ms,线性度低于±3%. 展开更多
关键词 气体流量传感器 微机系统 热式流量测量 呼吸监测
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