基于微机电系统的数字检波器研制和性能分析 被引量：4

1

作者 李剑峰 黄卫 +4 位作者 胡中平 马国庆 王辉明 宗遐龄 李守才 《石油物探》 EI CSCD 2005年第5期449-453,共5页

对微机电系统(MEMS)数字检波器的结构和性能进行了简要介绍,对MEMS数字检波器的室内检测系统的组成、标定和测量方法等方面进行了描述。在江苏油田进行了MEMS数字检波器野外试验,以测试MEMS传感器的性能。试验结果表明,用MEMS数字检波... 对微机电系统(MEMS)数字检波器的结构和性能进行了简要介绍,对MEMS数字检波器的室内检测系统的组成、标定和测量方法等方面进行了描述。在江苏油田进行了MEMS数字检波器野外试验,以测试MEMS传感器的性能。试验结果表明,用MEMS数字检波器采集的资料,浅层的信噪比、分辨率和波组特征比传统检波器的要好,深层能量较弱;在室内进行了三分量MEMS数字检波器和超级检波器的对比试验,结果表明,数字检波器的频率响应要优于超级检波器,阻尼低于超级检波器;在四川达州进行的三分量MEMS数字检波器野外试验表明,三分量MEMS数字检波器的灵敏度较低,不能分辨深层弱信号;在山东煤田的试验中,三分量MEMS数字检波器的灵敏度提高了3倍,记录的总体面貌没有很大改观,但检波器对小于10Hz的面波信号有响应。 展开更多

关键词 微机电系统数字检波器 加速度传感器 测试系统 技术指标 性能对比

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微机电数字地震检波器设计及误差标定补偿方法

2

作者 杜敏 李巧燕 徐国栋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期84-89,共6页

研制一种新型数字硅MEMS地震检波器,集成三支硅MEMS陀螺与加速度计,可提供三维加速度、速度、角速度及位移等振动信息,可提高检波器的信息量及效率;提出的基于无需指北单轴速率转台的硅MEMS地震检波器六位置正反速率标定方法,不仅可提... 研制一种新型数字硅MEMS地震检波器,集成三支硅MEMS陀螺与加速度计,可提供三维加速度、速度、角速度及位移等振动信息,可提高检波器的信息量及效率;提出的基于无需指北单轴速率转台的硅MEMS地震检波器六位置正反速率标定方法,不仅可提高标定精度与效率,且可减小标定工作量。并经实验验证该数字硅MEMS地震检波器样机及标定补偿方法的可行性与适用性。 展开更多

关键词 微机电系统 地震检波器 加速度计 陀螺 误差标定

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人体温度数字式无线检测微机电系统的设计与研制 被引量：1

3

作者 陈英俊 蔡业彬 赵晶英 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第7期118-122,共5页

通过理论分析和实验研究,提出了一种用于人体温度数字式无线检测的微机电系统的设计方法。针对人体的特殊使用条件及环境,本着微体积可靠性高等设计原则,分别讨论了温度传感器的选择和设计、封装外壳的设计和无线温度信号发射与接收的设... 通过理论分析和实验研究,提出了一种用于人体温度数字式无线检测的微机电系统的设计方法。针对人体的特殊使用条件及环境,本着微体积可靠性高等设计原则,分别讨论了温度传感器的选择和设计、封装外壳的设计和无线温度信号发射与接收的设计,并研制出符合设计要求的微机电系统,对系统进行了体外温度测量实验,实验结果表明系统设计可行。 展开更多

关键词 微机电系统 数字式温度检测 人体温度检测

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基于COMSOL的电化学地震检波器频率特性数值仿真模型 被引量：1

4

作者 陈德勇 陈连宏 +3 位作者 孙振源 李光磊 王军波 陈健 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第4期12-14,共3页

提出了一种可以精确求解电化学地震检波器传递函数的数值仿真模型,并首次采用流固耦合物理场来将外界振动与内部电解质溶液的运动形态联系在一起。通过规范的实验方法,对涉及到的部分仿真参数进行实际测试,使得仿真模型与实际情况更加吻... 提出了一种可以精确求解电化学地震检波器传递函数的数值仿真模型,并首次采用流固耦合物理场来将外界振动与内部电解质溶液的运动形态联系在一起。通过规范的实验方法,对涉及到的部分仿真参数进行实际测试,使得仿真模型与实际情况更加吻合,仿真结果中的幅频响应曲线与实测结果相关度达到了0. 97。基于该模型,讨论了电极上小孔个数对设备幅频响应曲线的影响,通过优化小孔个数,最终在未施加反馈的情况下,将工作带宽扩展至0. 14～100 Hz。 展开更多

关键词 电化学地震检波器 数值仿真 频率特性 微机电系统 带宽

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MEMS宽带电化学地震检波器 被引量：6

5

作者 何文涛 陈德勇 +1 位作者 王军波 张正宇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期444-451,共8页

针对深部油气勘探的需要,研制了基于微机电系统（MEMS）的宽带电化学地震检波器。仿真分析了影响该检波器频带的结构参数,并对其MEMS实现及封装方法进行了研究。利用有限元软件分析绝缘层厚度和阴极孔径对检波器幅频特性的影响,得到了... 针对深部油气勘探的需要,研制了基于微机电系统（MEMS）的宽带电化学地震检波器。仿真分析了影响该检波器频带的结构参数,并对其MEMS实现及封装方法进行了研究。利用有限元软件分析绝缘层厚度和阴极孔径对检波器幅频特性的影响,得到了优化的几何参数。基于仿真结果,利用MENS工艺加工硅基的Pt电极和Su-8的绝缘层,然后用物理紧固的方法进行器件封装。最后,分别在水平振动台和基岩上进行了检波器的性能测试和微震监测实验。实验结果表明：无需进行频率补偿,由20μm孔径阴极和200μm厚绝缘层封装的器件的频带可扩展到3~90 Hz,低频扩展到60S的补偿额度小于30dB,检波器的动态范围不小于130dB。实验显示：这种改进的检波器可以作为宽带地震检波器用于深部或海底的油气勘探。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 电化学地震检波器 宽频带 Su-8绝缘层

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基于柔性微电极的高灵敏度MEMS电化学地震检波器 被引量：2

6

作者 孙振源 李光磊 +3 位作者 陈连宏 陈健 陈德勇 王军波 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第5期10-12,共3页

为了进一步降低微机电系统(MEMS)电化学地震检波器敏感电极的加工成本,提升传感器的灵敏度,推动其在地球物理勘探等领域的发展,提出了一种基于柔性微电极结构的新型MEMS电化学地震检波器。与基于硅衬底制作敏感电极相比,敏感电极的制作... 为了进一步降低微机电系统(MEMS)电化学地震检波器敏感电极的加工成本,提升传感器的灵敏度,推动其在地球物理勘探等领域的发展,提出了一种基于柔性微电极结构的新型MEMS电化学地震检波器。与基于硅衬底制作敏感电极相比,敏感电极的制作方法可以通过有效减小电极间距,大幅度提升传感器的灵敏度,大幅降低工艺成本。介绍了柔性微电极的加工工艺流程,并对传感器的性能进行了测试。结果表明:提出的地震检波器较基于硅衬底微电极器件灵敏度提高了一个数量级。 展开更多

关键词 电化学地震检波器 微机电系统 柔性电极 高灵敏度

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基于数字声音重建的静电MEMS扬声器设计 被引量：2

7

作者 季旭 许高斌 +2 位作者 尹盛华 王峰 孙百川 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期941-949,共9页

针对目前基于数字声音重建技术的扬声器再现声音动态范围窄、失真严重的问题,设计了一种响应速度快、声学输出可线性相加的静电MEMS扬声器。该扬声器采用了包括双背板、悬臂梁和缓冲锥的复合式振膜结构,显著降低了扬声器的振膜刚度和提... 针对目前基于数字声音重建技术的扬声器再现声音动态范围窄、失真严重的问题,设计了一种响应速度快、声学输出可线性相加的静电MEMS扬声器。该扬声器采用了包括双背板、悬臂梁和缓冲锥的复合式振膜结构,显著降低了扬声器的振膜刚度和提高了振动自由度,从而优化了扬声器的工作效率并减少了响应时间。利用Comsol Multiphysics软件对扬声器进行几何结构参数优化和性能仿真,确定当扬声器的振膜厚度为1μm,振膜半径为110μm,电极/振膜比为40%,空腔高度为6μm时综合性能最优,结果证明该扬声器的声学响应时间低于23μs且声学输出满足线性相加,这表明该扬声器具有良好的声学响应,为实现数字声音重建提供良好技术支持。最后,基于MEMS加工工艺设计了静电MEMS扬声器的工艺流程。 展开更多

关键词 静电驱动 微机电系统 数字扬声器 数字声音重建 有限元建模

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压电式MEMS水听器振膜结构的幅频特性检测研究

8

作者 宋辰阳 李建友 +1 位作者 李冠华 李根梓 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期319-325,共7页

介绍了一种使用反射式数字全息显微镜检测压电式MEMS水听器中振膜结构幅频特性的方法。首先采用光学方法测量得到水听器上振膜结构的静态形貌,再利用压电材料的逆压电效应对压电薄膜施以一定区间频率的电激励,经数字全息显微镜表征动态... 介绍了一种使用反射式数字全息显微镜检测压电式MEMS水听器中振膜结构幅频特性的方法。首先采用光学方法测量得到水听器上振膜结构的静态形貌,再利用压电材料的逆压电效应对压电薄膜施以一定区间频率的电激励,经数字全息显微镜表征动态三维形貌,记录振膜在不同频率下的动态响应情况,以获得其特征频率、特征频率处的振型等关键信息。试验结果表明,该方法能较好地表征振膜结构的静态形貌、特征频率、振型等特性,有助于加速压电式微机电系统(MEMS)水听器的迭代开发。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 压电水听器 振膜结构 数字全息显微镜 幅频特性

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新型MEMS地震检波器的研究 被引量：7

9

作者 谌贵辉 赵万明 +1 位作者 任诚 席建中 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第8期29-30,33,共3页

以MEMS加速度传感器为基础的新型地震检波器大幅度提高了地震检波器的各项性能指标。介绍了一种新型的石油勘探MEMS地震检波器的设计及其主要技术参数,并通过微传感器结构的力学性能仿真,得出其具体的结构尺寸。经采用表面工艺和体工艺... 以MEMS加速度传感器为基础的新型地震检波器大幅度提高了地震检波器的各项性能指标。介绍了一种新型的石油勘探MEMS地震检波器的设计及其主要技术参数,并通过微传感器结构的力学性能仿真,得出其具体的结构尺寸。经采用表面工艺和体工艺相结合的方法,利用磁控溅射、光刻、化学蚀刻及等离子体蚀刻等工艺,在高阻硅上制备出检波器样品。 展开更多

关键词 微机电系统 加速度传感器 地震检波器 仿真

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PZT铁电薄膜介电性能的数字锁相测试技术 被引量：3

10

作者 李磊 鲁健 +1 位作者 褚家如 平志明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期331-335,339,共6页

在DSP上实现的数字锁相测试系统,采用数字锁相算法来完成对信号的锁相测试。基于该系统开发出了简单、可靠、可调性好并具有较高精度的PZT铁电薄膜介电性能测试系统。实验表明,使用该系统测得的样品介电常数的相对误差小于1 %,能够满足... 在DSP上实现的数字锁相测试系统,采用数字锁相算法来完成对信号的锁相测试。基于该系统开发出了简单、可靠、可调性好并具有较高精度的PZT铁电薄膜介电性能测试系统。实验表明,使用该系统测得的样品介电常数的相对误差小于1 %,能够满足PZT铁电薄膜制备技术以及微机电系统中器件设计对薄膜性能测试的要求。 展开更多

关键词 PZT铁电薄膜 数字锁相 测试技术 介电性能 性能测试系统 微机电系统 锁相算法 系统开发 相对误差 介电常数 器件设计 制备技术 DSP 高精度 可调性 信号

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声音时延测量的数字电路实现与应用 被引量：2

11

作者 刘永存 贺慧勇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第12期114-118,共5页

针对基于麦克风阵列的声源定位系统中声音时间延迟测量问题,提出一种互相关法测量声音时延的纯数字电路实现方案。使用微机电系统(MEMS)数字麦克风作为声音传感器采集两路声音信号,利用硬件描述语言Verilog在现场可编程门阵列(FPGA)中... 针对基于麦克风阵列的声源定位系统中声音时间延迟测量问题,提出一种互相关法测量声音时延的纯数字电路实现方案。使用微机电系统(MEMS)数字麦克风作为声音传感器采集两路声音信号,利用硬件描述语言Verilog在现场可编程门阵列(FPGA)中完成互相关算法数字电路实现。分别在Matlab和FPGA中测试验证声音时延测量结果,并将此方案应用于实际声源定位系统中。实际测试结果表明,设计的时延测量电路能快速地得出声音信号的时延值,且测得的声音时延满足声源定位系统对时延的要求,系统声源定位效果良好。 展开更多

关键词 声音传感器 微机电系统数字麦克风 麦克风阵列 互相关法 声音时间延迟 声源定位

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微机保护采样电路动态工作范围的实用扩展方法 被引量：3

12

作者 季健 程亮 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期54-55,共2页

结合目前采用 12位A/D的保护装置精度较低的实际情况 ,介绍了在 12位A/D芯片的前置放大电路中 ,采用精密模拟开关及精密电阻构成二进制程控放大器 ,并由CPU根据最近一组采样值的幅度确定程控放大器的档位 ,通过合理调整该程控放大器的增... 结合目前采用 12位A/D的保护装置精度较低的实际情况 ,介绍了在 12位A/D芯片的前置放大电路中 ,采用精密模拟开关及精密电阻构成二进制程控放大器 ,并由CPU根据最近一组采样值的幅度确定程控放大器的档位 ,通过合理调整该程控放大器的增益 。 展开更多

关键词 微机保护 程控放大器 采样电路 数字式继电保护装置 电力系统

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数字微镜器件(DMD) 被引量：27

13

作者 邹静娴 吴荣治 《液晶与显示》 CAS CSCD 2003年第6期445-449,共5页

数字式光处理(DLP—Digitallightprocessing)投影显示技术的核心是数字微镜器件(DMD-Digitalmicromirrordevice),它是一种基于半导体制造技术,由高速数字式光反射开关阵列组成的器件,采用二进制脉宽调制技术能精确地控制光源。叙述了用... 数字式光处理(DLP—Digitallightprocessing)投影显示技术的核心是数字微镜器件(DMD-Digitalmicromirrordevice),它是一种基于半导体制造技术,由高速数字式光反射开关阵列组成的器件,采用二进制脉宽调制技术能精确地控制光源。叙述了用于DLP投影系统的DMD的原理、制造、性能和特点。 展开更多

关键词 数字微镜器件 投影显示 数字图像 微机电系统 数字光处理 脉宽调制 DMD光开关 彩色控制

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数字图像相关方法在板载芯片封装热变形测量中的应用 被引量：2

14

作者 陈凡秀 何小元 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2036-2039,共4页

针对板载芯片封装结构中由于各层材料热膨胀系数的差异引起的热失配现象,利用数字图像相关方法对板载芯片封装结构在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量,并比较了不同封装配置对结构热变形的影响.建立了适于求解结构表面热变形分布... 针对板载芯片封装结构中由于各层材料热膨胀系数的差异引起的热失配现象,利用数字图像相关方法对板载芯片封装结构在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量,并比较了不同封装配置对结构热变形的影响.建立了适于求解结构表面热变形分布的理论模型,利用实验结果和有限元模拟验证了理论模型.同时表明了实验方法的有效性和可行性,为微机电系统器件设计提供了有益的参考. 展开更多

关键词 测量 热变形 数字图像相关方法 板载芯片封装 微机电系统

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基于FPGA的矢量信号分析系统设计与测试 被引量：8

15

作者 叔晟竹 吴校生 王振瑜 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第1期75-78,共4页

现场可编程门阵列(FPGA)微谐振器等微机电系统(MEMS)器件中,大多处理电路需要同时获取被测信号的幅值和相位信息的要求,提出了一种基于FPGA的矢量信号分析系统完整的设计方案,开发了一种廉价的、便于系统集成的矢量信号分析系统。设计... 现场可编程门阵列(FPGA)微谐振器等微机电系统(MEMS)器件中,大多处理电路需要同时获取被测信号的幅值和相位信息的要求,提出了一种基于FPGA的矢量信号分析系统完整的设计方案,开发了一种廉价的、便于系统集成的矢量信号分析系统。设计模块化的硬件电路,利用FPGA程序来实现矢量信号的分析。经过实验测试,获得的矢量信号分析系统具有良好的线性度、高精度、低误差等诸多特性,可以方便、准确地对被测信号进行矢量分析,满足MEMS器件的应用需求。 展开更多

关键词 微机电系统 现场可编程门阵列 数字检测 矢量信号分析 高精度

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一种改进的一阶数字锁相环

16

作者 邓涛 蒋传纪 赖宗声 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期132-135,共4页

锁相环（PLL）在电子通信中得到了广泛的应用，并已成为频率合成、调制解调等领域的关键技术．随着近年来数字通信的兴起和集成电路的发展，数字锁相环（DPLL）正以其数字化、集成化和高频率的优势得到越来越广泛的应用．本文在对传统... 锁相环（PLL）在电子通信中得到了广泛的应用，并已成为频率合成、调制解调等领域的关键技术．随着近年来数字通信的兴起和集成电路的发展，数字锁相环（DPLL）正以其数字化、集成化和高频率的优势得到越来越广泛的应用．本文在对传统的一阶数字锁相环分析的基础上，提出了一种更为灵活的一阶数字锁相环的实现方法，并提高了性能，且易于用FPGA实现．最后，本文列举了该数字锁相环在上海市科委重点项目“微机电系统一微带天线与中继系统”中的应用，并收到了理想的效果． 展开更多

关键词 数字锁相环 一阶 锁相环(PLL) FPGA实现 微机电系统 电子通信 频率合成 集成电路 数字通信 调制解调

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基于双指数模型的温度补偿系统设计

17

作者 刘一兵 李荣宽 沈泓翔 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第6期96-99,共4页

针对现有温度补偿技术算法复杂,不易集成到芯片的局限性,设计了一种基于双指数函数模型的温度补偿系统,采用交替迭代法计算双指数模型系数,并使用数字定点化技术和扩展收敛域的坐标旋转数字计算(CORDIC)算法计算指数函数,通过硬件描述... 针对现有温度补偿技术算法复杂,不易集成到芯片的局限性,设计了一种基于双指数函数模型的温度补偿系统,采用交替迭代法计算双指数模型系数,并使用数字定点化技术和扩展收敛域的坐标旋转数字计算(CORDIC)算法计算指数函数,通过硬件描述语言对该模型进行建模。仿真和实验表明:设计的双指数函数模型能够达到高阶多项式拟合精度,将零位温漂减少1个数量级,提高了零偏稳定性;采用硬件描述语言设计的数字补偿电路模块将补偿系统集成到微机电系统(MEMS)加速度计中的设计方法具有模块设计简单,工程使用价值强的特点。 展开更多

关键词 微机电系统加速度计 温度补偿 双指数函数 坐标旋转数字计算算法 硬件描述语言

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微机控制MK 5156编译码

18

作者 周利清 《电信科学》 1985年第7期33-36,共4页

一、引言MK 5156是目前在数字通信系统中用作A/D和D/A变换的大规模集成电路芯片的一种。这种芯片可将一帧时间作为一个时隙来利用。这样,在与别的数字电路(如串→并芯片和并→串芯片)配合使用时,时序较易控制,工作稳定可靠。因此,在一... 一、引言MK 5156是目前在数字通信系统中用作A/D和D/A变换的大规模集成电路芯片的一种。这种芯片可将一帧时间作为一个时隙来利用。这样,在与别的数字电路(如串→并芯片和并→串芯片)配合使用时,时序较易控制,工作稳定可靠。因此,在一些只需要一路编译码的场合,选用MK 5156较为合适。二、MK 5156简介(1)特点MK 5156是CMOS单片集成电路,是一种A律压扩编译码器。它只需用±5V的电源,功耗小(约30 mW)。有同步和非同步两种工作方式。它的抽样和保持电路都已做在片上。 展开更多

关键词 编译码器 MK 5156 微机控制 数字通信系统 压扩 时钟同步 保持电路 单片集成电路 数字电路 主时钟

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地下隧道变形检测的无线倾角传感器 被引量：21

19

作者 何斌 纪云 沈润杰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1464-1471,共8页

设计了一种无线倾角传感器来检测地下隧道的结构变形,并研究了该无线倾角传感器所采用的温度补偿和数字滤波算法。首先,根据地下隧道结构特点,结合微机电系统(MEMS)技术和无线传感器网络技术,给出无线倾角传感器的硬件结构,并描述了传... 设计了一种无线倾角传感器来检测地下隧道的结构变形,并研究了该无线倾角传感器所采用的温度补偿和数字滤波算法。首先,根据地下隧道结构特点,结合微机电系统(MEMS)技术和无线传感器网络技术,给出无线倾角传感器的硬件结构,并描述了传感器实现无线通信和可视化上位机界面的软件设计流程。然后,针对地下隧道温度变化大、振动扰动频繁等因素,分析其对传感器精度的影响,实现了对无线倾角传感器的温度补偿。最后,通过对传感器数据噪声频谱分析,选择数字滤波方法,充分抑制振动对传感器的影响,提升了无线倾角传感器的测量精度。实验结果表明:无线倾角传感器在±30°范围内的测量精度为0.05°,符合地下隧道变形检测的功能需求。 展开更多

关键词 微机电系统 无线传感器网络 倾角传感器 温度补偿 数字滤波

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热隔离式MEMS气体流量传感器的设计及标定 被引量：3

20

作者 谷永先 邬林 +2 位作者 曾鸿江 胡娜娜 钱江蓉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第8期18-20,共3页

设计了一种数字输出热隔离式MEMS气体质量流量传感器,芯片加热电阻与测温电阻完全热隔离,流量值采用UART串口输出。分析了恒温差电路、上下游测温电路、HX711模数转换电路及STC15W408AS单片机电路的设计。针对制造中存在的性能差异,设... 设计了一种数字输出热隔离式MEMS气体质量流量传感器,芯片加热电阻与测温电阻完全热隔离,流量值采用UART串口输出。分析了恒温差电路、上下游测温电路、HX711模数转换电路及STC15W408AS单片机电路的设计。针对制造中存在的性能差异,设计了适用于批量制造的标定方法。测试结果表明:传感器具有平滑的输出特性,经过标定后,具有较高的一致性及重复性,适合于工业等领域。 展开更多

关键词 微机电系统 数字输出 热隔离 气体质量流量 标定

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