p+Si/Au热电堆式气体流量传感器一维模型及其应用 被引量：2

1

作者 王珊珊 王家畴 李昕欣 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期161-166,共6页

为了优化热电堆式气体流量传感器的结构参数使其灵敏度达到最佳,建立了一个一维数学模型,此模型能够快速反映当器件关键尺寸变化时传感器输出电压的变化,有限元仿真软件结果证实了此一维模型的有效性。并利用此模型对一系列器件关键参... 为了优化热电堆式气体流量传感器的结构参数使其灵敏度达到最佳,建立了一个一维数学模型,此模型能够快速反映当器件关键尺寸变化时传感器输出电压的变化,有限元仿真软件结果证实了此一维模型的有效性。并利用此模型对一系列器件关键参数进行仿真分析,结合工艺参数得到了一个最优化的器件尺寸。根据这一尺寸制造了一个p+Si/Au热电堆式气体流量传感器以进一步验证一维模型。测试得到的传感器归一化灵敏度为481 [mV/(m/s)]/W。此参数比之前的工作高出数倍。此外,测试所得的输出电压曲线与一维模型仿真的曲线一致性也较好,进一步证明了这一一维模型的正确性。 展开更多

关键词 热电堆式气体流量传感器 1-D数学模型 单面硅微机械加工 p+Si/Au 热电堆

在线阅读 下载PDF 职称材料

热电薄膜型气体流量传感器的热模拟分析 被引量：1

2

作者 张昭勇 张昭猛 +1 位作者 秦明 黄庆安 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期15-18,共4页

利用有限元分析工具ANSYS/FLOTRAN ,模拟并分析了一个基于薄膜结构的热电型气体流量传感器的温度场。并具体地分析了在气体流量通道入口处气体的流向角度对传感器输出信号以及气体流动状态的影响。将最终的模拟计算结果与实验数据进行比... 利用有限元分析工具ANSYS/FLOTRAN ,模拟并分析了一个基于薄膜结构的热电型气体流量传感器的温度场。并具体地分析了在气体流量通道入口处气体的流向角度对传感器输出信号以及气体流动状态的影响。将最终的模拟计算结果与实验数据进行比较 ,发现二者基本吻合。利用此热学模型来模拟和分析此类传感器 ,不但可以减少大量的模拟分析过程而且可以降低计算的复杂度 ,另外也为此类传感器的设计和验证提供了一个非常简单而有效的方法和依据。 展开更多

关键词 热电薄膜型 气体流量传感器 热模拟 有限元分析 流体动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于悬浮薄膜堆叠式结构的微气体传感器设计

3

作者 朱思敏 谭秋林 +1 位作者 裴向东 熊继军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第11期94-96,共3页

本文基于MEMS工艺所设计的气体传感器,克服了以往同类传感器响应时间长,读取数据量小,功耗大等缺点。由于温度作为气体传感器的一个重要工作条件,其敏感薄膜上温度的均衡度直接影响气体传感器的工作性能。该传感器采用悬浮薄膜式堆叠结... 本文基于MEMS工艺所设计的气体传感器,克服了以往同类传感器响应时间长,读取数据量小,功耗大等缺点。由于温度作为气体传感器的一个重要工作条件,其敏感薄膜上温度的均衡度直接影响气体传感器的工作性能。该传感器采用悬浮薄膜式堆叠结构,堆叠层主要包含硅基底、隔离层、加热电极、绝缘层以及敏感薄膜。这样的结构设计是为了形成热隔离真空腔,真空环境可以有效降低温度瞬变对敏感薄膜的影响。利用ANSYS软件建立该结构建模,并对其进行温度仿真后发现该结构符合预期的理论分析,其响应时间缩短,拾取的数据量大幅增加,同时功耗有效降低。 展开更多

关键词 微气体传感器 悬浮薄膜堆叠式 ANSYS 结构设计 温度仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

压力位差式气体层流流量传感器开发 被引量：3

4

作者 董双双 黄浩钦 +3 位作者 彭衡芾 张东飞 陈曹浪 张洪军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期130-136,共7页

基于压力位差式气体层流流量技术,进行了新型层流流量传感器的设计和测试工作。传感器由本体和集成盖板两部分组成,壳体采用一体化加工,毛细管组固定于壳体的两个流道中,取压盖板使用内部嵌入式管路联通的方式代替外部取压管,毛细管组... 基于压力位差式气体层流流量技术,进行了新型层流流量传感器的设计和测试工作。传感器由本体和集成盖板两部分组成,壳体采用一体化加工,毛细管组固定于壳体的两个流道中,取压盖板使用内部嵌入式管路联通的方式代替外部取压管,毛细管组、滤网、管路连接件等均采用模块化设计,差压、绝压和温度传感器集成在取压盖板上。分析了传感器工作原理,给出了修正公式,基于活塞式气体流量标准装置进行了空气和氮气两种介质的实验测试,最大流量约为50 L/min。测试结果显示,两种气体的流量测量误差均小于±0.8%,量程比达到250倍。预计这种传感器可以在微小气体流量准确测量领域获得应用。 展开更多

关键词 气体流量测量 小流量 层流流量传感器 压力位差式 模块化

在线阅读 下载PDF 职称材料

热电堆式光电传感器暂态模型 被引量：2

5

作者 陈殿盛 朱翠英 《传感技术学报》 CAS CSCD 1993年第3期19-23,共5页

本文描述了热电堆式光电传感器的暂态模型,并对常用的二种模型进行了解算.所获数学表达式可为该类传感器的优化设计提供理论依据.

关键词 光电传感器 暂态模型 热电堆式

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型环状热电堆传感器 被引量：1

6

作者 张恒 高明 +3 位作者 李杰 王志勇 刘欲文 汪存信 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第5期1-2,10,共3页

设计了一种可以方便地增加热电偶数目和灵活调节时间常数的新型环状热电堆传感器。该热电堆由16个结构单元串联组成,每个结构单元由两个铝合金圆环组成,含有50对镍铬-康铜热电偶,整个热电堆一共由800对镍铬-康铜热电偶串联而成,通过增... 设计了一种可以方便地增加热电偶数目和灵活调节时间常数的新型环状热电堆传感器。该热电堆由16个结构单元串联组成,每个结构单元由两个铝合金圆环组成,含有50对镍铬-康铜热电偶,整个热电堆一共由800对镍铬-康铜热电偶串联而成,通过增加结构单元的数目可以方便地增加热电偶的数目从而提高测温精度。当采用铜丝替换部分热电偶时就可以灵活地调节时间常数,适应各种应用的要求。设计的结果表明该热电堆传感器可检测的最小温差为1.6×10^(-6)～2.1×10^(-6)K,被替换的热电偶的数目在0～50对时其时间常数可在30.3～188.8s内变化。 展开更多

关键词 环状热电堆传感器 热电偶 时间常数 热导式热量计 温差测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

谐振式低速气体流速微传感器的理论建模

7

作者 陈健 陈德勇 王军波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期804-806,共3页

首次提出一种基于昆虫风速感受器的微型谐振式传感器,用以测量低速气体流动。基于有限元分析提出气体雷诺数与其绕流无限长平板时的粘滞系数的数值关系,给出无限长平板的尺寸对于上述关系的影响。基于上述关系,推导这种微传感器在测量... 首次提出一种基于昆虫风速感受器的微型谐振式传感器,用以测量低速气体流动。基于有限元分析提出气体雷诺数与其绕流无限长平板时的粘滞系数的数值关系,给出无限长平板的尺寸对于上述关系的影响。基于上述关系,推导这种微传感器在测量低雷诺数气体流动时的理论模型,得到气体流速与谐振子固有频率偏移的关系。使用有限元分析来评估这种设计,其结果表明,当气体的雷诺数低于1时,这种传感器的输入与输出成线性关系,其灵敏度达到1．6 Hz/(cm·s^(-1))。 展开更多

关键词 微机械电子系统 谐振式气体流量传感器 粘滞系数 有限元模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型多波长红外同步粉尘、气体浓度传感器 被引量：2

8

作者 张曦雯 李立京 +1 位作者 梁生 张春熹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第1期35-38,共4页

基于粉尘和气体对红外光散射和吸收导致的衰减作用原理,提出了一种可以同步测量粉尘和气体浓度的新型多波长红外传感器设计方案。将不同粒径的粉尘和不同种类的气体作为不同介质,建立多个波长红外光与多种介质的衰减方程组,测量各介质... 基于粉尘和气体对红外光散射和吸收导致的衰减作用原理,提出了一种可以同步测量粉尘和气体浓度的新型多波长红外传感器设计方案。将不同粒径的粉尘和不同种类的气体作为不同介质,建立多个波长红外光与多种介质的衰减方程组,测量各介质对若干不同波长红外光波的衰减,从而通过计算得到不同待测介质的浓度。传感器结构采用多路对不同波长敏感的探测器,复用一个宽谱红外光源,降低了多种粉尘、气体同时测量的硬件成本。在实验室条件下通过模拟试验对设计方案进行了原理验证,试验结果验证了粉尘和气体同时测量的可行性。提出的多种粉尘和气体同步测量的多波长红外传感器设计方案对于拓宽多波长红外传感技术的应用,特别是煤矿生产的安全监测具有重要意义。 展开更多

关键词 红外光衰减 多波长传感器 粉尘浓度 气体浓度 红外光源 热电堆探测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Abaqus的热流传感器非稳态传热研究 被引量：6

9

作者 方俊 张翠平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期152-161,共10页

建立了热电堆式热流传感器在高温环境下的非稳态传热理论模型,深入分析了输出电压和热阻层上下表面温差等参数之间的关系;然后基于有限元软件Abaqus对模型进行了验证,并结合实验数据探讨了导热系数、塞贝克系数对输出信号的影响,最后提... 建立了热电堆式热流传感器在高温环境下的非稳态传热理论模型,深入分析了输出电压和热阻层上下表面温差等参数之间的关系;然后基于有限元软件Abaqus对模型进行了验证,并结合实验数据探讨了导热系数、塞贝克系数对输出信号的影响,最后提出了优化方案。结果表明,当热阻层最高温度超过1 500℃时,其导热系数会发生较明显变化从而引起输出信号的非线性,这是影响传感器工作时长的主要因素;而当热阻层上下表面温差超过600℃,塞贝克系数会发生变化从而使测量失效,这是影响传感器最大量程的主要因素。优化后的传感器最大量程可以达到1 MW/m^2,并且工作时间延长了17.2%。 展开更多

关键词 热电堆式热流传感器 非稳态传热 ABAQUS 塞贝克系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温大量程热流传感器结构及信号调理电路的设计 被引量：1

10

作者 张翠平 方俊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第7期15-18,共4页

以热电堆式热流传感器为例,结合所建立的热传导模型,分析高温大量程热流传感器不能长时间工作的原因,通过设计并优化传感器的结构及工艺,实现在储热体尺寸不变的情况下,热流传感器能够在高温大量程热流辐射下长时间工作,经实验验证在1MW... 以热电堆式热流传感器为例,结合所建立的热传导模型,分析高温大量程热流传感器不能长时间工作的原因,通过设计并优化传感器的结构及工艺,实现在储热体尺寸不变的情况下,热流传感器能够在高温大量程热流辐射下长时间工作,经实验验证在1MW/m^2以上的辐射热流下工作时间能够延长 20%以上。同时为便于后续系统对热流传感器输出信号进行处理,提高系统信噪比,保证传感器输出信号的归一化,利用集成芯片 AD620 对热流敏感芯体输出的弱信号进行了放大调理,经小批量试制,同一量程输出误差在 5%范围以内。 展开更多

关键词 热电堆式热流传感器 高温大量程 归一化 AD620

在线阅读 下载PDF 职称材料

下期要目预告

11

《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第5期51-51,共1页

*新型薄膜式热电偶切削温度测量传感器*基于光时域反射法的分布式光纤应力传感器*通用型耐高温微型压力传感器封装工艺研究*数字式智能涡街流量计系统的设计*自然伽马测井可靠性分析及优化设计。

关键词 智能涡街流量计 微型压力传感器 自然伽马测井 光时域反射法 可靠性分析 应力传感器 分布式光纤 测量传感器 优化设计 工艺研究 切削温度 数字式 耐高温 通用型 热电偶 薄膜式

在线阅读 下载PDF 职称材料