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基于铰链杠杆结构光纤光栅温度压力传感器
1
作者 刘强 马超 +5 位作者 魏淑辉 刘伟 王建鑫 吕靖薇 吕婷婷 刘超 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期63-69,共7页
本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实... 本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实,该传感器在0~18 MPa的测量范围内,灵敏度达到453.16 pm/MPa。同时,将另外一支光纤布拉格光栅(FBG2)粘贴在杠杆上,以消除压力测量过程中的温度交叉敏感问题,从而实现温度和压力的同时测量。在25~65℃测量范围内,温度灵敏度为10.41 pm/℃。由于光纤传感器的抗电磁干扰特性,该类传感器可用于苛刻环境中的温度和压力测量。 展开更多
关键词 压力传感器 光纤布拉格光栅 铰链杠杆结构 温度传感器
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基于无束缚压力传感器的睡姿实时监测系统
2
作者 赵海文 赵悦焜 +3 位作者 齐德瑄 李磊 王佳阔 郭士杰 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第3期120-124,共5页
实时睡姿监测可用于睡姿改善和疾病预防。针对睡姿监测的实时性问题,设计了睡姿实时监测系统。基于自行研发的床单式柔性压力传感器进行数据采集,使用YOLOv5对预处理后得到的数据集进行训练和测试,通过LabVIEW和Python通信接口,搭建实... 实时睡姿监测可用于睡姿改善和疾病预防。针对睡姿监测的实时性问题,设计了睡姿实时监测系统。基于自行研发的床单式柔性压力传感器进行数据采集,使用YOLOv5对预处理后得到的数据集进行训练和测试,通过LabVIEW和Python通信接口,搭建实时监测系统,调用训练好的神经网络模型,并将睡姿识别结果显示在LabVIEW前端页面中。实验结果表明:该实时监测系统测试集识别准确率达到了99.7%,整晚睡眠实验准确率为96.2%,从开始采样到识别结果显示到前端页面的时间不超过70 ms,综合高准确率和高处理速度两大优点,且在睡姿监测的基础上增加了对于体动的监测,为建立功能完善的智能无人护理系统奠定基础。 展开更多
关键词 睡姿 实时监测系统 无束缚 柔性压力传感器 体动
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基于统计域指数的压力类传感器故障检测方法
3
作者 王印松 邵敬雅 《中国测试》 北大核心 2025年第5期110-116,共7页
针对工业过程中因老化及环境干扰出现的压力类传感器故障问题,提出一种基于统计域指数的传感器故障检测方法。首先,该方法采用长短期记忆(LSTM)神经网络构建预测传感器正常状态下输出的时序模型,由此生成模型预测值和实际测量值的残差信... 针对工业过程中因老化及环境干扰出现的压力类传感器故障问题,提出一种基于统计域指数的传感器故障检测方法。首先,该方法采用长短期记忆(LSTM)神经网络构建预测传感器正常状态下输出的时序模型,由此生成模型预测值和实际测量值的残差信号;然后,通过计算残差信号的移动平均指数(MAI)、移动均方根指数(MRI)、移动方差指数(MVI)和移动能量指数(MEI),并结合四分位距(IQR)方法设计阈值,进行传感器故障检测;最后,利用某320 MW燃煤机组引风机出口烟气压力传感器的历史运行数据进行实验验证,并与传统的残差分析法进行对比。结果表明,该方法在准确率、精确率、召回率和F值方面分别提升11.88%、3.16%、22.15%和14.06%,在压力传感器故障检测方面具备显著优势。 展开更多
关键词 故障检测 统计域指数 压力传感器 残差分析 神经网络
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快速上电响应的硅压阻式压力传感器温漂补偿 被引量：1
4
作者 周聪 闫晋平 +3 位作者 郭建成 游雨霖 杨振川 高成臣 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期128-131,136,共5页
温度变化使得硅压阻式压力传感器产生零点漂移和灵敏度漂移,该漂移误差是硅压阻式压力传感误差的主要来源,也导致压阻式压力传感器上电后短时间出现上电热漂移现象,需要一定的预热时间。本文改进了实验测试平台的温控系统,提出了上电热... 温度变化使得硅压阻式压力传感器产生零点漂移和灵敏度漂移,该漂移误差是硅压阻式压力传感误差的主要来源,也导致压阻式压力传感器上电后短时间出现上电热漂移现象,需要一定的预热时间。本文改进了实验测试平台的温控系统,提出了上电热漂移补偿算法,设计了一种具有快速上电响应能力的压阻式压力传感器,能够实现自动化的温度补偿。经测试,温度补偿后,压力传感器的示值误差在0~40℃的温度范围优于0.02%FS。找出了影响上电热漂移的关键因素,对上电后8~60 s满量程输出进行上电热漂补,将上电热漂移由0.012%FS减小到了0.0016%FS,提高了上电快速响应能力。 展开更多
关键词 MEMS压力传感器 硅压阻式 上电响应 高精度 温度补偿
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全织物型离电式柔性压力传感器的制备及其性能 被引量：1
5
作者 张蕊 叶苏娴 +1 位作者 王建 邹专勇 《纺织学报》 北大核心 2025年第2期113-121,共9页
针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自... 针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自动透气性测试仪等表征与分析电极层和介电层。结果表明:全织物型离电式柔性压力传感器在低压范围(0~1.19 kPa)内的灵敏度高达2.89 kPa-1,具有0~224 kPa较宽的感测范围,较短的响应时间(50 ms),在超过1000次施压循环后仍然保持较稳定的相对电容变化;此外,还具有较好的透气率(225 mm/s)和超疏水性,其水接触角为159.5°。全织物型离电式柔性压力传感器对人体关节运动具有优异的识别能力,在运动监测领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 柔性压力传感器 离电式柔性压力传感器 非织造布 碳纳米管 运动监测
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基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计 被引量：2
6
作者 张凌峰 丁晓宇 潘慕绚 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期160-168,共9页
压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知... 压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知端,通过模块化思想设计智能压力传感器的硬件和软件构架。针对压力传感器敏感元件因温度漂移造成的精度偏差问题,提出了一种基于PSO-BP神经网络的嵌入式温度补偿算法以提升测量精度。集成智能传感器软硬件功能,为验证智能传感器在全工况范围内的精度,进行多种压力、温度下的压力测量实验。结果表明,本文设计的智能压力传感器经补偿后满量程误差最大值为0.44%(量程范围为0~4 MPa),相比于传统插值法、多项式拟合法等温度补偿算法,精度提升至少20%,且算法单次仅耗时2μs,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 MEMS压阻式智能压力传感器 模数转换驱动 温度补偿 PSO-BP神经网络
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倒装式碳化硅高温动态压力传感器封装仿真研究
7
作者 李永伟 郭晋秦 +6 位作者 乔俊福 史建伟 张宇 张鑫 戴丽莉 芦婧 赵志诚 《传感技术学报》 北大核心 2025年第1期62-67,共6页
面向航空发动机高温测试环境中动态压力测试需求,利用有限元仿真分析软件从碳化硅高温压力传感器封装结构、高温密封方法设计及封装结构尺寸优化方面对碳化硅高温压力传感器封装进行了研究。封装设计层面,建立了倒装式传感器结构模型;... 面向航空发动机高温测试环境中动态压力测试需求,利用有限元仿真分析软件从碳化硅高温压力传感器封装结构、高温密封方法设计及封装结构尺寸优化方面对碳化硅高温压力传感器封装进行了研究。封装设计层面,建立了倒装式传感器结构模型;为降低封装热应力的影响,采用厚度为0.3 mm的玻璃密封层实现高温气密性,厚度为0.2 mm,直径为6 mm的无机胶粘合层实现芯片固定。性能指标层面,频响为1.78 kHz,固有频率为55.31 kHz,具有动态响应频率高特点,为进一步进行碳化硅高温压力传感器工艺制备提供了理论支撑。 展开更多
关键词 碳化硅 高温压力传感器 仿真分析 封装设计 倒装式
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压力传感器湿法腐蚀敏感膜的工艺研究
8
作者 闫施锦 王丙寅 +5 位作者 王志强 雷程 冀鹏飞 邱海兵 谭秋林 梁庭 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期63-68,共6页
随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果... 随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果的影响,通过优化腐蚀工艺条件,确定了在80℃下使用质量分数为25%的TMAH作为腐蚀液,最终成功获得了表面粗糙度仅为0.121μm的低粗糙度硅片表面。然后利用有限元模拟技术,对比了质量分数为5%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(109.162 mV/MPa)与质量分数为25%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(103.276 mV/MPa),而后者更接近设计要求的灵敏度值(100 mV/MPa)。成功总结了高效的湿法腐蚀工艺,并基于该工艺设计了压力传感器的制造流程。预期该流程能以低成本生产出性能更贴近设计要求的压力传感器,为压力传感器的小型化和高频化发展提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 压力传感器 湿法腐蚀 敏感膜 腐蚀形貌 粗糙度
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用于冲击波测量的硅MEMS光纤法珀压力传感器
9
作者 殷建雄 王军 +3 位作者 王昊星 万顺 刘佳 贾平岗 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第3期452-459,共8页
本文提出了一种基于微机电系统(MEMS)的光纤法布里-珀罗压力传感器,可用于冲击波等瞬态压力测量。该传感器敏感单元由深反应离子刻蚀(DRIE)后的单晶硅和BF33玻璃晶圆通过阳极键合制成,并通过激光熔接技术实现光纤与敏感单元的无胶化集... 本文提出了一种基于微机电系统(MEMS)的光纤法布里-珀罗压力传感器,可用于冲击波等瞬态压力测量。该传感器敏感单元由深反应离子刻蚀(DRIE)后的单晶硅和BF33玻璃晶圆通过阳极键合制成,并通过激光熔接技术实现光纤与敏感单元的无胶化集成。通过搭建信号解调实验平台,对静态和动态压力环境下的传感器性能进行测试。实验结果表明,该传感器在0~10 MPa压力范围内具有良好的线性响应,满量程非线性误差为0.41%,迟滞为0.37%,传感器的上升时间为8.5μs。该传感器具备抗电磁干扰、可批量化制备、一致性高、成本低等优点,理论谐振频率为1.39 MHz,展示了其在爆炸场等恶劣环境下进行动态压力测量的良好应用前景。 展开更多
关键词 法布里-珀罗 冲击波 光纤传感器 压力测量
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基于蒙特卡洛法的压力传感器测量模型不确定度评定
10
作者 颜明慧 高卫峰 +3 位作者 赵少美 陈钦 谢晋 李宏 《计量学报》 北大核心 2025年第8期1156-1163,共8页
利用蒙特卡洛法对压力传感器测量模型进行不确定度评定。首先设定压力传感器校准数据输入输出关系为一阶线性模型,利用最小二乘法得到模型参数估计值;而后结合实际测量过程中采集的电压与被测压力的关系,综合得到反映被测压力与校准数... 利用蒙特卡洛法对压力传感器测量模型进行不确定度评定。首先设定压力传感器校准数据输入输出关系为一阶线性模型,利用最小二乘法得到模型参数估计值;而后结合实际测量过程中采集的电压与被测压力的关系,综合得到反映被测压力与校准数据关系的测量模型,并以此模型为基础利用蒙特卡洛法进行压力不确定度评定,与GUM等评定方法进行比较,同时分析不确定度影响因素。实验结果表明,蒙特卡洛法能充分考虑输入量信息,更简洁易行,评定结果更准确。校准时检定点的均值、标准差、数量以及误差源会影响压力测量不确定度曲线的最小值及最小值点,数字多用表准确度比压力校准器准确度对压力测量不确定度影响更大。 展开更多
关键词 力学计量 压力传感器 测量不确定度 蒙特卡洛法 最小二乘法
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倒装膜结构MEMS石墨烯压力传感器设计
11
作者 张群 王俊强 +3 位作者 曹咏弘 李泽滨 李云飞 李孟委 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期118-121,127,共5页
针对传统MEMS压力传感器性能难以提升且结构复杂等问题,基于石墨烯压阻效应及氮化硅对石墨烯再防护技术提出了一种倒装式膜结构石墨烯压力传感器。通过理论计算和有限元仿真相结合的方法对氮化硅弹性膜片进行了尺寸设计和仿真优化。结... 针对传统MEMS压力传感器性能难以提升且结构复杂等问题,基于石墨烯压阻效应及氮化硅对石墨烯再防护技术提出了一种倒装式膜结构石墨烯压力传感器。通过理论计算和有限元仿真相结合的方法对氮化硅弹性膜片进行了尺寸设计和仿真优化。结果表明:在0~400 kPa范围内,弹性膜片最优尺寸为120μm×120μm、厚度为1.3μm,且最大应变为0.509%,并根据最大应变分布确定在弹性膜片根部40μm的范围内石墨烯条带采用回折型布置。本文设计的倒装膜结构石墨烯压力传感器以其小巧体积、高度集成及卓越的灵敏度等特点,为石墨烯压力传感器的研发提供了可行性的解决方案。 展开更多
关键词 石墨烯 压阻效应 压力传感器 倒装膜结构
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SOI倒装式无引线高温压力传感器封装技术研究
12
作者 罗后明 王丙寅 +4 位作者 王志强 雷程 赵佳龙 刘雨桥 梁庭 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期1-5,共5页
封装结构是限制高温压力传感器在高温恶劣环境下使用的重要因素,传统的正装式引线键合封装方法难以满足在高温恶劣环境下使用,文中对倒装式无引线高温压力传感器封装结构进行研究。通过ANSYS有限元仿真软件分别对敏感芯片和传感器封装... 封装结构是限制高温压力传感器在高温恶劣环境下使用的重要因素,传统的正装式引线键合封装方法难以满足在高温恶劣环境下使用,文中对倒装式无引线高温压力传感器封装结构进行研究。通过ANSYS有限元仿真软件分别对敏感芯片和传感器封装进行热力耦合仿真分析,表明该封装结构在235℃有较好的可靠性。封装完整的传感器样机在235℃环境下静态测试线性度为0.3982%,重复性为0.2363%,迟滞性为0.1382%,灵敏度为82.0747 mV/MPa,测试结果表明研制的高温压力传感器在235℃线性度、重复性、迟滞性相较于常温最大变化不超过0.0393%,说明该封装结构满足高温恶劣环境下的应用需求,验证了倒装式无引线高温压力传感器封装技术的可行性。 展开更多
关键词 高温压力传感器 无引线封装 有限元方法 热-力耦合仿真
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MEMS高温压力传感器复合金属层可靠性研究
13
作者 杜康乐 雷程 +3 位作者 梁庭 肖楚译 王旦旦 罗后明 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期22-27,共6页
为解决MEMS压力传感器因复合金属层形貌翘曲导致高温失效分析后出现失效的问题,文中提出了3种制备复合金属层的工艺方法,经过逐步模拟键合过程,观察每增加一步工艺对应复合金属层的形貌,通过场发射扫描电子显微镜观察复合金属层的形貌,... 为解决MEMS压力传感器因复合金属层形貌翘曲导致高温失效分析后出现失效的问题,文中提出了3种制备复合金属层的工艺方法,经过逐步模拟键合过程,观察每增加一步工艺对应复合金属层的形貌,通过场发射扫描电子显微镜观察复合金属层的形貌,最后在300℃、保持100 h高温条件下验证传感器的可靠性。采用常温溅射—光刻图形—IBE刻蚀制备出的复合金属层形貌完整且分层明显,模拟键合实验后复合金属层依然未出现翘曲现象,经300℃高温考核后,传感器零位输出稳定在4.5 mV左右,零点漂移为0.906%,时漂约为7.76μV/h,验证了该方案在高温失效分析下的可行性。 展开更多
关键词 MEMS压力传感器 复合金属层 翘曲 高温考核 模拟键合过程 常温溅射
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应用于宽频带海底地震仪的低频差分压力传感器的研制
14
作者 刘丹 杨挺 +2 位作者 吴越楚 王宜志 林俊国 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1367-1380,共14页
低频差分压力计(Differential Pressure Gauge,DPG)已成为现代宽频带海底地震仪的一个重要组件,其不仅能记录地震及海底其他振动信号,更重要的是用于去除海底地震仪记录中的屈服噪声,提高低频地震信号的数据质量.当前应用于海底地震仪... 低频差分压力计(Differential Pressure Gauge,DPG)已成为现代宽频带海底地震仪的一个重要组件,其不仅能记录地震及海底其他振动信号,更重要的是用于去除海底地震仪记录中的屈服噪声,提高低频地震信号的数据质量.当前应用于海底地震仪的压力传感器,大多采用基于压电效应的水听器,由于受到压电陶瓷敏感原理的限制,在记录低频信号(<0.1 Hz)方面存在局限性.另一方面,深海压力传感器既要承受极高的压力,又须感知微弱的水压变化,存在极大的挑战.本文基于流经毛细管的流体满足泊肃叶方程的理论,研制了一种深海低频差分压力传感器,并建立了传感器仪器响应理论模型.通过将传感器搭载在自主研制的宽频带海底地震仪上开展观测实验,检验毛细管结构对信号的影响、分析传感器的数据质量及可靠性.结果表明:该传感器成功实现了将深海低频水压变化转换成电压信号输出,且在低频段地震计的垂直分量与压力传感器分量数据存在线性关系;在西太平洋海底近10个月的部署期间,这一传感器稳定地记录了大量高质量的地震信号,其数据质量与附近的陆地台站记录相当;利用这种压力数据,我们去除了海底地震计垂直分量上的屈服噪声,显著提升了低频地震数据的信噪比;本文研制的传感器能够直接应用于地震学研究,也为记录用途广泛的深海压力信号提供了新的思路. 展开更多
关键词 压力传感器 差分压力计 海底地震仪 低频信号 屈服噪声 信噪比 压力校正
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压敏电阻位置对压阻式压力传感器输出影响研究
15
作者 郝一鸣 雷程 +4 位作者 王涛龙 余建刚 冀鹏飞 闫施锦 梁庭 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期10-14,共5页
随着MEMS技术的快速发展,压阻式压力传感器在微型化进程中面临性能挑战。文中采用有限元模拟分析方法,研究了膜片尺寸和压敏电阻的布局对传感器输出的影响。芯片尺寸固定为1 100μm×700μm×400μm。结果表明:方形膜片边长与... 随着MEMS技术的快速发展,压阻式压力传感器在微型化进程中面临性能挑战。文中采用有限元模拟分析方法,研究了膜片尺寸和压敏电阻的布局对传感器输出的影响。芯片尺寸固定为1 100μm×700μm×400μm。结果表明:方形膜片边长与芯片宽度的比例小于4∶5时,最大应力随膜片边长的增加而变大。选取膜片尺寸为460μm×460μm×7.5μm,当压敏电阻置于敏感膜上时,输出电压随压敏电阻到膜片边缘距离的减小而增大。当平行于膜边电阻超过敏感膜边缘2μm、垂直于膜边电阻超过敏感膜边缘6μm时,芯片满量程输出最大。结果显示,膜片相对于芯片尺寸的比例以及压敏电阻的布局对压阻式压力传感器输出特性具有显著的影响,合理设计芯片结构,可以确保在压力传感器的微型化过程中实现高性能的目标。 展开更多
关键词 压阻式压力传感器 有限元仿真 敏感膜尺寸 压敏电阻 满量程输出
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离子型柔性压力传感器研究进展
16
作者 杨伟平 王润 +1 位作者 周丽娟 梁敬业 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期8-12,共5页
传统的刚性传感器由于难以集成到柔性电子器件中且不能适应复杂变形环境等问题,应用受到严重限制,制备基于人类自然感知能力的柔性压力传感器是解决上述问题的有效途径之一。概述了压阻式、电容式、压电式柔性压力传感器的工作机理,从... 传统的刚性传感器由于难以集成到柔性电子器件中且不能适应复杂变形环境等问题,应用受到严重限制,制备基于人类自然感知能力的柔性压力传感器是解决上述问题的有效途径之一。概述了压阻式、电容式、压电式柔性压力传感器的工作机理,从传感层所使用的离子活性材料和微结构设计的角度重点介绍了离子型柔性压力传感器的研究现状,综述了离子型柔性压力传感器在电子皮肤、医疗健康、运动检测等方面的应用。 展开更多
关键词 离子型 离子凝胶 柔性传感器 压力传感器 可穿戴电子设备
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基于BP+NSGA-Ⅱ梳齿电容压力传感器结构多参数优化 被引量：1
17
作者 梁瑞梅 李平华 +2 位作者 刘阳 苗家齐 庄须叶 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期316-325,共10页
针对梳齿电容式压力传感器存在灵敏度低、灵敏度与量程难以同时优化的问题,提出了一种新型梁-膜结构梳齿电容式压力传感器,并采用曲线拟合与BP+NSGA-Ⅱ结合的方法对传感器进行优化。在膜片上表面添加锚点和悬臂梁构成杠杆放大结构,活动... 针对梳齿电容式压力传感器存在灵敏度低、灵敏度与量程难以同时优化的问题,提出了一种新型梁-膜结构梳齿电容式压力传感器,并采用曲线拟合与BP+NSGA-Ⅱ结合的方法对传感器进行优化。在膜片上表面添加锚点和悬臂梁构成杠杆放大结构,活动梳齿连接在杠杆输出端,通过杠杆的放大原理增加了活动梳齿的位移,提高了传感器的灵敏度。针对数据集维度高、计算量大的问题,利用MATLAB对结构与性能参数进行数据拟合和定量分析。通过对锚点、悬臂梁等结构几何参数与性能指标的相关性进行量化分析,筛选出对传感器性能影响显著的关键参数,并去除冗余变量,降低了数据集的复杂性。在确保结果准确性不退化的前提下,通过降维方法将数据集从14维降至6维,既提高了数据采集效率,又降低了算力损耗。对降维后的数据集利用BP神经网络进行训练,并结合NSGA-Ⅱ算法实现了灵敏度与量程的协同优化,增强了输出结果的可靠性。结果表明,在0~50 kPa的压力范围内,优化后的传感器灵敏度为0.106 pF/kPa,提高了30.4%,非线性误差为0.4%F.S.。该优化方法为多参数复杂结构的优化提供了参考,所设计的传感器具有高灵敏度和低非线性,为MEMS压力传感器的研发提供了新思路。 展开更多
关键词 电容压力传感器 NSGA-Ⅱ 梳齿 优化
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管风洞压力传感器动态校准技术研究
18
作者 程林 李强 +1 位作者 赵鑫 张新月 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期122-126,共5页
针对压力传感器原位动态校准及批量校准需求,提出基于管风洞的压力传感器动态校准方法,将多个被校准压力传感器安装于管风洞试验舱皮托耙上,将波后总压作为标准阶跃压力给定,获取上升时间、动态灵敏度、谐振频率及工作频带等时频域动态... 针对压力传感器原位动态校准及批量校准需求,提出基于管风洞的压力传感器动态校准方法,将多个被校准压力传感器安装于管风洞试验舱皮托耙上,将波后总压作为标准阶跃压力给定,获取上升时间、动态灵敏度、谐振频率及工作频带等时频域动态特性指标并进行不确定度的评定,有效克服了传统激波管动态压力校准中安装阶差对校准结果的影响,实现了动态压力传感器的原位校准与批量校准,显著提高了校准效率。 展开更多
关键词 管风洞 压力传感器 动态校准 时域 频域 不确定度
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基于多孔聚二甲基硅氧烷用于人体脉搏信号检测的压力传感器 被引量：1
19
作者 赵吉 张阳阳 +2 位作者 李莉萍 熊双洋 梁雨轩 《传感技术学报》 北大核心 2025年第1期53-61,共9页
随着最近智能可穿戴电子设备的快速增长,高性能柔性压力传感器也引起了很多关注。提出了一种直接而有用的方法,采用索氏萃取技术制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)和二维石墨烯(GR)作为导电填料以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为柔性基体的复合材... 随着最近智能可穿戴电子设备的快速增长,高性能柔性压力传感器也引起了很多关注。提出了一种直接而有用的方法,采用索氏萃取技术制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)和二维石墨烯(GR)作为导电填料以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为柔性基体的复合材料中的多孔结构,其中MWCNTs和GR构建了一个协同导电网络。因此,基于MWCNTs-GR/PDMS复合材料的压阻式压力传感器由于具有多孔结构和协同导电网络,拥有了良好的传感器特性,其优越性能包括响应快(~80 ms)、高稳定性(5000次循环)和高灵敏度(~0.618 kPa^(-1))。而且,所提出的传感器可以安装在人体和机器人手上,以检测人体活动,因此在可穿戴电子皮肤上具有很大的前景。 展开更多
关键词 柔性压力传感器 多孔结构 协同导电网络 脉搏检测
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基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器
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作者 刘兆坤 杜大伟 +5 位作者 赵强 陈东营 惠力 张文 孙鹏 郭风祥 《光子学报》 北大核心 2025年第4期150-161,共12页
波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理... 波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理进行理论分析。通过标定实验可知该波浪高度传感器的压力灵敏度为-9.486 nm/MPa,有效测量量程为0~0.3 MPa。针对传统零线提取方法存在的零点遗漏问题,提出了基于平滑先验方法的波浪零线选取方法,实现零点动态选择,该方法在复杂海洋条件下表现出更好的适用性。外场实验结果表明,该波浪高度传感器各波高特征值的变化趋势与SBF3-2型波浪浮标的测量结果一致,两者相关系数均高于0.85,验证了光纤布拉格光栅海洋波浪高度传感器的可行性。该传感器具有水下无源、抗电磁干扰、信号传输速度快的特点,可为近岸波高测量提供一种新的光学测量方法,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 波高传感器 压力测量 海岸监测 海洋波浪
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