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电化学传感器及其在芯片实验室中的应用 被引量：14
1
作者 刘长春 崔大付 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第7期1-3,6,共4页
芯片实验室是一种微型化的生化分析仪器 ,而电化学传感器具有灵敏度高、易微型化、功耗小、成本低的特点 ,特别是它与目前的微电子机械系统技术兼容 ,因此它在芯片实验室发展过程显示出了诱人的应用前景。介绍了电化学传感器的原理、分... 芯片实验室是一种微型化的生化分析仪器 ,而电化学传感器具有灵敏度高、易微型化、功耗小、成本低的特点 ,特别是它与目前的微电子机械系统技术兼容 ,因此它在芯片实验室发展过程显示出了诱人的应用前景。介绍了电化学传感器的原理、分类及其在芯片实验室中的应用。 展开更多
关键词 电化学传感器 芯片实验室 生化分析仪器 微电子机械系统技术
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采用MEMS惯性传感器的低成本手势识别方法 被引量：2
2
作者 廖承鑷 蔡浩原 +2 位作者 柳雅倩 王嘉铭 刘春秀 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第3期134-137,142,共5页
针对低成本和便捷的手势识别需求,提出了轴交叉特征码手势识别方法。该方法利用MEMS惯性传感器获取手势的姿态数据,通过互补滤波器融合传感器的加速度和陀螺仪数据,计算手势的加速度矢量。根据手势加速度矢量通过东北天(ENU)坐标系中坐... 针对低成本和便捷的手势识别需求,提出了轴交叉特征码手势识别方法。该方法利用MEMS惯性传感器获取手势的姿态数据,通过互补滤波器融合传感器的加速度和陀螺仪数据,计算手势的加速度矢量。根据手势加速度矢量通过东北天(ENU)坐标系中坐标轴的顺序生成手势轴交叉特征码,最终与手势特征模板库对比,完成手势实时识别。所提方法在用户独立实验中的手势识别准确率可达97.4%,相比动态时间规整(DTW)手势识别方法提升19.8%,并且程序运算的闪存占用小于5 kB,内存占用小于1 kB。实验结果表明:该方法能达到较高的手势识别准确率并仅需占用较小的计算资源,能满足低成本和便捷的人机交互场景。 展开更多
关键词 手势识别 惯性测量单元 互补滤波
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基于弱耦合谐振器的高分辨力微型电场传感器设计
3
作者 王若航 李晓南 +1 位作者 顾羽 杨鹏飞 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期1-6,12,共7页
基于弱耦合谐振器振动模态的能量集中效应可实现传感器高灵敏检测。为满足实际应用中对电场传感器高灵敏度和高分辨力的需求,提出了一种基于弱耦合谐振器的微型电场传感器结构设计方案。传感器由封装管壳、电场引入结构、微型放电开关... 基于弱耦合谐振器振动模态的能量集中效应可实现传感器高灵敏检测。为满足实际应用中对电场传感器高灵敏度和高分辨力的需求,提出了一种基于弱耦合谐振器的微型电场传感器结构设计方案。传感器由封装管壳、电场引入结构、微型放电开关和三自由度弱耦合谐振系统组成。重点研究了电场引入结构的高灵敏设计方法,为了解决电场感应电极的静电荷积累问题,提出在敏感结构中设计微型放电开关,进一步提高电场传感器的分辨力和零点稳定性。 展开更多
关键词 MEMS 模态局部化现象 电场引入结构 微型放电开关 灵敏度 分辨力
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基于柔性MEMS皮肤技术温度传感器阵列的研究 被引量：22
4
作者 肖素艳 车录锋 +1 位作者 李昕欣 王跃林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期674-680,共7页
采用MEMS皮肤技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功研制出8×8阵列铂薄膜热敏电阻温度传感器。实验采用热氧化硅片为机械载体,以便于旋涂液态聚酰亚胺柔性衬底上器件的加工。最后用湿法腐蚀方法将柔性器件从载体上释放下来。试验表明聚酰... 采用MEMS皮肤技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功研制出8×8阵列铂薄膜热敏电阻温度传感器。实验采用热氧化硅片为机械载体,以便于旋涂液态聚酰亚胺柔性衬底上器件的加工。最后用湿法腐蚀方法将柔性器件从载体上释放下来。试验表明聚酰亚胺衬底上的铂薄膜热敏电阻与温度的变化具有良好的线性,其电阻温度系数达0.0023/℃。与固态聚酰亚胺膜衬底相比,采用旋涂液态聚酰亚胺解决了制备中遇到的两大主要困难:其一,消除了涂聚酰亚胺衬底与载体界面之间的气泡,聚酰亚胺衬底表面能保持良好平整度;其二,制备过程中由于热循环而使柔性衬底产生的热膨胀明显减小。这种柔性温度传感器阵列易贴于高曲率物体表面以探测小面积温度场分布。 展开更多
关键词 皮肤技术 聚酰亚胺 柔性衬底 铂薄膜电阻 温度传感器
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基于自停止腐蚀技术的H型谐振式微机械压力传感器 被引量：11
5
作者 李玉欣 陈德勇 +2 位作者 王军波 焦海龙 罗振宇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2927-2934,共8页
为了提高压力传感器的精度并抑制温漂,提出了一种基于自停止腐蚀技术的"H"型双端固支梁、电磁激励、差分检测的微机械(MEMS)谐振式压力传感器。首先,通过有限元分析仿真优化了传感器的机械参数,得到了较高的灵敏度和分辨率。... 为了提高压力传感器的精度并抑制温漂,提出了一种基于自停止腐蚀技术的"H"型双端固支梁、电磁激励、差分检测的微机械(MEMS)谐振式压力传感器。首先,通过有限元分析仿真优化了传感器的机械参数,得到了较高的灵敏度和分辨率。然后,基于浓硼扩散自停止腐蚀原理,采用MEMS体硅标准工艺加工出一致性较好的传感器样品。最后,采用非光敏BCB,在真空高温高压条件下将硅片与谐振器黏和键合完成了传感器的真空封装,并设计了应力隔离的后封装方法以降低温漂。实验结果表明:传感器的检测范围为0～120kPa,满量程非线性度低于0.02%,准确度达到0.05%FS,加入应力隔离后在-40～70℃的温度漂移不高于0.05%/℃。该传感器能够实现大量程高精度的压力测量,有效地抑制了温漂,具有较高的性能指标。 展开更多
关键词 微机械压力传感器 谐振式压力传感器 双端固支梁 差分检测 黏和键合
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多传感器数据融合技术研究进展 被引量：138
6
作者 黄漫国 樊尚春 +1 位作者 郑德智 邢维巍 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第3期5-8,12,共5页
多传感器数据融合是信息领域一个前景广阔的研究方向。由于单一的数据融合算法具有一定的局限性,将2种或2种以上的数据融合算法进行优势集成已逐渐成为数据融合领域的研究热点。介绍了数据级、特征级和决策级融合3种数据融合方式的主要... 多传感器数据融合是信息领域一个前景广阔的研究方向。由于单一的数据融合算法具有一定的局限性,将2种或2种以上的数据融合算法进行优势集成已逐渐成为数据融合领域的研究热点。介绍了数据级、特征级和决策级融合3种数据融合方式的主要特点、方法及应用,归纳了常用的数据融合方法,并重点阐述了几种多传感器数据融合集成算法的研究进展,简单介绍了多传感器数据融合技术的应用。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 算法 集成
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利用电化学生物传感器进行无创血糖检测技术研究 被引量：6
7
作者 刘剑 刘红敏 +3 位作者 杨庆德 姜利英 田青 蔡新霞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2535-2539,共5页
研制了一种新型的基于反离子电渗透原理无创检测血糖的电化学生物传感器,利用此生物传感器在自行搭建的实验装置上进行了裸鼠离体皮肤的葡萄糖透皮抽取和检测实验,研究了化学促渗剂和电流切换技术对无创血糖检测的影响.实验结果显示,使... 研制了一种新型的基于反离子电渗透原理无创检测血糖的电化学生物传感器,利用此生物传感器在自行搭建的实验装置上进行了裸鼠离体皮肤的葡萄糖透皮抽取和检测实验,研究了化学促渗剂和电流切换技术对无创血糖检测的影响.实验结果显示,使用化学促渗剂后葡萄糖的渗透量是不使用促渗剂情况下的2.29倍,采用电流切换技术,能减缓长时间通电对皮肤的刺激,在皮下葡萄糖浓度0～18mmol/L范围内,生物传感器的响应电流与皮下葡萄糖浓度具有较好的相关性(R=0.9886,n=7).此外,还进行了与生物传感器配合使用的腕式仪表的研制,为实现糖尿病人血糖闭环控制奠定技术基础. 展开更多
关键词 电化学生物传感器 血糖 无创检测 反离子电渗透 金电极
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基于厚膜技术E型三维加速度传感器的设计 被引量：11
8
作者 吴仲城 戈瑜 虞承端 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第9期3-5,共3页
提出采用厚膜技术设计一种一体化三维加速度传感器 ,其采用E型结构和特殊的组桥方式实现对三维加速度信息的检测。介绍了传感器的结构 ,并详细讨论了传感器工作原理和维间耦合问题。由于E型结构的对称性 ,使得所设计的三维加速度传感器... 提出采用厚膜技术设计一种一体化三维加速度传感器 ,其采用E型结构和特殊的组桥方式实现对三维加速度信息的检测。介绍了传感器的结构 ,并详细讨论了传感器工作原理和维间耦合问题。由于E型结构的对称性 ,使得所设计的三维加速度传感器在低量程、高灵敏度应用场合中具有良好的特性。 展开更多
关键词 厚膜技术 三维加速度传感器 E型结构 维间耦合 设计
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基于厚膜技术的双电容陶瓷压力传感器 被引量：8
9
作者 唐力强 李民强 +1 位作者 陈建群 李鹏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第7期3-5,共3页
基于厚膜传感技术研制出双电容陶瓷压力传感器,设计了一种具有高检测灵敏度的信号处理电路,详细阐述了双电容传感器感压元件的工作原理、结构设计、工艺制备方法及性能测试。实验结果表明:研制的传感器线性误差小于0.37%,迟滞误差小于0.... 基于厚膜传感技术研制出双电容陶瓷压力传感器,设计了一种具有高检测灵敏度的信号处理电路,详细阐述了双电容传感器感压元件的工作原理、结构设计、工艺制备方法及性能测试。实验结果表明:研制的传感器线性误差小于0.37%,迟滞误差小于0.3%,电容温度系数低于97×10-6/℃. 展开更多
关键词 厚膜技术 双电容 压力传感器
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高精度光纤光栅传感技术及其在地球物理勘探、地震观测和海洋领域中的应用 被引量：21
10
作者 张文涛 黄稳柱 李芳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期90-104,共15页
随着特种光纤光栅刻写制作技术以及信号解调技术的发展,光纤光栅传感器的测量精度和测量频带不断得到提升,这大大促进了其在地球物理勘探、地震观测以及海洋观测等具有高精度探测需求的领域中的应用。当前,高精度宽频带光纤光栅传感器... 随着特种光纤光栅刻写制作技术以及信号解调技术的发展,光纤光栅传感器的测量精度和测量频带不断得到提升,这大大促进了其在地球物理勘探、地震观测以及海洋观测等具有高精度探测需求的领域中的应用。当前,高精度宽频带光纤光栅传感器的发展依然面临一些核心器件与关键技术方面的挑战,包括高精细度光纤光栅谐振腔、低噪声窄线宽可调谐激光光源等核心器件,高精度宽频带光纤光栅波长解调技术、大规模组网技术、高灵敏度信号拾取探头设计等关键技术。本文首先介绍了高精度光纤光栅传感技术的发展概况,然后重点阐述高精度光纤光栅传感系统所需的核心器件与关键技术,并对其在地球物理勘探、地震观测和海洋观测中的应用情况进行分析探讨,最后对高精度光纤光栅传感技术及其应用作了展望。本文旨在分析总结高精度光纤光栅传感技术及其应用中涉及的一些核心技术和急需解决的关键问题,以期为该项技术的发展和应用提供借鉴。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 高精度 地球物理勘探 地震观测 海洋观测
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应用SU-8粘合技术的微型压力、温度和湿度集成传感器(英文) 被引量：3
11
作者 张建刚 庞程 +1 位作者 方震 赵湛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1350-1354,共5页
压力、温度和湿度集成传感器具有体积小、成本低和可批量生产等优点,在环境监测和工业控制等领域应用广泛。基于微机电系统(MEMS)技术,本文设计和制作了一种尺寸为5.5mm×3.5mm×0.8mm的高精度压力、温度和湿度集成传感器。该... 压力、温度和湿度集成传感器具有体积小、成本低和可批量生产等优点,在环境监测和工业控制等领域应用广泛。基于微机电系统(MEMS)技术,本文设计和制作了一种尺寸为5.5mm×3.5mm×0.8mm的高精度压力、温度和湿度集成传感器。该集成传感器由SU-8真空粘合技术制作的铂压阻压力传感器,铂电阻温度传感器和电容式湿度传感器组成。介绍了该集成传感器的设计思想、结构和制备过程,给出了实验和测试方法。结果表明,压力传感器的精度优于0.05%;温度传感器的精度为0.3%;湿度集成传感器的量程为25%RH～95%RH,其性能曲线的线性相关系数为0.998。集成传感器中的这3种传感器的高精度表明该集成传感器的制作工艺具有良好的工艺兼容性。 展开更多
关键词 集成传感器 压力传感器 温度传感器 湿度传感器 聚酰亚胺 SU-8粘合技术
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基于MEMS技术的安培酶免疫传感器研究 被引量：3
12
作者 边超 许媛媛 +3 位作者 孙红光 张虹 陈绍凤 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期2195-2198,共4页
该文采用MEMS工艺制备可集成安培酶免疫传感器,用于人免疫球蛋白IgG的检测。该传感器以硅作为基底,铂作为电极,工作电极敏感面积1mm2。SU-8胶形成的微反应池结构使该传感器试剂用量仅为μl量级。聚吡咯作为酶与电极之间的电子转移基体... 该文采用MEMS工艺制备可集成安培酶免疫传感器,用于人免疫球蛋白IgG的检测。该传感器以硅作为基底,铂作为电极,工作电极敏感面积1mm2。SU-8胶形成的微反应池结构使该传感器试剂用量仅为μl量级。聚吡咯作为酶与电极之间的电子转移基体聚合于工作电极敏感表面,戊二醛作为交联剂进行抗体(羊抗人IgG)的固定。抗体与酶标抗体(辣根过氧化物酶HRP标羊抗人IgG)对人IgG进行特异性夹心识别,通过检测酶标HRP对底物H2O2催化产生的电流信号实现免疫检测。该传感器工作电压?0.3V,检测下限5ng/ml,线性范围5～255ng/ml,响应时间3min,具有响应快、下限低、试剂用量少、微型化、便于集成等优点。 展开更多
关键词 安培酶免疫传感器 MEMS 聚吡咯 IGG
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MEMS传感器性能提高相关技术研究 被引量：4
13
作者 黄树森 李昕欣 +1 位作者 王跃林 鲍敏杭 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第1期8-9,25,共3页
在分析MEMS(微电子机械系统 )传感器当前的发展现状、特点特别是在器件实用化和产品化进程中所面临的挑战后 ,提出了MEMS传感器技术实用化的关键———提高器件性能满足应用要求。根据研究经历举例说明改进传感器材料、结构。
关键词 微电子机械系统 微传感器 微执行器 微机械技术
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基于微/纳米加工技术的微型电化学免疫传感器研究 被引量：4
14
作者 许媛媛 边超 +1 位作者 陈绍凤 夏善红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2149-2152,共4页
生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展.研制基于微/纳米加工技术的电化学免疫传感器顺应了这一趋势,利用微电子机械系统(MEMS)技术在硅基芯片上制备微型三电极系统和SU-8微型池,并采用自组装单层膜... 生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展.研制基于微/纳米加工技术的电化学免疫传感器顺应了这一趋势,利用微电子机械系统(MEMS)技术在硅基芯片上制备微型三电极系统和SU-8微型池,并采用自组装单层膜和纳米金修饰微型电极表面用于抗体的固定化,研制出新型的电化学免疫传感器.研究表明,这种微型电化学免疫传感器易于实现批量生产,便于集成,检测过程只需要少量的样品,大大降低有毒试剂的消耗,减少环境污染,同时具有分析成本低,响应时间快,检测下限低和适用于现场快速检测等优点. 展开更多
关键词 微/纳米加工技术 微型电化学免疫传感器 微电子机械系统(MEMS) 抗体
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基于谐振式MEMS传感器的仪表开发关键技术 被引量：2
15
作者 焦海龙 陈德勇 +2 位作者 王军波 李玉欣 李浩 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第1期26-28,共3页
针对基于谐振式MEMS传感器开发数字智能仪器仪表的高精度、快响应频率测量技术展开研究。以一谐振式MEMS气压传感器为开发样件,其差分输出是两路40～70 kHz之间的正弦频率信号。对传统的频率测量方法进行阐述分析,提出一种新的结合传统... 针对基于谐振式MEMS传感器开发数字智能仪器仪表的高精度、快响应频率测量技术展开研究。以一谐振式MEMS气压传感器为开发样件,其差分输出是两路40～70 kHz之间的正弦频率信号。对传统的频率测量方法进行阐述分析,提出一种新的结合传统测频方法各自优点的频率检测方法。设计实现相关软、硬件,搭建测试系统,实验结果表明该测频方案针对40～70 kHz的频率信号误差小于±0.02 Hz,响应时间为1 s以内。 展开更多
关键词 MEMS 谐振式传感器 单片机 高精度 快响应 频率检测
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基于聚酰亚胺柔性衬底微温度传感器阵列的关键技术研究 被引量：1
16
作者 肖素艳 车录锋 +1 位作者 李昕欣 王跃林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期184-188,共5页
基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅... 基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅片上;第二种方法是用胶粘剂将P16051膜暂时粘在载体硅片上,然后分别在两种柔性PI衬底上制作铂薄膜热敏电阻温度传感器,最后将器件从硅片载体上分离下来.采用低温(小于300℃)工艺技术减小了PI柔性衬底的热循环.实验测试结果表明,PI衬底上的铂薄膜热敏电阻具备良好的线性度,其电阻温度系数接近于0.0023/℃. 展开更多
关键词 柔性 MEMS技术 聚酰亚胺 铂薄膜电阻 温度传感器
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热驱动微型电场传感器干燥技术 被引量：1
17
作者 郭鑫 杨鹏飞 +2 位作者 张海岩 彭春荣 夏善红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期786-790,共5页
介绍了热驱动微型电场传感器的工艺流程,主要介绍了微型电场传感器的释放干燥工艺。热驱动微型电场传感器工艺存在的最大问题是牺牲层释放以后容易产生粘连,为了避免粘连现象的产生,采用了不同的干燥方法,如蒸发干燥法、CO2临界点干燥... 介绍了热驱动微型电场传感器的工艺流程,主要介绍了微型电场传感器的释放干燥工艺。热驱动微型电场传感器工艺存在的最大问题是牺牲层释放以后容易产生粘连,为了避免粘连现象的产生,采用了不同的干燥方法,如蒸发干燥法、CO2临界点干燥法、自组装膜方法,并对这些方法的优缺点进行了比较。对不同干燥方法制备的热驱动微型电场传感器的性能进行了测试,得到自组装膜法制备的热驱动微型电场传感器具有更好的灵敏度。 展开更多
关键词 电场传感器 粘连现象 临界点干燥 自组装膜
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基于MEMS技术微型静电场传感器系统设计与研制 被引量：1
18
作者 刘世国 彭春荣 +1 位作者 陈贤禅 夏善红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期326-327,共2页
针对基于MEMS技术的微型静电场传感器的输出信号微弱、信噪比低等特点,采用高精度运算放大器和直接数字合成器芯片设计出了一种基于封装小但没有浮点运算器的单片机的微型静电场传感器系统,并通过一定的算法解决了单片机运算能力弱的问... 针对基于MEMS技术的微型静电场传感器的输出信号微弱、信噪比低等特点,采用高精度运算放大器和直接数字合成器芯片设计出了一种基于封装小但没有浮点运算器的单片机的微型静电场传感器系统,并通过一定的算法解决了单片机运算能力弱的问题,最终整个系统的测试精度能达到5%,分辨率能达到500 V/m,检测时间小于1 s. 展开更多
关键词 微型静电场传感器 微弱信号 相关检测
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基于传感技术的辛烷值测量 被引量：2
19
作者 赵湛 黄有志 +1 位作者 李亚亭 崔大付 《传感器技术》 CSCD 2000年第5期49-51,共3页
分析研究表明汽油的辛烷值与组成汽油的各个组份的综合介电常数ε有近似的对应关系。因此 ,利用电容式传感器测量ε的变化可以得出辛烷值。介绍了测量汽油辛烷值的传感器的原理及仪表。实验表明 ,与市售汽油辛烷值相比 ,测量精度可以达... 分析研究表明汽油的辛烷值与组成汽油的各个组份的综合介电常数ε有近似的对应关系。因此 ,利用电容式传感器测量ε的变化可以得出辛烷值。介绍了测量汽油辛烷值的传感器的原理及仪表。实验表明 ,与市售汽油辛烷值相比 ,测量精度可以达到± 0 .5个标号。 展开更多
关键词 辛烷值 介电常数 传感器 汽油
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基于MEMS技术的集成温湿传感器研制 被引量：1
20
作者 方震 武宇 +1 位作者 赵湛 张博军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z3期123-125,共3页
基于MEMS技术设计的集成温湿度传感器具有重量轻、体积小、成本低、易集成等特点,并可大大提高器件的一致性,可靠性,易形成批量生产能力。从理论上分析了利用热电原理测量空气相对湿度的可行性、集成温湿传感器的结构,以及具体测量方法... 基于MEMS技术设计的集成温湿度传感器具有重量轻、体积小、成本低、易集成等特点,并可大大提高器件的一致性,可靠性,易形成批量生产能力。从理论上分析了利用热电原理测量空气相对湿度的可行性、集成温湿传感器的结构,以及具体测量方法。重点介绍了湿度部分的测量,证实所设计的集成传感器有良好性能。 展开更多
关键词 MEMS技术 集成温湿传感器
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