压电石英加速度传感器稳定性研究 被引量：7

1

作者 刘玲玲 田文杰 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第1期45-46,49,共3页

分析了加速度传感器的量程、分辨率及晶体相关参数与传感器输出稳定性的关系,测试了不同环境状态下石英晶体谐振器的频率稳定性和加速度传感器的稳定性。试验结果表明,环境因素对石英晶体频率稳定性和石英加速度传感器稳定性有不同程度... 分析了加速度传感器的量程、分辨率及晶体相关参数与传感器输出稳定性的关系,测试了不同环境状态下石英晶体谐振器的频率稳定性和加速度传感器的稳定性。试验结果表明,环境因素对石英晶体频率稳定性和石英加速度传感器稳定性有不同程度的影响,传感器稳定性的理论计算值与实测结果一致。 展开更多

关键词 加速度传感器 石英晶体 频率稳定度

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抗加速度干扰的气流式水平姿态传感器的研究 被引量：2

2

作者 朴林华 吕耀杰 +1 位作者 王义 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第6期659-661,共3页

提出了一种能够抗加速度干扰的气流式水平姿态传感器。根据气流式倾角敏感元件和气流式倾角敏感元件的输出特点,建立了抗加速度干扰的数学模型;根据抗加速度干扰的数学模型,设计了抗加速度干扰的程序,实现了载体振动、角振动和摇摆等在... 提出了一种能够抗加速度干扰的气流式水平姿态传感器。根据气流式倾角敏感元件和气流式倾角敏感元件的输出特点,建立了抗加速度干扰的数学模型;根据抗加速度干扰的数学模型,设计了抗加速度干扰的程序,实现了载体振动、角振动和摇摆等在运动状态下抗加速度干扰的目的,抗加速度干扰能力在95%以上。该传感器不仅能够进行静态倾角测量,而且能够抗动态情况下加速度对摆式倾角传感器的干扰。 展开更多

关键词 电子技术 抗加速度 数学模型 水平姿态

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谐振式力传感器敏感结构的研究 被引量：1

3

作者 路峻岭 田文杰 +3 位作者 王长江 张伟 夏颂 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第2期149-151,159,共4页

利用材料力学及弹性力学法 ,对石英晶体谐振式力传感器的悬臂梁结构进行了研究 ,得出了双梁单岛及三梁单岛悬臂梁结构的力转移系数 ,在与实验结果进行了比较后证明 。

关键词 谐振式力传感器 敏感结构 石英谐振器 悬臂梁结构 力转移系数

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数学式压电石英姿态传感器的研究 被引量：1

4

作者 田文杰 路峻岭 +1 位作者 张伟 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第5期365-367,共3页

叙述了数学式压电石英姿态传感器的结构原理与性能。介绍了敏感元件的设计方案 ,设计制作了弹性敏感质量体 ,有效地提高了石英晶体的抗过载能力和抗冲击能力 ;设计制作了结构简单 ,密封效果良好的双劈形挤压密封腔。试验表明 ,采用这种... 叙述了数学式压电石英姿态传感器的结构原理与性能。介绍了敏感元件的设计方案 ,设计制作了弹性敏感质量体 ,有效地提高了石英晶体的抗过载能力和抗冲击能力 ;设计制作了结构简单 ,密封效果良好的双劈形挤压密封腔。试验表明 ,采用这种结构形式的姿态传感器 ,其分辨率优于 0 .0 0 14°,非线性度为 0 .13% ,密封腔漏气率小于 2× 10 - 1 1 Pa· m3/ 展开更多

关键词 压电石英 姿态传感器 分辨率 非线性 漏气率

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压电射流角速度传感器敏感机理的有限元分析 被引量：9

5

作者 朴林华 张滨 +1 位作者 张金铎 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第3期309-311,共3页

采用有限元法分析了压电射流角速度传感器的敏感机理。利用ANSYS-FLOTRANCFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在输入不同角速度时二维腔体中由喷嘴喷出气体的流场。结果表明,腔体在静止状态下,气流速度相对于腔体中心... 采用有限元法分析了压电射流角速度传感器的敏感机理。利用ANSYS-FLOTRANCFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在输入不同角速度时二维腔体中由喷嘴喷出气体的流场。结果表明,腔体在静止状态下,气流速度相对于腔体中心轴对称分布,两热电阻丝处的气流速度相等,两热电阻丝上的电流相等,电桥电路输出为零;在有角速度输入时,射流速度相对于腔体中心轴不再对称,两热电阻丝处的气流速度之差随着角速度而变化,引起两热电阻丝上电流之差也随之变化,电桥输出一个对应于角速度的电压。有限元计算法为压电射流角速度传感器的优化设计开辟了有效的研究途径。 展开更多

关键词 有限元法 气体摆 对流场 敏感机理

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一种旋转载体用角速率传感器模型 被引量：5

6

作者 王宏伟 朱嘉林 +2 位作者 张伟 张朝民 张福学 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期56-58,63,共4页

提出了一种利用旋转载体自身的旋转作为驱动,从而敏感旋转载体横滚或俯仰的角速率传感器模型,并运用陀螺力学理论建立传感器的动力学方程、求得解析解,对传感器进行动力学误差分析。

关键词 旋转载体 角速率传感器模型 陀螺力学理论 动力学方程 误差分析

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气体摆式两维倾角传感器的结构与信号处理 被引量：8

7

作者 林宇 段成丽 +1 位作者 朴林华 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第1期33-35,共3页

介绍了气体摆式两维倾角传感器的敏感原理即气体摆倾角敏感原理,并对两维倾角传感器的敏感元件结构设计方案进行了分析。分析了气体摆式两维倾角传感器的基本原理,在此基础上,研究了克服影响传感器性能的环境因素的方法,给出了一个详细... 介绍了气体摆式两维倾角传感器的敏感原理即气体摆倾角敏感原理,并对两维倾角传感器的敏感元件结构设计方案进行了分析。分析了气体摆式两维倾角传感器的基本原理,在此基础上,研究了克服影响传感器性能的环境因素的方法,给出了一个详细和优化的解决方案。最后通过对实际制作的两维倾角传感器进行的测试表明,该文介绍的气体摆式两维倾角传感器的非线性度可小于0.2%,分辨率小于0.03°,工作温度得到扩展。 展开更多

关键词 两维 气体摆 倾角传感器

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消除环境温度对倾角传感器性能影响的方法 被引量：5

8

作者 郑永红 彭世镠 +2 位作者 靳映霞 黄小丽 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2008年第1期33-35,共3页

在气流式倾角传感器的研制过程中,环境温度对传感器性能有不可忽视的影响。根据气流式倾角传感器的敏感机理和流动相似律,设计了一种温度补偿电路,使环境温度与传感器内部热源温度之差保持不变,从而消除环境温度对传感器性能的影响。试... 在气流式倾角传感器的研制过程中,环境温度对传感器性能有不可忽视的影响。根据气流式倾角传感器的敏感机理和流动相似律,设计了一种温度补偿电路,使环境温度与传感器内部热源温度之差保持不变,从而消除环境温度对传感器性能的影响。试验结果表明,这种方法能够实时地对气流式倾角传感器进行补偿,有效地消除了环境温度对气流式倾角传感器性能的影响。 展开更多

关键词 气流式 倾角 流动相似

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提高压电射流角速度传感器性能的途径 被引量：2

9

作者 朴林华 林宇 张福学 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第4期58-61,共4页

报导了提高压电射流角速度传感器性能的途径.通过改进结构和工艺提高了压电射流角速度传感器的零位重复性、稳定性,减低了交叉耦合.实验结果表明:零位重复性从原来的0.2(°)/S提高到0.1(°)/S,交叉耦合从原来的2%减小到1%.

关键词 角速度 压电射流 热电阻丝 传感器 交叉耦合

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流动相似律在气流式倾角传感器中的应用 被引量：1

10

作者 郑永红 彭世 +1 位作者 黄小丽 靳映霞 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期931-934,共4页

气流式惯性传感器因其独特的优点引起大家的关注,但是环境温度不可避免地对气流式传感器性能有影响,会产生严重的温度漂移。它不仅局限了传感器的应用范围,而且还影响了传感器性能的进一步提高。本文通过数值模拟的方法,研究了环境温度... 气流式惯性传感器因其独特的优点引起大家的关注,但是环境温度不可避免地对气流式传感器性能有影响,会产生严重的温度漂移。它不仅局限了传感器的应用范围,而且还影响了传感器性能的进一步提高。本文通过数值模拟的方法,研究了环境温度变化时气流式倾角传感器腔体内的流场变化,分析了流场变化对传感器性能的影响机理,并利用相似理论讨论了一种新的消除环境温度影响的解决办法。结果表明,可以通过设计的补偿电路改变热源温度使流场保持相似来消除环境温度的影响。 展开更多

关键词 气流式 自然对流 相似 温度场

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气流式补偿回路传感器 被引量：2

11

作者 张福学 毛旭 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第1期19-22,共4页

提出将气流式水平姿态传感器和角速度陀螺构成补偿回路传感器,通过气流式补偿回路传感器的原理分析和结构设计,陀螺信号消除了干扰加速度对水平姿态传感器信号的干扰,提高了运动载体水平姿态输出信号的精确度。此传感器不仅能进行静态... 提出将气流式水平姿态传感器和角速度陀螺构成补偿回路传感器,通过气流式补偿回路传感器的原理分析和结构设计,陀螺信号消除了干扰加速度对水平姿态传感器信号的干扰,提高了运动载体水平姿态输出信号的精确度。此传感器不仅能进行静态倾角测量,而且能抑制动态情况下加速度对水平姿态传感器输出信号的干扰,使动态水平姿态输出信号也能达到很高的精度,同时还可输出角速度信号。利用单片机对传感器零位电压、灵敏度随温度变化及非线性度进行补偿,能显著提高传感器的线性度。 展开更多

关键词 气流式 补偿 传感器

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Cymbal换能器结构参数与机电性能的研究 被引量：6

12

作者 王光灿 王丽坤 +2 位作者 李光 栾桂冬 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第3期320-323,共4页

Cymbal换能器的结构参数对其机电性能起着重要的作用。用有限元法和ANSYS软件仿真计算了不同结构参数对Cymbal换能器的机械、电及机电性能的影响。研制了Cymbal换能器样品并进行了测量,仿真计算的结果和Cymbal样品的实测结果符合较好。... Cymbal换能器的结构参数对其机电性能起着重要的作用。用有限元法和ANSYS软件仿真计算了不同结构参数对Cymbal换能器的机械、电及机电性能的影响。研制了Cymbal换能器样品并进行了测量,仿真计算的结果和Cymbal样品的实测结果符合较好。通过这一研究得到了结构参数与Cymbal换能器的机电性能之间的关系。 展开更多

关键词 CYMBAL换能器 结构参数 机电性能

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旋转载体用硅微机械陀螺的敏感元件 被引量：3

13

作者 王宏伟 毛旭 +1 位作者 张伟 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第2期170-172,共3页

介绍了旋转载体用硅微机械陀螺的敏感原理,计算了硅振动单元振动摆角和敏感电容的关系。介绍了旋转载体用硅微机械陀螺敏感元件的结构和利用双面多次光刻、腐蚀等微机械工艺加工得到硅振动单元的工艺过程。对制作的4个敏感元件的电容进... 介绍了旋转载体用硅微机械陀螺的敏感原理,计算了硅振动单元振动摆角和敏感电容的关系。介绍了旋转载体用硅微机械陀螺敏感元件的结构和利用双面多次光刻、腐蚀等微机械工艺加工得到硅振动单元的工艺过程。对制作的4个敏感元件的电容进行静态测试,得到4个敏感元件各自电容的静态值,它们之间有所偏差。 展开更多

关键词 微机械系统 陀螺 敏感元件

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二维硅微机械陀螺的研究 被引量：2

14

作者 毛旭 刘宇 +2 位作者 汪银年 丁明清 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第3期298-301,共4页

报道了一种依靠载体的旋转作为驱动,能敏感载体偏航角速度与自转角速度的二维硅微机械陀螺的原理、硅摆制作、敏感元件封装和检测。分别用仿真器和速率转台对其二维特性进行测试,结果证实该硅微机械陀螺能够敏感旋转载体的偏航和旋转体... 报道了一种依靠载体的旋转作为驱动,能敏感载体偏航角速度与自转角速度的二维硅微机械陀螺的原理、硅摆制作、敏感元件封装和检测。分别用仿真器和速率转台对其二维特性进行测试,结果证实该硅微机械陀螺能够敏感旋转载体的偏航和旋转体自身的角速度,比例系数随旋转角速度增加而增加。陀螺性能测试说明这种陀螺达到中等精度的使用要求。 展开更多

关键词 二维硅微机械陀螺 偏航角速度 旋转角速度

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碳纳米管制备及其生长机制研究 被引量：2

15

作者 张红丹 邹小平 +4 位作者 程进 任鹏飞 李飞 王茂发 朱光 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期60-62,共3页

采用乙醇催化燃烧法,以钴盐作为催化剂先体、薄铜片作为基底制备碳纳米管。分别以氯化钴、硝酸钴和硫酸钴作为催化剂先体,研究了不同催化剂先体对碳纳米管生长的影响;利用扫描电镜,透射电镜对碳纳米材料的形貌和结构进行了表征,研究了... 采用乙醇催化燃烧法,以钴盐作为催化剂先体、薄铜片作为基底制备碳纳米管。分别以氯化钴、硝酸钴和硫酸钴作为催化剂先体,研究了不同催化剂先体对碳纳米管生长的影响;利用扫描电镜,透射电镜对碳纳米材料的形貌和结构进行了表征,研究了不同钴盐的催化剂先体对碳纳米管形态与结构的影响,讨论了碳纳米管的生长机制。实验发现,其他制备条件相同,当催化剂先体为氯化钴时,碳纳米管与大量絮状杂质缠绕在一起;当催化剂先体为硝酸钴时,碳纳米管容易形成弯曲、不规则的波浪形结构;而当催化剂先体为硫酸钴时,实验所得的碳纳米材料几乎全为取向规则、直径均一的碳纳米纤维,只观察到少量碳纳米管。 展开更多

关键词 碳纳米管 碳纳米纤维 催化剂先体

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方形1-3-2型压电复合材料薄片的谐振性能研究 被引量：1

16

作者 李莉 秦雷 +2 位作者 王丽坤 万媛媛 孙百生 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2008年第6期741-744,共4页

通过理论和实验研究了水声换能器用方形1-3—2型压电复合材料薄片的结构参数（陶瓷体积分数和外形尺寸）对其谐振性能的影响。利用压电方程和均匀场理论得到了1-3—2型压电复合材料的各项等效性能参数，分析了复合材料结构参数对谐振性... 通过理论和实验研究了水声换能器用方形1-3—2型压电复合材料薄片的结构参数（陶瓷体积分数和外形尺寸）对其谐振性能的影响。利用压电方程和均匀场理论得到了1-3—2型压电复合材料的各项等效性能参数，分析了复合材料结构参数对谐振性能的影响。制备了陶瓷体积分数和外形尺寸不同的两组1-3—2型压电复合材料样品，测量得到复合材料谐振频率随陶瓷体积分数和外形尺寸的变化数据。结果表明，当1-3—2型复合材料中陶瓷基底的体积百分比小于30％，1-3复合材料部分中陶瓷柱体积分数在30％～80％，且复合材料总体厚宽比小于阈值（这个阈值随陶瓷体积分数变化）时，其厚度谐振性能较好。另外，将实验结果与理论计算进行了比较，两者符合较好，验证了理论公式的正确性。 展开更多

关键词 1-3—2型压电复合材料 谐振频率 性能

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单基三电极石英晶体谐振器频率-温度特性研究 被引量：2

17

作者 崔媛媛 田文杰 鄂然 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期28-30,共3页

设计了一种新型的单基三电极石英晶体谐振器,并在大气环境条件下测试分析了这种谐振器的频率-温度特性,验证了其频率-温度特性与已有的单基单电极谐振器的频率-温度特性基本一致,曲线为三次曲线。在相同激励及环境条件下,在同一基片上... 设计了一种新型的单基三电极石英晶体谐振器,并在大气环境条件下测试分析了这种谐振器的频率-温度特性,验证了其频率-温度特性与已有的单基单电极谐振器的频率-温度特性基本一致,曲线为三次曲线。在相同激励及环境条件下,在同一基片上设置多对电极时,各对电极构成的谐振器的频率-温度特性基本相同。根据这种相似特点,将同一基片上不同电极对应的谐振器的振动频率进行差频补偿,可有效地抑制温度对谐振器振动频率的影响。这种谐振器所采用的差频补偿方法可为石英谐振器相关特性的进一步开发利用提供依据。研究了这种结构的石英晶体谐振器的晶片表面处理(是否抛光)及边沿形状(是否倒边)对其频率-温度特性的影响。实验结果表明,对单基多电极石英晶体谐振器的晶片表面进行抛光并对边沿进行倒边处理后,谐振器的稳定性得到了有效的改善,性能得到了优化。 展开更多

关键词 多电极石英谐振器 频率-温度特性 表面处理 差频补偿

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旋转载体用硅微机械陀螺的相位研究 被引量：1

18

作者 王领 张金科 张福学 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期427-429,437,共4页

介绍了利用旋转载体自身旋转作为驱动力的硅微机械陀螺的相位提取技术。当陀螺的敏感轴平行于载体偏转平面时,硅摆所受的哥氏力最大,输出为正弦信号的峰值;当它的敏感轴和偏转平面垂直时,输出为正弦信号的零值。因此,以载体的自转信号... 介绍了利用旋转载体自身旋转作为驱动力的硅微机械陀螺的相位提取技术。当陀螺的敏感轴平行于载体偏转平面时,硅摆所受的哥氏力最大,输出为正弦信号的峰值;当它的敏感轴和偏转平面垂直时,输出为正弦信号的零值。因此,以载体的自转信号为基准,通过比较输出信号波峰在输入基准坐标中相位的变化可知敏感轴的方向,进而能够确定旋转平面及载体在空间中的偏转方向。 展开更多

关键词 旋转载体 硅微机械 陀螺仪 相位

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无驱动硅微机械陀螺信号解调的研究

19

作者 张金科 田杨萌 +1 位作者 王领 张福学 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期499-501,共3页

从无驱动硅微机械陀螺的敏感结构原理出发,对它的输出信号特征进行了分析,建立了相应的数学模型,提出使用最小均方差(LMSD)的算法对输出信号进行解调。使用MATLAB的数据处理方法,对仿真转台上得到的波形数据进行数字解调,将得到的结果... 从无驱动硅微机械陀螺的敏感结构原理出发,对它的输出信号特征进行了分析,建立了相应的数学模型,提出使用最小均方差(LMSD)的算法对输出信号进行解调。使用MATLAB的数据处理方法,对仿真转台上得到的波形数据进行数字解调,将得到的结果与实际输入相比较,结果表明采用LMSD算法能够解调出陀螺的俯仰和偏航角速度信号。 展开更多

关键词 微机械陀螺 数字解调 LMSD算法

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利用旋转载体自身角速度驱动的硅微机械陀螺 被引量：17

20

作者 张福学 王宏伟 +2 位作者 张伟 毛旭 张楠 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第2期109-117,共9页

提出了一种利用旋转载体自身角速度驱动的硅微机械陀螺的结构原理,建立了这种陀螺的数学模型并分析计算了该陀螺的结构动力学参数。理论研究和计算机模拟表明,利用旋转载体自身角速度驱动的硅微机械陀螺结构原理正确。

关键词 旋转载体 微机械 陀螺 角速度

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