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题名两丝球形气流式倾角传感器敏感机理的研究
被引量：1
- 1
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作者
朴林华
朴然
丁霞
段磊
常兴远
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机构
北京信息科技科技大学北京市传感器重点实验室
清华大学附属中学
青岛科技大学数理学院
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出处
《压电与声光》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期708-712,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(60772012)
北京市自然科学基金资助项目&北京市教委科技计划重点基金资助项目(KZ201511232034)
+4 种基金
北京市重点实验室开放课题基金资助项目
北京市新世纪百千万人才工程培养基金资助项目
现代测控技术教育部重点实验室基金资助项目
促进高校内涵发展-学科建设类基金资助项目
北京信息科技大学研究生科技创新基金资助项目
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文摘
采用有限元法(FEM)计算了两丝球形敏感元件内的温度场和流场,解释和验证了该结构传感器的敏感机理。计算结果和实验表明,两丝球形敏感元件内的流场和温度场随倾角θ发生变化;倾斜时等温线不再左右对称,高温等温线重叠部分减少;θ=0°时,热敏电阻丝r1、r2的平均温度差ΔT=0;θ=10°时,ΔT=7.31K;θ=20°时,ΔT=13.64K。ΔT随着θ变化的平均灵敏度为0.707K/(°);倾斜时位置偏高的热敏电阻丝平均温度高,θ和ΔT基本呈线性关系;与实测值相比,理论值偏大,平均相对偏差为4.5%;热敏电阻丝r1、r2的温度差ΔT随着倾角θ变化,引起两热敏电阻丝阻值改变,检测电桥输出一个对应于倾角θ的不平衡电压ΔV。该文采用的方法为两丝球形敏感腔结构气流式倾角传感器的结构优化和性能改进开辟了有效的研究途径。
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关键词
有限元法(FEM)
气体摆
对流场
敏感机理
温度场
温差
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Keywords
finite element method
gas pendulum
stream field
sensitive mechanism
temperature field
temperature difference
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名三丝结构水平姿态传感器敏感机理的研究
被引量：1
- 2
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作者
朴林华
丁霞
李白华
纪明明
李言杰
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机构
北京信息科技科技大学北京市传感器重点实验室
青岛科技大学数理学院
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出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2010年第2期204-206,209,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(60772012)
新世纪优秀人才支持计划基金资助项目(NCET)
+5 种基金
北京市优秀人才培养基金资助项目
北京市重点实验室开放课题基金资助项目
北京市属高校人才强教计划基金资助项目(PHR)
北京市新世纪百千万人才工程培养基金资助项目
北京市教委科技创新平台基金资助项目(PXM2008_014224_067420)
现代测控技术教育部重点实验室基金资助项目
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文摘
采用有限元法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,计算了在不同倾斜状态下三丝结构敏感元件内的温度场和流场。计算结果表明,加热热电阻丝在敏感元件内形成一定的温度场和流场,倾斜时温度场和流场不再对称分布;在水平状态时两检测热电阻丝处的气流速度相等,两检测热电阻丝的电阻相等,电桥电路输出为零;在倾斜状态下时,两检测热电阻丝处的气流速度之差随着倾斜角度而变化,引起两检测热电阻丝电阻之差也随之变化,电桥输出一个对应于倾斜角度的电压。有限元计算法为三丝结构气流式水平姿态传感器优化设计开辟了有效的研究途径。
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关键词
有限元法
温度场
流场
敏感机理
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Keywords
finite element method
temperature field
fluid field
sensitive mechanism
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分类号
TN379
[电子电信—物理电子学]
TN37
[电子电信—物理电子学]
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题名温度对微机械全方位姿态传感器灵敏度的影响
被引量：2
- 3
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作者
宋佳
朴林华
刘玉洁
李言杰
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机构
北京信息科技科技大学北京市传感器重点实验室
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出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2010年第3期368-371,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(60772012)
新世纪优秀人才支持计划基金(NCET)资助项目
+5 种基金
北京市优秀人才培养基金资助项目
北京市重点实验室开放课题基金资助项目
北京市属高校人才强教计划基金资助项目(PHR)
北京市新世纪百千万人才工程培养基金资助项目
北京市教委科技创新平台基金资助项目(PXM2008_014224_067420)
现代测控技术教育部重点实验室基金资助项目
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文摘
解释了环境温度对微机械气流式全方位水平姿态传感器灵敏度的影响机理。采用有限元方法,通过建立该传感器敏感元件的三维模型计算了不同环境温度下,倾斜10°时敏感元件内的温度场。结果表明,在热源温度一定的情况下,输入恒定倾角时,敏感元件内的温度场随环境温度发生了变化;随着环境温度的增加(下降),敏感元件内两两相对的检测热敏电阻处的温度之差减小(增加),检测电桥输出电压减小(增加),传感器灵敏度降低(升高)。为进一步采取温度补偿,减小该传感器灵敏度的温度漂移提供了理论和实验依据。
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关键词
环境温度
全方位
灵敏度
温度场
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Keywords
environmental temperature
high-precision omnibearing
sensitivity
temperature field
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分类号
TN379
[电子电信—物理电子学]
TN37
[电子电信—物理电子学]
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题名气流式水平姿态传感器的结构研究
- 4
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作者
朴林华
丁霞
刘玉洁
宋佳
李言杰
张福学
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机构
北京信息科技科技大学北京市传感器重点实验室
青岛科技大学数理学院
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出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2009年第5期629-632,共4页
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基金
国家自然科学基金委员会基金资助项目(60772012)
北京市教委面上基金资助项目(KM00710772009)
+2 种基金
北京市优秀人才培养基金资助项目
北京市传感器重点实验室开放课题
北京市属市管高校人才强教计划基金资助项目
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文摘
(1.北京信息科技科技大学北京市传感器重点实验室,北京100101;2.青岛科技大学数理学院,青岛266061)摘要:提出了一种三丝结构气流式水平姿态传感器。采用有限元方法,利用ANSYS——FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同倾斜状态下三丝结构和二丝结构敏感元件内的温度场和流场。计算结果表明,在倾斜状态下,三丝结构在两热源处的气流速度之差要比二丝结构大近5倍。三丝结构使加热丝与检测丝分离,解决了工作电流和输出灵敏度之间的相互矛盾,并可降低工作电流。测试结果表明:三丝结构气流式水平姿态传感器与二丝结构气流式水平姿态传感器相比,灵敏度由10mV/(°)增大到18mV/(°),响应时间从原来的100ms降低到40ms,工作电流由原来的80mA降低到40mA。三丝结构优于两丝结构。
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关键词
有限元法
姿态
结构
流场
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Keywords
finite element method
posture
structure
stream field
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
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题名独立敏感式MEMS热膨胀流陀螺的机理研究
- 5
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作者
刘珺宇
朴林华
佟嘉程
马炫霖
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机构
北京信息科技科技大学、北京市传感器重点实验室
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出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024年第2期207-212,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61771060)
北京市教育委员会科研计划项目资助(23JD0003)
+5 种基金
北京市新世纪百千万人才工程培养资助项目(2019A20)
北京市重点实验室开放课题资助项目(2023202109)
北京信息科技大学促进高校分类发展项目(20230416)
现代测控技术教育部重点实验室资助(2023202101)
北京信息科技大学北京市传感器重点实验室资助(2023202108)
北京信息科技大学学科与研究生教育校内项目(20230403)。
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文摘
提出了一种新型独立敏感式微机电系统(MEMS)热膨胀流陀螺并对其敏感机理进行了研究。通过COMSOL创建了该结构的三维模型,并使用有限元方法对其敏感结构的温度场进行了计算。结果表明,在加热器功率为50 mW,角速度为-10~10 rad/s时,该陀螺的温度灵敏度为0.224 K·(rad·s^(-1))^(-1),非线性度为2.37%,具有陀螺效应,且灵敏度为1.8 mV·(rad·s^(-1))^(-1),非线性度为2.06%。该陀螺具有灵敏度高及工艺简单等特点,为后续结构优化提供了理论依据。
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关键词
热膨胀流陀螺
微机械
独立敏感
单轴
敏感机理
COMSOL
-
Keywords
expansion flow gyroscope
micromachinery
independently sensitive
single axis
sensitivity mechanism
COMSOL
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
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