电流传感器的一体化封装技术

1

作者 吴明明 叶明盛 +3 位作者 孙炎 黄文斌 江浩 李菊萍 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第2期65-67,75,共4页

为解决传感器制造时组装工序繁杂的难题,采用低压注塑技术,探讨电流传感器一体化封装的可行性。首先,通过仿真对注塑过程中热熔胶填充过程及敏感器件所受应力进行分析;其次,采用自行开发的简易注塑模具对传感器进行封装效果验证;最后,... 为解决传感器制造时组装工序繁杂的难题,采用低压注塑技术,探讨电流传感器一体化封装的可行性。首先,通过仿真对注塑过程中热熔胶填充过程及敏感器件所受应力进行分析;其次,采用自行开发的简易注塑模具对传感器进行封装效果验证;最后,完成了传感器的可靠性测试。测试结果表明,低压注塑技术应用于电流传感器封装具备较强的可行性,这为实现传感器大批量封装制造提供了参考依据。 展开更多

关键词 低压注塑 应力 一体化封装 电流传感器

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高速磁悬浮列车间隙传感器自诊断方法研究

2

作者 刘瑛 郑华雄 +1 位作者 任浩 罗茹丹 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期11-13,共3页

在高速磁悬浮列车中,悬浮间隙传感器是高速磁悬浮列车的整个列车控制系统的关键部件,但因其结构复杂,使用量大,工作温度高且振动较大,易出现故障,因此,维护成本高且困难。为了解决该问题,提高维护效率,通过利用齿槽信号、加速度信号和... 在高速磁悬浮列车中,悬浮间隙传感器是高速磁悬浮列车的整个列车控制系统的关键部件,但因其结构复杂,使用量大,工作温度高且振动较大,易出现故障,因此,维护成本高且困难。为了解决该问题,提高维护效率,通过利用齿槽信号、加速度信号和间隙信号的相互关系,结合3种信号进行多维度信号判断,提供了一种悬浮间隙传感器的自诊断方法并设计了故障信息输出模式,以达到能准确定位故障信号、降低维护成本的目的。 展开更多

关键词 自诊断 间隙传感器 高速磁悬浮列车

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线性霍尔磁传感芯片用引线框架设计 被引量：2

3

作者 叶明盛 时亚南 +1 位作者 李菊萍 侯晓伟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第2期124-126,共3页

线性霍尔磁传感芯片的金属引线框架部件在待检测磁场中具有聚磁效应和涡流效应,会干扰待测磁场,使磁场强度偏离真实值,导致检测准确度变差。对含磁组分金属框架和不同结构尺寸的框架进行仿真分析后,得出无磁组分材质及小尺寸结构设计可... 线性霍尔磁传感芯片的金属引线框架部件在待检测磁场中具有聚磁效应和涡流效应,会干扰待测磁场,使磁场强度偏离真实值,导致检测准确度变差。对含磁组分金属框架和不同结构尺寸的框架进行仿真分析后,得出无磁组分材质及小尺寸结构设计可改善金属框架对待检测磁场的干扰,并且对小尺寸结构框架的施工方案进行分析。最终制备得到一种线性霍尔磁传感芯片,通过自主搭建的环境对芯片进行测试,得到354.8 kHz的带宽值。 展开更多

关键词 电磁学 引线框架 磁场仿真 涡流效应

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轨道交通用压力传感器寿命及可靠性研究 被引量：1

4

作者 刘丹 郑华雄 +2 位作者 张燕亮 金波 柯飙 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第9期15-18,共4页

首先建立典型压力传感器可靠性数学模型,完成产品可靠度理论设计。随后,完成加速可靠性寿命试验设计,并开展试验验证。根据试验结果,基于威布尔分布,进行产品寿命及可靠性评估。最后,确定产品关键性能指标,基于性能退化数据开展产品寿... 首先建立典型压力传感器可靠性数学模型,完成产品可靠度理论设计。随后,完成加速可靠性寿命试验设计,并开展试验验证。根据试验结果,基于威布尔分布,进行产品寿命及可靠性评估。最后,确定产品关键性能指标,基于性能退化数据开展产品寿命及可靠性评估,多角度验证产品设计合理性及加速试验结果可信度。结果表明:不同评估方法下压力传感器均可满足15年使用寿命下95%可靠度的要求,为轨道交通用压力传感器可靠性、寿命研究及产品检修维护提供数据支撑和理论参考。 展开更多

关键词 寿命研究 加速寿命试验 威布尔分布 性能退化

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基于有限元法的水平霍尔器件模型优化

5

作者 朱格民 吕阳 +3 位作者 季文献 陆玲霞 于淼 马朝祥 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期55-61,共7页

为更有效地解决水平霍尔器件的霍尔失调问题,提出了一种基于有限元模拟仿真的解决方案。鉴于传统模拟电路方法在应对工艺误差导致的多因素耦合场景时的不足,基于COMSOL软件构建有限元模型,引入接触电极的正交耦合连接或旋转电流技术的... 为更有效地解决水平霍尔器件的霍尔失调问题,提出了一种基于有限元模拟仿真的解决方案。鉴于传统模拟电路方法在应对工艺误差导致的多因素耦合场景时的不足,基于COMSOL软件构建有限元模型,引入接触电极的正交耦合连接或旋转电流技术的有限元法。在性能提升方面,进一步优化了器件结构,对已有十字型结构的水平霍尔器件验证其高灵敏度,并添加外倒角和内倒角,设计带孔几何结构,改变模型参数,对比仿真结果,综合考虑电压灵敏度和电流灵敏度,得到最优几何结构。结果表明:与常规的模拟电路方法相比,基于COMSOL的有限元法处理由工艺误差导致的霍尔失调现象更具优势,并通过优化水平霍尔器件几何结构和带孔几何结构,得到最优检测灵敏度。 展开更多

关键词 COMSOL 有限元法 霍尔效应传感器 器件结构 失调电压

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角位移传感器安装误差对捣固车超高测量影响研究

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作者 吴明明 赵呈锐 +1 位作者 刘莉娜 郑良广 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第12期18-21,共4页

以角位移传感器为研究对象,探讨传感器安装误差对轨道超高量检测的影响,采用解析几何的方法建立误差分析模型。在温度25℃、相对湿度50%RH的条件下采集实验数据进行仿真模型有效性及可靠性验证。结果表明:如需满足超高测量精度±0.5... 以角位移传感器为研究对象,探讨传感器安装误差对轨道超高量检测的影响,采用解析几何的方法建立误差分析模型。在温度25℃、相对湿度50%RH的条件下采集实验数据进行仿真模型有效性及可靠性验证。结果表明:如需满足超高测量精度±0.5 mm的精度要求,传感器的水平及坡度安装误差均不得大于1°。 展开更多

关键词 角位移传感器 轨道超高量 安装误差

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MEMS铂薄膜温度传感器的电阻温度系数研究 被引量：13

7

作者 侯晓伟 刘莉娜 +2 位作者 吕阳 郑良广 张丛春 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期825-829,共5页

采用MEMS工艺在硅衬底上制备了铂电阻薄膜温度传感器,在500℃、600℃、700℃和800℃四个温度点下对铂电阻样品进行了热处理,对样品在退火前后的电阻值进行了测试和对比分析。对800℃的退火样品的阻温特性进行了多次测量,其在零摄氏度的... 采用MEMS工艺在硅衬底上制备了铂电阻薄膜温度传感器,在500℃、600℃、700℃和800℃四个温度点下对铂电阻样品进行了热处理,对样品在退火前后的电阻值进行了测试和对比分析。对800℃的退火样品的阻温特性进行了多次测量,其在零摄氏度的电阻温度系数可达3150×10^-6/K。另外还对退火后的铂电阻样品阻温特性进行了多次升温降温测试,其升温曲线和降温曲线基本重合,表明退火处理可以明显的改善铂薄膜温度传感器的稳定性和重复性。 展开更多

关键词 铂电阻 温度传感器 微机电系统 热处理 电阻温度系数

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一种铂电阻温度传感器的密封性设计 被引量：7

8

作者 孙炎 黄文斌 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期967-973,共7页

为满足轨道交通用的铂电阻温度传感器的密封性要求,结合ABAQUS有限元分析手段,研究了灌封胶在灌封和高低温循环工况下的热应力状态,并通过对灌封胶的优化,缩小各个部件之间的热膨胀系数匹配差异,提升胶对壳体基材的粘接性,以降低体系的... 为满足轨道交通用的铂电阻温度传感器的密封性要求,结合ABAQUS有限元分析手段,研究了灌封胶在灌封和高低温循环工况下的热应力状态,并通过对灌封胶的优化,缩小各个部件之间的热膨胀系数匹配差异,提升胶对壳体基材的粘接性,以降低体系的热应力,从而实现传感器的可靠密封。 展开更多

关键词 温度传感器 密封可靠性 有限元分析 热膨胀系数 热应力

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电涡流速度传感器小型化研究 被引量：2

9

作者 郑良广 罗茹丹 +1 位作者 刘莉娜 吕阳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第5期22-24,29,共4页

非接触测量在高速测量领域占有很大比重,当测量环境比较恶劣时,电涡流式传感器几乎是唯一选择。受测量原理的限制,电涡流式传感器的量程与其体积成正比,在一些安装空间比较受限的地方,传感器小型化研究十分必要。针对电涡流式速度传感器... 非接触测量在高速测量领域占有很大比重,当测量环境比较恶劣时,电涡流式传感器几乎是唯一选择。受测量原理的限制,电涡流式传感器的量程与其体积成正比,在一些安装空间比较受限的地方,传感器小型化研究十分必要。针对电涡流式速度传感器,对其敏感线圈进行建模仿真,设计了单探头双线圈结构,从探头尺寸角度减小传感器体积,同时差分检测手段减弱线圈固有温漂特性,传感器输出稳定性得到增强。 展开更多

关键词 电涡流传感器 速度测量 小型化 有限元仿真

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高速磁浮导向间隙传感器抑制双线圈互感影响的研究 被引量：1

10

作者 吕阳 罗茹丹 +1 位作者 刘莉娜 郑良广 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第7期18-20,共3页

高速磁浮列车采用主动导向控制,列车与导轨之间间隙由导向间隙传感器提供。为保证信号的可靠性,传感器采用双线圈结构探头和两路完全相同的独立电路,由于传感器安装空间狭小,双检测线圈需平行叠放,这种方式会因线圈之间存在互感而影响... 高速磁浮列车采用主动导向控制,列车与导轨之间间隙由导向间隙传感器提供。为保证信号的可靠性,传感器采用双线圈结构探头和两路完全相同的独立电路,由于传感器安装空间狭小,双检测线圈需平行叠放,这种方式会因线圈之间存在互感而影响测量结果。同时为保证传感器的抗干扰和骚扰能力,导向间隙传感器壳体采用金属外壳,该金属外壳加重了导向间隙传感器的这一问题。利用有限元仿真软件对导向间隙传感器探头部分进行仿真建模,针对这一问题探讨线圈结构的进一步优化以及激励频率对该问题的影响。仿真结果验证线圈优化结构的有效性,为解决上述问题提供参考。 展开更多

关键词 高速磁浮列车 导向间隙传感器 双线圈 有限元仿真

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压电粘滑驱动的回退抑制及切换控制研究

11

作者 孟令伟 皇甫乐晓 +3 位作者 吕阳 王顺顺 崔玉国 杨依领 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期326-332,共7页

针对压电粘滑驱动中的位移回退及“粗-精”切换扰动问题,首先利用拱形驱动单元、柔性调节机构和输出台等构建压电粘滑平台,建立包含电路、机械与摩擦特性的系统动力学模型;然后将驱动单元分为驱动组和防回退组,利用定子配合法实现粘滑... 针对压电粘滑驱动中的位移回退及“粗-精”切换扰动问题,首先利用拱形驱动单元、柔性调节机构和输出台等构建压电粘滑平台,建立包含电路、机械与摩擦特性的系统动力学模型;然后将驱动单元分为驱动组和防回退组,利用定子配合法实现粘滑位移的回退抑制,同时采用开关自锁逻辑回路与时间标记过渡函数,设计面向“粗-精”定位的平滑切换控制策略,提高粘滑运动模式切换的稳定性和效率;最后搭建实验测试系统进行验证,结果表明,与传统粘滑驱动相比,定子配合法在X、Y方向上的位移回退率从22.8%、22.7%降至0.6%、1.1%,位移回退得到明显抑制。在切换阈值为200μm时,平滑切换控制策略也能快速准确地实现“粗-精”定位,实验结果验证了回退抑制与切换控制方法的有效性。 展开更多

关键词 压电驱动 粘滑驱动 回退抑制 切换控制 运动平台

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三相四线漏电流传感器性能优化研究

12

作者 郑华雄 李鸿鑫 +3 位作者 吕阳 任浩 刘丹 金波 《传感器与微系统》 2025年第9期63-67,共5页

基于闭环磁通门原理,开展不同条件下的传感器磁路仿真,探究了磁芯气隙大小和母排布局对气隙口磁场强度的影响。结果表明:当气隙在0.4~1.2 mm范围内时,随着气隙的减小,气隙口的磁感应强度与零点的偏差逐渐减小;此外,通过合理调整四根母... 基于闭环磁通门原理,开展不同条件下的传感器磁路仿真,探究了磁芯气隙大小和母排布局对气隙口磁场强度的影响。结果表明:当气隙在0.4~1.2 mm范围内时,随着气隙的减小,气隙口的磁感应强度与零点的偏差逐渐减小;此外,通过合理调整四根母排的相对位置,模拟仿真出气隙处磁感应强度最接近零时的母排布局方案。最终,根据气隙和母排位置仿真结果,形成三相四线漏电流传感器较优方案,并通过试验完成产品验证。 展开更多

关键词 磁通门传感器 磁路仿真 气隙大小 母排布局

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混凝-Fenton-生化-臭氧组合工艺处理含油乳化废水 被引量：6

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作者 王振东 刘东方 +3 位作者 黄文力 夏仙兵 张磊 马立峰 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期94-98,共5页

采用"混凝-Fenton氧化-生化-O_3氧化"组合工艺处理车辆清洗过程中产生的乳化废水。通过考察各个处理单元在不同实验条件下对污染物的去除情况,确定每个阶段优化的工艺参数。结果表明,经过优化组合工艺处理后,废水中的COD可由9... 采用"混凝-Fenton氧化-生化-O_3氧化"组合工艺处理车辆清洗过程中产生的乳化废水。通过考察各个处理单元在不同实验条件下对污染物的去除情况,确定每个阶段优化的工艺参数。结果表明,经过优化组合工艺处理后,废水中的COD可由9.417 g/L降至31.7 mg/L,阴离子表面活性剂(LAS)的质量浓度可由311.9 mg/L降至0.15mg/L,NH_3-N、PO_4^(3-)-P的质量浓度分别为7.7、0.25 mg/L,色度得到完全去除,出水指标均可达到GB 8978-1996的一级标准。 展开更多

关键词 清洗乳化废水 混凝 FENTON氧化 生物处理 O3氧化

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高速磁浮轨道长定子铁心片间短路故障的研究 被引量：3

14

作者 罗茹丹 吴峻 张云洲 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期853-860,共8页

针对搭载式高速磁浮轨道综合检测系统拟采用磁场检测方法实现长定子铁心片间短路故障检测的需求,建立长定子与悬浮电磁铁的二维和三维涡流场模型。综合车辆运行姿态的变化,分析研究铁心片间短路故障时长定子牵引行波主漏磁场的表现和规... 针对搭载式高速磁浮轨道综合检测系统拟采用磁场检测方法实现长定子铁心片间短路故障检测的需求,建立长定子与悬浮电磁铁的二维和三维涡流场模型。综合车辆运行姿态的变化,分析研究铁心片间短路故障时长定子牵引行波主漏磁场的表现和规律。研究结果表明:片间短路造成的涡流既影响行波主漏磁场叠片方向分量的对称性,也削弱行波主漏磁场垂向分量,其衰减约为20~300 Gs;电磁铁的悬浮漏磁场沿车辆运行方向呈指数衰减,距离电磁铁200 mm以外的行波主漏磁场不受影响;车辆悬浮与导向波动影响搭载式磁场检测的结果,其变化范围为±75 Gs,车辆侧滚及俯仰变化对搭载式磁场检测影响较小。这些结果为利用行波主漏磁场的变化实现非接触地快速检测定位铁心片间短路故障提供了理论依据。 展开更多

关键词 高速磁浮轨道 长定子铁心 片间短路 电磁场分析 有限元

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高精度铂电阻温度采集系统设计与实现 被引量：14

15

作者 吕阳 刘莉娜 +1 位作者 郑良广 侯晓伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期774-778,共5页

针对当前铂电阻温度采集系统中存在的不能有效减小测量误差、现场接线可靠性低以及不能准确进行故障诊断等问题,设计了一种具备自诊断功能的四线制高精度铂电阻温度采集系统,包括铂电阻温度传感器、自诊断及标定模块、恒流源和电压采集... 针对当前铂电阻温度采集系统中存在的不能有效减小测量误差、现场接线可靠性低以及不能准确进行故障诊断等问题,设计了一种具备自诊断功能的四线制高精度铂电阻温度采集系统,包括铂电阻温度传感器、自诊断及标定模块、恒流源和电压采集模块。利用MATLAB软件对采集系统进行了建模与仿真分析,同时搭建了硬件电路并进行实物测试。仿真和实物测试结果表明,该温度采集系统不仅能够极大改善线路电缆误差和器件一致性误差问题,而且能够实现在线路发生断线故障时及时准确的对故障进行自诊断定位,能够大幅提升温度智能化诊断检测水平。 展开更多

关键词 铂电阻 高精度 四线制 温度采集 仿真 自诊断

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基于磁场积分方程法的磁通门瞬态分析 被引量：1

16

作者 侯晓伟 李菊萍 郭俊杰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1026-1031,共6页

利用静态积分方程法来分析设计磁通门,虽然能够使计算时间大大减少,而且在精度方面也可以达到磁通门的要求,但是静态积分方程法没有准确考虑频率的影响,只能对磁通门进行准静态分析,而对磁通门进行瞬态分析的问题未能得到解决。本文根... 利用静态积分方程法来分析设计磁通门,虽然能够使计算时间大大减少,而且在精度方面也可以达到磁通门的要求,但是静态积分方程法没有准确考虑频率的影响,只能对磁通门进行准静态分析,而对磁通门进行瞬态分析的问题未能得到解决。本文根据磁通门铁芯特点,研究了基于磁场积分方程法的磁通门准静态分析模型,在此基础上,对其数学模型改进,建立了可以对磁通门进行瞬态分析的数学模型。最后以长条形磁通门为例验证了模型,仿真与实验结果符合良好。 展开更多

关键词 磁通门 瞬态分析 积分方程法 准静态分析 铁芯 频率

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带法兰的空心轴塑性成形方法研究 被引量：1

17

作者 原国森 杨占尧 高作昆 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第15期142-144,147,共4页

以某法兰管零件为例,对空心轴类零件的特点和加工难点进行了论述;对常用的空心轴零件的塑性成形方法进行了说明,比较了各种方法的优点和缺点,提出了一种简单、高效、实用的冷挤压成形方法,并通过实验证明了该方法的实用性。

关键词 法兰管 空心轴 冷挤压

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