中文名 | 表面橫向模諧振式無線壓力傳感器的研究 | 項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 韓韜 | 依托單位 | 上海交通大學(xué) |
為進(jìn)一步改善聲表面波無線壓力傳感器準(zhǔn)確度、量程和溫度穩(wěn)定性等性能,利用石英基片上表面橫向模式壓力靈敏度高,諧振器加載Q值高和插損低的特點(diǎn),設(shè)計(jì)用于智能輪胎的高準(zhǔn)確度諧振式壓力傳感器。采用分布間隙打嗝結(jié)構(gòu),解決表面橫向模式諧振器電學(xué)特性受工藝誤差影響大這個(gè)制約表面橫向模式壓力傳感器實(shí)用化的關(guān)鍵問題。采用頂針- - 懸臂梁結(jié)構(gòu)提高傳感器靈敏度和量程。通過選擇零溫度系數(shù)切向、差動補(bǔ)償和優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)三種措施解決由于傳感器封裝的彈性體材料與石英的熱膨脹系數(shù)不同造成預(yù)應(yīng)力變化而引起的頻率變化,實(shí)現(xiàn)-40℃-150℃寬溫度范圍內(nèi)的溫度漂移補(bǔ)償。 2100433B
批準(zhǔn)號 |
60774052 |
項(xiàng)目名稱 |
表面橫向模諧振式無線壓力傳感器的研究 |
項(xiàng)目類別 |
面上項(xiàng)目 |
申請代碼 |
F0306 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
韓韜 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
上海交通大學(xué) |
研究期限 |
2008-01-01 至 2010-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
25(萬元) |
一般的壓力傳感器,壓電式的貴些.應(yīng)變片式的價(jià)格便宜.分用多大量程的,大量程的貴,幾公斤,幾十公斤的價(jià)格在百元左右.
可借用法蘭閥門安裝子目
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頁數(shù): 2頁
評分: 4.7
文章介紹了一款新型的礦用無線壓力傳感器的設(shè)計(jì),采用2.4GHz與低功耗技術(shù),實(shí)現(xiàn)采面支架壓力監(jiān)測。該設(shè)計(jì)采用無線傳輸方式,有效的解決了采煤工作面空間狹小拉線困難、支架移動扯斷線纜的問題,同時(shí)配合壓力監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了采煤工作面支架狀態(tài)的遠(yuǎn)程數(shù)字化監(jiān)控。
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頁數(shù): 未知
評分: 4.4
背景:Boston支具廣泛應(yīng)用于青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(AIS)的矯形治療,其力學(xué)設(shè)計(jì)仍待進(jìn)一步改進(jìn)。一些研究通過測量支具對軀體的作用力來探究支具的生物力學(xué)原理,但均為實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果,不能完全反映日常生活中支具對軀體的實(shí)際作用力。目的:研制一種用于測量Boston支具表面壓力的無線傳感器。方法:利用單點(diǎn)薄膜壓力傳感器及無線應(yīng)變節(jié)點(diǎn)構(gòu)建無線傳感器,測量12例接受Boston支具治療的AIS患者佩戴支具的表面壓力以及相關(guān)的Cobb角改變。結(jié)果:通過無線壓力傳感器測得支具上下壓點(diǎn)墊片的壓力以及臀部壓力平均值分別為(5.11±0.66)N、(2.93±0.66)N和(0.86±0.17)N;佩戴支具后Cobb角由33°±13°減小至18°±13°,矯正了(49±27)%。結(jié)論:所研制的無線壓力傳感器能夠測量支具的表面壓力,并為研制動態(tài)測量支具表面壓力的設(shè)備提供了雛形。
近日,記者從中國科技大學(xué)獲悉,該校郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)方面取得最新進(jìn)展。該實(shí)驗(yàn)室與美國加州大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作,在研究兩個(gè)石墨烯納米諧振器的模式耦合過程中,創(chuàng)新性地引入第三個(gè)諧振器作為聲子腔模,成功地實(shí)現(xiàn)了非近鄰的模式耦合。相關(guān)研究成果發(fā)表在近日出版的《自然通訊》上。
納米諧振器具有尺寸小、穩(wěn)定性好、品質(zhì)因子高等優(yōu)點(diǎn),是信息存儲和操控的優(yōu)良載體。為了實(shí)現(xiàn)不同諧振模式之間的信息傳遞,需要先實(shí)現(xiàn)模式間的可控耦合。近年來,國際上不同研究組針對同一諧振器中的不同諧振模式以及近鄰諧振器之間的模式耦合機(jī)制進(jìn)行了深入研究。然而,對于如何實(shí)現(xiàn)非近鄰的、可調(diào)的諧振模式耦合,國際上一直未見相關(guān)報(bào)道。
針對這一難題,研究組設(shè)計(jì)和制備了三個(gè)串聯(lián)的石墨烯納米諧振器,每個(gè)諧振器的諧振頻率可以通過各自底部的金屬電極進(jìn)行大范圍的調(diào)節(jié),因此只要設(shè)定合適的電極電壓就可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)諧振器的共振耦合。研究組首先測量到了兩個(gè)近鄰諧振器之間的模式劈裂,證明了在該串聯(lián)結(jié)構(gòu)中近鄰諧振器可以達(dá)到強(qiáng)耦合區(qū)間,這為進(jìn)一步探索第一個(gè)和第三個(gè)諧振器之間的耦合創(chuàng)造了條件。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)探索,研究組發(fā)現(xiàn)當(dāng)把中間諧振器的共振頻率調(diào)到遠(yuǎn)高于(或遠(yuǎn)低于)兩端諧振器的共振頻率時(shí),兩端諧振器之間不能發(fā)生模式劈裂,即二者耦合強(qiáng)度非常?。坏钱?dāng)中間諧振器的共振頻率逐漸靠近兩端諧振器的共振頻率時(shí),兩端諧振器逐漸產(chǎn)生模式劈裂,且劈裂值逐漸增大。
該實(shí)驗(yàn)是首次在納米諧振器體系中實(shí)現(xiàn)諧振模式的非近鄰耦合,對于納米機(jī)電諧振器領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的推動意義,并且為將來在量子區(qū)間利用聲子模式進(jìn)行信息的長程傳遞創(chuàng)造了條件。
諧振式傳感器具有穩(wěn)定性好,精度高、與微機(jī)接口方便等特點(diǎn)而倍受重視。我們采用微機(jī)械加工技術(shù)研制了微諧振器和諧振式壓力傳感器。其特點(diǎn)是用單晶硅梁做諧振器、梁厚僅數(shù)微米,用靜電激勵(lì)。其振動頻率取決于器件設(shè)計(jì)、材料性能和梁的軸向應(yīng)力,并受外界壓力調(diào)制。研究工作包括器件設(shè)計(jì);激振與拾振技術(shù);關(guān)鍵工藝包括硅健合,薄梁制備技術(shù)和封裝技術(shù),并對樣品進(jìn)行了分析測試 。研究表明,用兩端固支梁理論分析微諧振梁作為一階近似是可行的。單晶梁的工藝難度大,但工藝上仍可行。傳感器固有頻率穩(wěn)定;一般在一百千赫以上,空氣中品質(zhì)因數(shù)達(dá)數(shù)百;靈敏度高,當(dāng)壓力電O升到O·1MPa時(shí),頻移達(dá)十幾千赫,是一種有前途的新型傳感器。 2100433B
批準(zhǔn)號 |
69376028 |
項(xiàng)目名稱 |
硅諧振式壓力傳感器的研究 |
項(xiàng)目類別 |
面上項(xiàng)目 |
申請代碼 |
F0404 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
虞 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
研究期限 |
1994-01-01 至 1995-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
5(萬元) |