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传感器与微系统杂志

杂志介绍

传感器与微系统杂志是由中国电子科技集团公司主管,中国电子科技集团公司第四十九研究所主办的一本北大期刊。

传感器与微系统杂志创刊于1982,发行周期为月刊,杂志类别为电子类。

  • 生物传感器检测牛奶病原微生物的研究进展

    关键词: 生物传感器  牛奶  病原微生物  检测方法  

    牛奶中病原微生物的含量是衡量牛奶质量的重要指标之一,生物传感器在牛奶病原微生物检测方面有较好的优势。介绍了生物传感器的组成和原理,并详细综述了近几年电化学生物传感器和质量敏感型生物传感器在牛奶中病原微生物的定量检测中的研究现状,探讨了未来的发展趋势。

  • 基于流体动力学的探空温度传感器太阳辐射误差研究

    关键词: 温度传感器  流体动力学  太阳辐射误差  珠状热敏电阻器  

    针对太阳辐射加热导致的误差显著限制了温度测量的准确度的问题,提出了基于流体动力学的太阳辐射误差的修正方法——数值分析法。建立从地面到32 km高空不同气压条件下珠状热敏电阻器探空温度传感器的误差热分析模型,通过计算流体动力学对其进行太阳辐射误差数值模拟分析。着重研究了太阳辐射方向、传感器表面涂层反射率、传感器尺寸等物理参数...

  • 无线传感器网络节点任务调度与功耗管理算法研究

    关键词: 能量采集  无线传感器网络节点  异质多核片上系统  功耗管理  任务调度  

    针对有能量采集系统的无线传感器网络节点异质多核So C平台,从提高能量利用效率的角度,提出了一种任务调度与功耗管理算法。该算法处理实时有截止时间并有相互依赖关系的任务,任务执行在多个电压可调的处理单元上。通过对节点系统能量采集行为和应用情况进行分析建立了问题模型,并运用运筹学软件LINGO对模型做了求解。利用多组随机输入的任务流...

  • 拦截型主动防护系统探测传感器研究

    关键词: 主动防护系统  连续波雷达  拦截  

    针对坦克装甲车辆主动防护系统传感器做出了系统性的介绍,阐述了近现代主动防护系统探测传感器的功能特点、系统组成和工作原理。结合国内某型主动防护系统的研制情况,详细分析了天线和频率综合器两个关键技术在工程实现时需要注意的问题和解决方法,其中天线在设计中应该尽可能多地提高隔离度;频率综合器在设计中应该提高相位噪声指标。通过对上...

  • 函数拟合法力数字传感器的非线性和温度补偿

    关键词: 分散性  非线性  温度补偿  函数拟合  

    针对力数字传感器存在的分散性、非线性和温度特性问题,通过软件进行补偿。分析了力数字传感器的非线性特性,采用三次样条插值获得被测重力和输出频率的函数关系,将测量得到的输出频率通过三次样条插值计算得到被测重力。对于力数字传感器的温度特性,建立了分段三次插值函数,利用反函数得到不同温度下输出频率与被测重力的函数关系。将温度和频...

  • PZT厚膜的电射流沉积研究

    关键词: 锆钛酸铅  厚膜  电射流沉积  

    制备了锆钛酸铅(PZT)悬浮液,采用电射流沉积(EJD)技术,在硅衬底上沉积了PZT厚膜。研究了电射流沉积高度、流量及悬浮液混合条件对厚膜致密性的影响。结果表明:降低电射流沉积高度和流量有助于提高沉积PZT厚膜致密性;采用球磨方法充分混合PZT悬浮液,沉积的PZT厚膜致密性明显提高。采用优化的电射流沉积参数和球磨20 h的PZT悬浮液,制备了10μm...

  • 基于人工鱼群算法优化SVM的手部动作sEMG识别

    关键词: 表面肌电信号  模式识别  人工鱼群算法  支持向量机  参数优化  

    为了提高人体手部运动模式识别的准确性,提出了一种基于人工鱼群算法优化支持向量机(SVM)的模式识别方法。该方法对采集的表面肌电信号(s EMG)去噪后提取小波系数最大值作为特征样本,将提取后的特征输入到SVM进行动作模式识别,同时采用人工鱼群算法优化SVM(AFSVM)的惩罚参数和核函数参数,避免参数选择的盲目性,提高模型的识别精度。通过对...

  • 一种基于Bagging-SVM的智能传感器集成学习方法

    关键词: 智能传感器  集成学习  增量学习  支持向量机  bagging算法  

    集成多个传感器的智能片上系统(So C)在物联网得到了广泛的应用。在融合多个传感器数据的分类算法方面,传统的支持向量机(SVM)单分类器不能直接对传感器数据流进行小样本增量学习。针对上述问题,提出一种基于Bagging-SVM的集成增量算法,该算法通过在增量数据中采用Bootstrap方式抽取训练集,构造能够反映新信息变化的集成分类器,然后将新老分...

  • 随钻脉冲曼码信号处理研究

    关键词: 随钻测量  曼码  最小均方  时钟恢复  自适应噪声对消  

    随钻测量过程中,井下随钻测量信号通过钻井液脉冲方式传输到地面,地面采集到的信号往往包含了各种噪声和干扰,为了正确地恢复源信号,采用基于最小均方的自适应噪声对消算法。同时,利用改进锁相环方法来正确地恢复时钟,寻找准确的采样点。通过现场采集的钻井液脉冲信号进行验证,曼码信号处理能成功恢复码子,还原有效信息。

  • 汽车电子燃油泵中无刷无位置传感器直流电机控制研究

    关键词: 电子燃油泵  无刷直流电机  反电动势法  虚拟中性点  

    针对现有汽车电子燃油泵电机油品适应性差、噪声大、寿命短等问题,设计了一种无刷无位置传感器电机控制系统,并应用于电子燃油泵中。在分析无刷电机旋转原理的基础上,利用反电动势法在控制程序中构造虚拟中性点电压来确定反电动势过零点信号,并结合预定位启动法进行启动,从而实现了无刷无位置传感器电机的控制。实验表明:该系统能够准确判断电...

  • 定向电磁波测井仪双倾斜线圈系结构研究

    关键词: 定向电磁波传播  倾斜线圈系  并矢green函数  

    采用水平层状各向异性介质中的磁流源并矢Green函数数值模拟了倾斜线圈系随钻电磁波电阻率测井仪的电磁波传播特性。分析了采用倾斜线圈系时电压的幅值衰减和相位移,兼顾信号强度和定向方位信号敏感性两方面因素,理论上给出线圈系方位角和线圈倾角的选择方法。研究结果与现有两种国外定向随钻电磁波电阻率测井仪的参数一致,为国内定向测井仪器的...

  • 基于重掺杂的谐振式传感器频率温度系数补偿研究

    关键词: 谐振式传感器  振荡器  频率温度系数  温度补偿  

    MEMS谐振式传感器具有精度高、准数字输出、抗干扰能力强等特点,高精度压力传感器、应力传感器等多采用谐振式工作原理。频率温度系数补偿是实现高精度谐振式传感器的关键技术。通过实验研究了利用重掺杂改善硅频率温度系数的技术。实验表明:P型掺杂浓度达到7×1019/cm3时,〈110〉晶向频率温度系数降低到-11.68×10-6/K;N型掺杂浓度达到6×1019/cm...

  • 无线传感器网络中一种模糊加权目标定位方法

    关键词: 无线传感器网络  接收信号强度指示  目标定位  模糊权值  

    提出了一种无线传感器网络(WSNs)中的模糊加权定位算法,利用探测节点RSSI值的估计距离为平面离散栅格分配权值,通过比较累计权值搜索出目标坐标,其模糊性使得该方法能够有效地抵抗各种强度的噪声,设定可调模糊度适应不同的衰落信道,在单目标定位中具有非常高的稳定性。针对多目标定位,提出变型的权值模型,设计了去模糊化算法将多个目标坐标提...

  • 碳化硅薄膜的ICP浅刻蚀工艺研究

    关键词: 碳化硅薄膜  感应耦合等离子体刻蚀  正交试验  刻蚀速率  

    选用SF6/O2混合气体对等离子体增强化学气相淀积(PECVD)法制备的碳化硅(Si C)薄膜进行了浅槽刻蚀,并通过正交试验设计方法,研究了感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术中反应室压强、偏压射频(BRF)功率、O2比例三个工艺参数对碳化硅薄膜刻蚀速率的影响及其显著性。实验结果表明:BRF功率对于刻蚀速率的影响具有高度显著性,各因素对刻蚀速率的...

  • 激光传感器扫描边缘系统定位方法研究

    关键词: 激光位移传感器  扫描方向  上升沿  下降沿  最小二乘法  

    非接触式齿轮倒角测量系统物体坐标系与运动平台坐标系的系统定位是通过人工控制XY移动平台携带激光传感器运动使激光点投射到棋盘格左下角点,该方法存在一定的人为误差,增加了齿轮倒角测量的系统误差[1]。提出用激光位移传感器扫描测量标定板右侧和下侧边缘突变点位置坐标来确定标定板右下角点位置坐标信息,棋盘格有效区域左下角点与标定板右下...

  • 基于SEM图像的碳纳米管薄膜均匀性表征方法研究

    关键词: 喷射吸滤  碳纳米管薄膜  sem图像  多重分形谱  均匀性  

    将多壁碳纳米管综合了超声处理和高速离心等分散工艺单分散后,采用喷射吸滤法制备碳纳米管薄膜,并研究超声时间对薄膜分布均匀性的影响。基于多重分形理论和SEM图像分析多壁碳纳米管薄膜的形态学特征。碳纳米管薄膜的分布均匀性主要取决于多重分形谱宽度Δa和最大、最小概率子集维数的差别Δf等分形参数。多重分形分析弥补了传统的表面评价和统计...

  • 阳极氧化膜对花萼状涡流阵列传感器裂纹监测的影响

    关键词: 阳极氧化膜  厚度  涡流阵列传感器  裂纹监测  

    针对飞机铝合金结构件表面具有阳极氧化膜的实际,制备具有不同厚度阳极氧化膜的2A12—T4铝合金试件,搭建疲劳裂纹监测系统,对花萼状涡流阵列传感器的裂纹监测特性进行了研究。研究表明:花萼状涡流阵列传感器可以对具有阳极氧化膜的铝合金结构疲劳裂纹进行有效监测,监测精度为1 mm;但阳极氧化膜的厚度会对花萼状涡流阵列传感器的裂纹监测特性产...

  • 用于细胞固定的微纳SiO_2基底研究

    关键词: 细胞阵列芯片  微机电系统  黏附  细胞固定  

    细胞阵列芯片在细胞生物学研究、药物筛选等生物医疗领域有着广阔的应用前景。针对芯片上细胞固定时需要化学修饰的限制,提出了仅通过表面结构实现细胞固定的方案。基于MEMS技术,采用DRIE在硅片上得到超疏水的微纳结构,通过简单的高温氧化工艺实现超亲水性的Si O2结构表面;再通过控制BOE腐蚀时间得到不同形貌的基底表面。计算了基底表面上的循环...

  • 基于广域氧传感器的λ分析仪设计

    关键词: 广域氧传感器  空燃比  pid控制  stm32  

    以广域氧(UEGO)传感器为敏感元件,STM32f407为核心处理器,开展了一种λ分析仪的设计。详细介绍了UEGO传感器测量原理,推导了UEGO传感器的极限电流对空燃比的理论公式。设计了传感器信号检测与处理、工作温度控制、LCD显示等硬件电路,完成了λ分析仪的硬件设计。结合推导公式和硬件电路编写相应的软件驱动程序,传感器工作温度控制过程中引入PID控...

  • 红外多气体传感器设计

    关键词: 多气体检测  红外传感器  光学气室  光学气室建模和仿真  电路设计  

    针对甲烷、二氧化碳和一氧化碳三种气体的同时检测,设计出一种红外多气体传感器。该传感器将探测器和红外光源集成在光学气室内。在对气室进行设计时,首先确定气室高度为25 mm,随后通过计算和软件仿真分析确定气室的半径为10 mm。设计完成外围电路并对传感器进行测试,结果显示:对甲烷、一氧化碳和二氧化碳的检测范围可达到(0~40 000)×10-6。

  • 网络化手势运动跟踪系统设计

    关键词: 运动捕获  惯性导航  刚体动力学  惯性传感器  

    设计了一种基于微机电惯性传感器的数据手套。根据惯性导航和刚体动力学原理,构建了基于微型传感器的体感网络,并通过多传感器数据的融合解算以获取运动姿态信息,实现对手指各关节运动数据的捕获。结合计算机图形技术构建三维虚拟手捕获系统进行性能对比评估,实验结果表明:所设计的系统具有良好的稳定性和适应性,能够对手运动信息进行实时有效...

  • 基于陶瓷基体铂薄膜电阻热式气体质量流量计设计

    关键词: 热式  气体流量计  质量流量  

    提出了一种基于陶瓷基体铂薄膜电阻热式气体质量流量计的设计方法,分析了热式气体流量计的原理,制作了陶瓷铂电阻流量敏感元件,为降低加热功耗,提出了通孔方案。设计了恒温差控制电路和MSP430单片机处理电路,并制作出了实际样机。采用音速喷嘴标定装置对样机进行了标定和测试,该流量计的测量范围500~1 500 kg/h,精度±0.5%,响应时间2 s,能够满足...

  • 基于SoC FPGA的心电信号检测系统设计

    关键词: 片上系统现场可编程门阵列  心电信号  linux  小波分析  qrs波检测  

    设计实现了一种基于片上系统现场可编程门阵列(So C FPGA)的心电信号(ECG)检测系统。系统通过具有高输入阻抗、高共模抑制比和低噪声的前置采集放大电路,实现心电信号的拾取和预处理。通过基于So C FPGA的硬件平台和移植的嵌入式Linux开发环境的软硬协同设计方式,完成了心电信号的A/D转换、VGA显示、Micro SD卡数据存储和心电信号算法处理,...

  • 基于单针三电极的动态血糖传感器研制

    关键词: 葡萄糖氧化酶  葡萄糖传感器  连续监测  

    研制了一种基于单根空心微针的新型植入式葡萄糖传感器,用于对人体血糖变化趋势进行连续监测。单根空心微针由结构相同的两个沿轴向磨去半边的不锈钢针管通过绝缘胶粘结而成,其分别作为传感器的工作电极与辅助电极;参比电极是置于该微针通孔之中的Ag/Ag Cl细丝;葡萄糖氧化酶(GOD)置于针尖的通孔处。测试结果表明:传感器的线性范围为3~22 mmol...

  • 基于Pt/石墨烯纳米复合材料的甲醛电化学传感器

    关键词: 甲醛  石墨烯  传感器  电化学  

    采用电沉积的方法制备了Pt/石墨烯纳米复合材料,考察了该复合材料的电化学性能,用于甲醛的检测,表现出良好的检测性能。实验结果表明:在0.1 mol/L的H2SO4溶液中,Pt/石墨烯纳米复合材料修饰电极可以实现在2×10-6~2×10-3mol/L浓度范围内甲醛浓度的检测,最低检测限为1×10-6mol/L,并且具有高的灵敏度和良好的重现性。

  • 一种超低功耗无线震动传感器设计

    关键词: 传感器  震动测量  无线通信  低功耗  

    为实现长期无人值守的震动测量与目标识别,设计了一种超低功耗无线震动传感器。该传感器采用磁电式敏感元件来获取震动信号,通过信号调理、数据采集、数据分析、数据存储和无线通信的软硬件设计,完成目标识别和数据传输。通过免供电传感和双处理器设计实现超低功耗工作,利用无线传感器网络监测模式构建无线、分布式震动监测网络。试验结果表明:...

  • 基于A型超声波传感器的血压连续测量系统

    关键词: a型超声波  颈动脉直径  血压连续测量  

    设计了一种应用A型超声波测距手段的血压连续测量系统。系统中用超声波传感器探测颈动脉,利用颈动脉前后壁反射回的超声波测距得到颈动脉直径连续波形。基于动脉直径与血压的关系建立血压计算模型,从而实现血压的测量。实验结果表明:本系统测量的血压值与标准的测量方法相比,收缩压标准差最大值为4.72 mm Hg,舒张压标准差最大值为3.17 mm Hg,符...

  • 一种基于多传感器的步态相位实时检测系统

    关键词: 智能假肢  步态相位  状态判断  传感器  

    对人体步态相位进行准确实时的判断是智能假肢等康复机器人控制的基础,提出并建立了一种实时状态相位检测系统。该系统包含了4只压力传感器和2只姿态传感器,能够准确地区分出平地行走时足跟着地、足放平、足跟离地、足尖离地、摆动弯曲以及摆动伸展等五种状态相位,实验表明:该系统能够适应不同测试者的不同步幅和步速,并能够应用在假肢的实时控...

  • 基于非共烧技术的高温压力传感器设计

    关键词: 氧化锆  非共烧  传感器  电容器  频率  

    设计一种基于氧化锆(Zr O2)的高温非共烧陶瓷压力传感器。在已有的低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的基础上,经过改进采用了高温非共烧技术进行陶瓷传感器的制作。先进行传感器基底的制作,再制作传感器的金属电路部分。这样解决了高温共烧技术中各材料高温烧结热膨胀系数不匹配的问题。传感器信号读取采用两个电感耦合的方式,实现了非接触压力测量。...

  • 基于WSNs的语音通信机制设计与实现

    关键词: 无线传感器网络  语音通信  语音编解码  通信终端  

    针对目前无线传感器网络(WSNs)对语音传输的不足,设计和实现了一种基于WSNs的无线语音通信机制。采用了结合8051CPU和RF收发器的CC2530芯片作为微处理器,CMX649作为语音编解码芯片,并采用协处理器辅助CC2530对语音信息进行处理,在IEEE 802.15.4协议上实现对语音的传输。详细介绍了系统的硬件和软件设计,对通话距离与通话质量进行了测试。实验...

  • 数字补偿式巨磁阻抗传感器设计

    关键词: 数字补偿  巨磁阻抗  地磁传感器  非晶丝  灵敏度  模块  

    地磁环境下弱磁信号的检测要求地磁传感器具有灵敏度高、工作范围宽的特点,非晶丝在高频交流激励下具有阻抗变化率高的特点,宜于用来作地磁传感器。但非晶丝线性工作区较短,不能完全覆盖地磁场范围,通过采用数字补偿技术可以补偿大部分地磁场,使传感器工作于非晶丝的线性区,提高了传感器的灵敏度,扩展了传感器的工作范围。通过测试,采用数字补偿...

  • 基于旋转谐振结构的单芯片二维电场传感器

    关键词: 电场传感器  微机电系统  旋转谐振式微执行器  二维测量  电场标定  

    提出并研制了一种二维电场检测传感芯片,将四个电场测量微型单元和旋转式驱动微结构集成在3.5 mm×3.5 mm的敏感结构上,实现了单芯片的电场二维测量。介绍了传感器的工作原理、敏感结构的设计,以及基于绝缘体上硅(SOI)工艺的单芯片微型二维电场传感器制备工艺技术。成功研制出传感器原理样机,研究了微型二维电场传感器的标定方法,开发了用于电...

  • 应用于RFID的超低功耗CMOS温度传感器设计

    关键词: 温度传感器  射频识别技术  互补金属氧化物半导体工艺  

    针对融合射频识别(RFID)的无线温度传感器节点设计的需求,采用0.18μm 1P6M台积电CMOS工艺,设计了一种低功耗集成温度传感器。该温度传感器首先将温度信号转换为电压信号,然后通过经压控振荡器将电压信号转换为受温度控制的频率信号,再通过计数器,将频率信号转换为数字信号。传感器电路利用MOS管工作在亚阈值区,并采用动态阈值技术获得超低功耗...

  • 一种主动式全景立体视觉传感器设计

    关键词: 主动式全景立体视觉传感器  面激光发生器  单视点  深度测量  三维重构  

    现有的三维激光扫描仪无法实时、全自动地计算空间三维信息,需要对获得的点云数据进行配准。为解决这些问题,研制了一种新型主动式全景立体视觉传感器(ASODVS),并且从影响ASODVS测距精度的各个因素进行了分析。实验结果表明:设计的ASODVS能自动、实时地进行空间物点深度测量,并得到相应的点云数据。

  • 基于光场耦合的时栅位移传感器设计

    关键词: 位移测量  光场耦合  行波合成  时栅传感器  误差曲线  

    为了实现制造成本低、易加工、高精度的位移测量,设计了一种光场耦合式的时栅位移传感器。介绍了利用基于交变光场的两路驻波合成电行波信号,并通过鉴相的方式实现空间位移转换的测量原理;完成了传感器的结构设计,给出了传感器的系统框图,具体分析了信号处理电路的功能。实验结果表明:光场耦合式的时栅位移传感器在108 mm范围内误差为±0.5μm。

  • 基于电感式位移传感器的调焦机构设计

    关键词: 调焦机构  电感式位移传感器  现场可编程门阵列  数字信号处理  

    调焦机构是大型光电跟踪设备和变焦距镜头的重要组成部分,调焦精度直接影响整个跟踪控制系统的性能。目前调焦机构大多采用光栅尺作为位移的采集和反馈单元来实现系统的闭环控制,其主要缺陷是体积大、温度适应性差,不能满足对温度要求高的工作环境。设计了一种由电感式直线位移传感器、DSP&FPGA调焦控制板卡、步进电机以及电动平移台组成的宽温...

  • 基于WSNs的医院环境监测系统设计

    关键词: 无线传感器网络  环境监测系统  能量均衡  数据可靠性传输  

    针对传统医院环境监测系统现场布线难、设备移动性差、测量精度不高的问题,提出了一种基于无线传感器网络(WSNs)技术的医院环境监测系统,并详细介绍了该系统的结构、通信机制及软件实现流程。系统由无线传感器节点依据无线通信机制形成WSNs。在分析影响WSNs能耗的主要因素和现有节能技术基础上,提出了一种基于能量均衡的数据可靠传输算法,即动...

  • 基于LabVIEW的加速度计模型参数辨识模块设计

    关键词: 加速度计  labview  频域最小二乘  参数辨识  

    加速度计的模型参数辨识对研究加速度计动态特性具有重要作用。针对加速度计动态特性测试系统中加速度计模型参数辨识模块的设计,利用Lab VIEW图形化编程的特点,以最小二乘原理为基础,通过对加速度计频域响应函数的拟合实现了加速度计模型参数的辨识,并构建了可视化软面板。实验测试表明:所设计模块能够实现加速度计模型参数辨识,有较高的参数...

  • 一种基于压力传感器的穿戴式呼吸监测系统设计

    关键词: 穿戴式设备  呼吸监测  手机app软件  呼吸操  慢性阻塞性肺疾病  

    为指导慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者完成标准的呼吸操康复训练,设计了一种穿戴式呼吸监测系统,系统包括呼吸波传感器、数据采集电路板和手机APP软件。通过该系统,患者能实时观测自身呼吸波形和各项呼吸参数,通过比对标准呼吸曲线,根据同步提示音修正并完成标准呼吸操。临床实验表明:患者使用该系统锻炼可增加肺部通气量,改善肺功能。

  • 非分光红外车辆尾气传感器系统设计

    关键词: 车辆尾气  非分光红外  支持向量回归  红外传感器  

    非分光红外(NDIR)是一种利用气体对红外光的选择性吸收原理进行气体浓度检测的方法。利用NDIR分析方法,设计一种车辆尾气检测传感器系统,实现对大气中存在的汽车尾气进行检测与分析。该系统使用多窗口红外传感器组合,采用v支持向量回归进行传感器建模。实验结果证明:该检测系统具有测量精度高、稳定性好和便于携带的特点,能够满足车辆尾气测...

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