基于铝基含能配合物及CL-20含能微芯片的制备及表征

1

作者 孟珂娟 马小霞 +1 位作者 李宇翔 张开黎 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期438-444,I0004,共8页

为提高含能微芯片的能量特性和燃烧特性,推进其在微推进器、微驱动器、微毁伤器等装置中的应用,通过在铜箔上原位生长含能配位聚合物(ECP)、电子束沉积n-Al及重结晶CL-20的方法制备了ECP@Al@CL-20的含能阵列,采用SEM、XRD、TG/DSC及高... 为提高含能微芯片的能量特性和燃烧特性,推进其在微推进器、微驱动器、微毁伤器等装置中的应用,通过在铜箔上原位生长含能配位聚合物(ECP)、电子束沉积n-Al及重结晶CL-20的方法制备了ECP@Al@CL-20的含能阵列,采用SEM、XRD、TG/DSC及高速摄影等表征方法对其微观形貌、物相组成、热分解特性、燃烧性能及贮存寿命进行了测试与分析。在此基础上,将其与微机电系统(MEMS)集成制得了功能性的ECP@Al@CL-20含能微芯片,并对含能微芯片进行了电容点火测试。结果表明,由于ECP的导热系数低,使ECP@Al@CL-20含能阵列从外到内的传热效率降低,导致放热峰温相比纯CL-20提高了8.5℃,从而提高了ECP@Al@CL-20的热稳定性;ECP@Al@CL-20含能阵列具有优异的燃烧性能,自持燃烧时间(340 ms)远大于ECP@Al的自持燃烧时间(120 ms),含能微芯片可在15 mJ的输入能量下激发。 展开更多

关键词 含能配位聚合物 微机电系统 纳米铝 CL-20 微加热器 含能微芯片 ECP MEMS

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基于单一敏感质量的三轴电容加速度计的设计 被引量：6

2

作者 陈立国 袁飞 +1 位作者 陈涛 孙立宁 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期932-937,994,共6页

设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度... 设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度制作,降低了热机械噪声,增大了检测电容,提高了灵敏度、分辨率和可靠性。ANSYS仿真结果表明,器件在3个轴向的灵敏度一致性好,抗干扰,测试结果和理论分析相符。该加速度计结构工艺简单,在消费电子领域有较好的应用前景。 展开更多

关键词 单一敏感质量 三轴加速度计 微机电系统 全差分电容检测

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MEMS传感器测量平板表面摩擦应力高速风洞试验 被引量：4

3

作者 梁锦敏 李建强 +3 位作者 蒋卫民 李春彦 唐淋伟 田军 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-4,14,共5页

采用两种热敏MEMS传感器阵列和一种电容式MEMS传感器,在FL-21风洞中开展了平板模型表面摩擦应力分布测量试验研究。试验马赫数(Ma)为0.3～0.6,试验雷诺数(Re)为(0.63～1.23)×107m-1,模型迎角为0°。试验结果表明:平板模型边界... 采用两种热敏MEMS传感器阵列和一种电容式MEMS传感器,在FL-21风洞中开展了平板模型表面摩擦应力分布测量试验研究。试验马赫数(Ma)为0.3～0.6,试验雷诺数(Re)为(0.63～1.23)×107m-1,模型迎角为0°。试验结果表明:平板模型边界层流动能量主要集中在1000Hz以内;试验测得的表面摩擦应力分布随Ma变化规律与可压缩层流/湍流估算值吻合较好;试验所用平板模型边界层流动转捩起始点位于距平板前缘160mm附近,终止点在距平板前缘202.5～242.5mm之间。 展开更多

关键词 MEMS(微机电系统) 风洞试验 高速风洞 表面摩擦应力

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用于低g_n值微惯性开关的低刚度平面微弹簧设计与制作 被引量：6

4

作者 王超 陈光焱 吴嘉丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期620-627,共8页

针对低gn值微惯性开关对微弹簧系统刚度的要求（0．1～1N／m数量级），设计了一种基于平面矩形螺旋梁结构的平面微弹簧。假设材料均匀、连续且具各向同性，根据材料力学的卡氏定理和线弹性理论，推导得到了微弹簧的弹性系数计算公式，... 针对低gn值微惯性开关对微弹簧系统刚度的要求（0．1～1N／m数量级），设计了一种基于平面矩形螺旋梁结构的平面微弹簧。假设材料均匀、连续且具各向同性，根据材料力学的卡氏定理和线弹性理论，推导得到了微弹簧的弹性系数计算公式，并根据ANSYS有限元仿真分析结果对其进行了修正。基于多层高深宽比硅台阶刻蚀方法，采用MEMS体硅加工工艺，完成了微弹簧的制备，划片后微弹簧芯片尺寸为7mm×7mm×0．3mm。分析结果表明，完善后的弹性系数计算公式与ANSYS仿真结果更为接近，可直接应用于微弹簧的结构优化设计以简化设计过程。纳米压痕法的测试结果表明，微弹簧样品的弹性系数约为0．554N／m，满足设计要求。该微弹簧具有体积小、结构简单、加工容易实现等特点，其成功研制为实现低gn值微惯性开关的工程实用化奠定了基础。 展开更多

关键词 平面微弹簧 低刚度微弹簧 平面矩形螺旋梁 微惯性开关 微机电系统

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基于BioMEMS技术的DNA固相萃取芯片的制备 被引量：3

5

作者 陈兴 崔大付 +1 位作者 刘长春 蔡浩原 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期433-436,共4页

基于BioMEMS技术,制备一种新型的Si-PDMS-玻璃结构的DNA固相萃取微流控芯片。在硅基片上制备4种固相载体,分析不同载体的性质和制备特点,优选多孔氧化硅作为萃取DNA的固相载体。对比研究芯片的封装工艺,优选压制法制备PDMS-玻璃盖片,采... 基于BioMEMS技术,制备一种新型的Si-PDMS-玻璃结构的DNA固相萃取微流控芯片。在硅基片上制备4种固相载体,分析不同载体的性质和制备特点,优选多孔氧化硅作为萃取DNA的固相载体。对比研究芯片的封装工艺,优选压制法制备PDMS-玻璃盖片,采用粘接技术封装芯片。芯片成功提取老鼠全血中的基因组DNA,提取效率为23.5×10-9g/μL全血,并成功进行PCR反应,达到试剂盒水平。固相萃取微流控芯片具有与其他样品处理芯片、PCR芯片和电泳芯片相集成的潜力,可实现对复杂生物样品的检测和分析。 展开更多

关键词 BioMEMS技术 固相萃取 微流控芯片 封装技术 多孔氧化硅

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一种新型基于MEMS的同位素微电池的研究 被引量：6

6

作者 孙磊 苑伟政 乔大勇 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期434-438,共5页

介绍了同位素微电池的工作原理及结构组成。阐明了其从工作原理上区别于原有的核电池,采用和太阳能电池光生伏特相似的辐生伏特效应。对同位素微电池的工艺作了详尽的介绍。提出了使用垂直侧壁方孔阵列的能量转换结构,相比传统的同尺寸... 介绍了同位素微电池的工作原理及结构组成。阐明了其从工作原理上区别于原有的核电池,采用和太阳能电池光生伏特相似的辐生伏特效应。对同位素微电池的工艺作了详尽的介绍。提出了使用垂直侧壁方孔阵列的能量转换结构,相比传统的同尺寸开口且等深的倒三角直槽型或倒金字塔型的能量转换结构表面积增大了120%以上;引入了电镀区这一新结构,增强了同位素微电池的工作稳定性。 展开更多

关键词 MEMS 放射性同位素微电池 辐生伏特 垂直侧壁方孔阵列 电镀区

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一种基于微处理器的消化道内按摩装置的研制 被引量：2

7

作者 黄戎 彭承琳 +1 位作者 何红梅 朱婧 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1291-1294,共4页

首先简要回顾了微电子机械系统技术研究进展,然后介绍了一种基于微处理器的消化道内按摩装置的基本结构,工作原理和特点。尤其详细介绍了采用MSP430F123微处理器产生周期脉冲,来控制整个按摩胶囊的供电。总的说来,消化道内按摩装置具有... 首先简要回顾了微电子机械系统技术研究进展,然后介绍了一种基于微处理器的消化道内按摩装置的基本结构,工作原理和特点。尤其详细介绍了采用MSP430F123微处理器产生周期脉冲,来控制整个按摩胶囊的供电。总的说来,消化道内按摩装置具有重要的临床应用价值和商业价值,开发消化道内按摩装置对我国生物医学工程产业和微电子机械系统产业的发展都有着积极和深远的意义。 展开更多

关键词 微电子机械系统 微处理器 振动 按摩

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地震预警技术的应用与展望 被引量：16

8

作者 王俊 刘红桂 周昱辰 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期874-882,共9页

简要回顾了地震预警的发展历程,介绍了地震预警的基本原理和地震位置、预警震级及预测烈度等关键参数的主要测定方法。作为一种能够有效减轻地震灾害的手段,世界上多个国家和地区相继开始建设各自的地震预警系统,以系统建设与应用实效... 简要回顾了地震预警的发展历程,介绍了地震预警的基本原理和地震位置、预警震级及预测烈度等关键参数的主要测定方法。作为一种能够有效减轻地震灾害的手段,世界上多个国家和地区相继开始建设各自的地震预警系统,以系统建设与应用实效为切入点,介绍了世界主要地震预警系统和我国的相关进展情况;并基于目前地震预警面临的主要挑战,从传感器、信号处理算法及组网模式等方面,展望了未来地震预警系统新的、有潜在变革性的技术和方法。 展开更多

关键词 地震预警系统 预警盲区 光纤观测 微电子机械系统 机器学习算法

原文传递

多孔硅及其在MEMS中的应用 被引量：2

9

作者 马家志 胡明 +2 位作者 田斌 张之圣 王博 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期107-111,共5页

具有不同孔径尺寸和孔隙率的多孔硅在不同的 MEMS中可作为功能结构层和牺牲层。简要介绍了多孔硅的结构和制备方法 ;与体微机械和表面微机械加工技术相比 ,多孔硅技术的优势被详细阐述 ;针对多孔硅材料的性质 ,讨论了多孔硅在不同领域... 具有不同孔径尺寸和孔隙率的多孔硅在不同的 MEMS中可作为功能结构层和牺牲层。简要介绍了多孔硅的结构和制备方法 ;与体微机械和表面微机械加工技术相比 ,多孔硅技术的优势被详细阐述 ;针对多孔硅材料的性质 ,讨论了多孔硅在不同领域的应用。 展开更多

关键词 多孔硅 MEMS 微机械加工 微电子机械系统 功能结构层 牺牲层材料

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高g值加速度环境微结构动态特性 被引量：3

10

作者 王涛 王晓东 王立鼎 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第16期88-94,共7页

为研究微机电系统(Microelectro-mechanical systems,MEMS)中微结构在高g值加速度环境中的动态特性,研究高g值加速度环境微结构动态测试技术,建立高g值环境微结构动态测试装置,研制适用于高g值加速度环境的压电陶瓷底座激励装置,制备集... 为研究微机电系统(Microelectro-mechanical systems,MEMS)中微结构在高g值加速度环境中的动态特性,研究高g值加速度环境微结构动态测试技术,建立高g值环境微结构动态测试装置,研制适用于高g值加速度环境的压电陶瓷底座激励装置,制备集成压阻元件的典型梁—质量块微结构,测试典型MEMS微结构在从常态到10000g加速度环境中动态特性及其变化规律。测试结果显示,在高g值加速度作用下,当微结构发生大变形处于非线性状态时,微结构谐振频率随加速度的增大而提高;而当微结构处于线性小变形状态时,微结构谐振频率不随外部加速度作用发生变化;在大变形及小变形状态下,外部高g值加速度载荷对微结构阻尼比均不产生明显影响。测试结果与采用应力刚化非线性有限元模型分析结果具有很好的一致性。 展开更多

关键词 微结构 高G值 动态特性 微机电系统

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硅烷膜固化方式对AZ91镁合金耐蚀性的影响 被引量：3

11

作者 朱阮利 魏博 +2 位作者 胡小涛 陈之行 聂东旭 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2016年第1期36-41,共6页

为了改善AZ91镁合金的耐蚀性,采用包括加热固化、碱液固化和微电水固化在内的3种不同固化方式制备了硅烷膜,并对其耐蚀性进行了研究.采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了试样的腐蚀形貌,并采用极化曲线分析了硅烷膜的耐蚀性.结果表明... 为了改善AZ91镁合金的耐蚀性,采用包括加热固化、碱液固化和微电水固化在内的3种不同固化方式制备了硅烷膜,并对其耐蚀性进行了研究.采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了试样的腐蚀形貌,并采用极化曲线分析了硅烷膜的耐蚀性.结果表明,经硅烷化处理后,AZ91镁合金表面可以形成一层硅烷膜,且很好地抑制了镁合金的腐蚀;对比3种不同固化方式后发现,碱液固化效果最佳,其次是加热固化,微电水固化效果虽不及前两者,但也有较好的效果. 展开更多

关键词 AZ91镁合金 硅烷化处理 碱液固化 加热固化 微电水固化 耐腐蚀 极化 硅烷膜

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基于热膨胀效应的微执行器进展 被引量：12

12

作者 匡一宁 黄庆安 《电子器件》 CAS 1999年第3期162-170,共9页

本文首先分析了热驱动微执行器的基本原理及其相对于静电驱动、磁驱动的优势。接着分析了五种常见的热驱动结构（线性热膨胀结构、冲击驱动结构、双变体（Ｂｉｍ ｏｒｐｈ）结构、弯曲梁结构以及热空气结构）的原理、特点，它们的某些... 本文首先分析了热驱动微执行器的基本原理及其相对于静电驱动、磁驱动的优势。接着分析了五种常见的热驱动结构（线性热膨胀结构、冲击驱动结构、双变体（Ｂｉｍ ｏｒｐｈ）结构、弯曲梁结构以及热空气结构）的原理、特点，它们的某些典型应用也随后作了介绍。最后对热驱动微执行器计算机辅助设计的前景进行了展望。 展开更多

关键词 微电子机械系统 热膨胀 微执行器

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微机械传感器的现状与发展 被引量：11

13

作者 朱长纯 韩建强 刘君华 《电子元器件应用》 2003年第4期8-11,共4页

概述国内外目前已实现的微机械传感器,特别是微机械谐振式传感器的类型、工作原理、性能和发展方向。

关键词 微机械传感器 微机电系统 微谐根式传感器 发展现状 工作原理

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MEMS发展应用现状 被引量：39

14

作者 李旭辉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第5期7-9,共3页

微机电系统(MEMS)技术有小尺寸、多样化、微电子等特点,它将信息系统的微型化、多功能化、智能化和可靠性水平提高到了新的高度。MEMS做成的惯性器件(微加速度计和微型陀螺)以及MEMS在小型卫星、海陆空作战平台及信息传递、航空航天、... 微机电系统(MEMS)技术有小尺寸、多样化、微电子等特点,它将信息系统的微型化、多功能化、智能化和可靠性水平提高到了新的高度。MEMS做成的惯性器件(微加速度计和微型陀螺)以及MEMS在小型卫星、海陆空作战平台及信息传递、航空航天、生物医疗和医学等方面有广泛应用。 展开更多

关键词 微机电系统 发展 应用 MEMS

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基于MEMS传感器的可穿戴式老年人跌倒监测系统的设计 被引量：11

15

作者 张云浦 李玉榕 陈建国 《生物医学工程研究》 2014年第3期170-175,183,共7页

为了缩短老年人跌倒后的救助时间和提高安全保障,我们设计了一种基于加速度和角速度传感器的跌倒监测装置。该装置结合机械微电子系统(microelectro mechanical system,MEMS)传感器、数字信号处理及无线传输技术应用于智能手机上。为区... 为了缩短老年人跌倒后的救助时间和提高安全保障,我们设计了一种基于加速度和角速度传感器的跌倒监测装置。该装置结合机械微电子系统(microelectro mechanical system,MEMS)传感器、数字信号处理及无线传输技术应用于智能手机上。为区分人体跌倒事件和日常行为,结合人体三轴加速度和角速度联合对跌倒事件进行判断,通过大量实验选取合适阈值。针对老年人的生活特点,数据通过蓝牙装置发送至手机上进行处理,通过手机语音报警、手机GPS定位系统和短信通知医院和用户监护人,使得老年人跌倒后能够在第一时间获得救治,减小伤害。经过大量的实验测试结果统计,相比较于传统的三轴加速度判断跌倒事件,结合三轴加速度和加速度联合判断使该系统的准确率从84.29%提高至100%。结果表明:基于MEMS传感器的可穿戴式跌倒监测系统具有便捷、准确、功耗低的特点,能够准确监测出跌倒事件并进行报警。 展开更多

关键词 跌倒监测 微电子机械系统 阈值 蓝牙 三轴加速度 角速度

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一种面向微型传感器的新型微能源的结构设计与仿真 被引量：1

16

作者 孙磊 苑伟政 +1 位作者 乔大勇 秦冲 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期2488-2490,共3页

传统同位素微电池的能量转换结构采用单层阵列形式,造成电池输出功率较小,不能满足微型传感器件的需求.设计了一种基于大阵列多层压制的能量转换结构,以引入高深宽比工艺并增大比表面积,从而提高了放射源利用率,使得微电池可以根据微型... 传统同位素微电池的能量转换结构采用单层阵列形式,造成电池输出功率较小,不能满足微型传感器件的需求.设计了一种基于大阵列多层压制的能量转换结构,以引入高深宽比工艺并增大比表面积,从而提高了放射源利用率,使得微电池可以根据微型传感器件的需求作出设计,并能与其进行工艺集成.对这种结构的微电池性能进行仿真得到最佳p-n结结深,结果证明了该结构具有较高的输出功率. 展开更多

关键词 MEMS 同位素微电池 微型传感器件 大阵列多层压制 工艺集成

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微电子技术的进展与挑战 被引量：2

17

作者 林鸿溢 李映雪 《世界科技研究与发展》 CSCD 1999年第4期31-38,共8页

微电子技术自巴丁、布拉顿和肖克莱发明晶体管至今，经历了半个世纪的发展，已经取得巨大进步，成为人类社会众多领域的关键技术，从而有力地推动。

关键词 微电子技术 集成电路 纳米电子学 微机电系统 单芯片系统 研究方向

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MEMS低功耗催化甲烷传感器脉冲供电研究 被引量：3

18

作者 沈国杰 《工矿自动化》 北大核心 2018年第7期27-31,共5页

针对传统催化甲烷传感器功耗高的问题,在分析微型机电系统(MEMS)低功耗催化甲烷元件性能的基础上,提出脉冲供电工作方式。通过输出稳定性测试和灵敏度测试确定脉冲供电具体占空比,并对恒压供电和脉冲供电下元件的线性特性、零点温度特... 针对传统催化甲烷传感器功耗高的问题,在分析微型机电系统(MEMS)低功耗催化甲烷元件性能的基础上,提出脉冲供电工作方式。通过输出稳定性测试和灵敏度测试确定脉冲供电具体占空比,并对恒压供电和脉冲供电下元件的线性特性、零点温度特性、灵敏度特性、零点漂移及灵敏度漂移进行了测试。结果表明,脉冲供电工作方式不仅可极大地降低MEMS催化甲烷传感器的功耗,而且在零点漂移和灵敏度方面拥有更加优异的性能。 展开更多

关键词 甲烷传感器 微型机电系统 脉冲供电 载体催化 MEMS催化元件 低功耗

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一种新型无阀微泵的研究 被引量：1

19

作者 苏波 王登伟 《测试技术学报》 2011年第2期107-111,共5页

研究了一种适用于微流体系统的新型无阀微泵．以单晶硅片为材料并采用微机电系统（MEMS）技术制备微泵的泵腔以及扩散口和喷口，选用弹性模量较小的聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为泵膜，利用扁平振动马达作为驱动部件，研制出一个尺寸为12m... 研究了一种适用于微流体系统的新型无阀微泵．以单晶硅片为材料并采用微机电系统（MEMS）技术制备微泵的泵腔以及扩散口和喷口，选用弹性模量较小的聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为泵膜，利用扁平振动马达作为驱动部件，研制出一个尺寸为12mm×12mm×6mm的无阀微泵．分别对微泵的振动频率和输出流量进行了测试，结果显示：驱动电压对微泵的频率和流量均有显著影响；当驱动电压在14～3．0V范围的时候，频率和电压成线性关系；流量随着背压的增加而减小，在零背压下，当电压为1．5V时，微泵的流量达到最大值158laL／min． 展开更多

关键词 无阀微泵 微电子机械系统 单晶硅 聚二甲基硅氧烷 扁平振动马达

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三维微机电系统声发射传感器设计及性能分析 被引量：2

20

作者 张礼华 夏称阳 郭颖 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第2期306-315,共10页

声发射技术作为一种动态无损检测手段,主要实现对材料产生的缺陷进行动态监测及损伤位置的预测。微机电系统声发射传感器在检测材料疲劳裂纹位置和扩展方向上应用广泛,实现其对材料裂纹的3-D动态位移检测,对于无损检测技术的发展具有重... 声发射技术作为一种动态无损检测手段,主要实现对材料产生的缺陷进行动态监测及损伤位置的预测。微机电系统声发射传感器在检测材料疲劳裂纹位置和扩展方向上应用广泛,实现其对材料裂纹的3-D动态位移检测,对于无损检测技术的发展具有重要意义。该文提出了一种新型3-D微机电系统声发射传感器,首先对3-D微机电系统声发射传感器进行了结构设计和性能分析,结构方面主要包括z方向响应传感单元和x、y方向响应传感单元设计;其次通过传感器的阻尼、谐振点处灵敏度计算,证明传感器的性能良好;最后采用有限元软件ANSYS对z方向响应传感单元做了模态和谐响应分析,x、y方向响应传感单元做了模态分析和谐响应分析,仿真结果与理论值吻合较好,验证了结构设计的合理性,对实现材料裂纹的三维动态检测具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 3-D传感 微机电系统 声发射 z方向响应传感 x、y方向响应传感

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