【摘 要】
：
微机电系统(MEMS)矢量水听器在使用中会受到平台运动、海浪、洋流等冲击的干扰从而影响对目标声源的探测.为实现水听器的精准探测,提出了一种纤毛—硅柱结构的可抑制振动噪声的矢量水听器.设计了一种力矩平衡结构,利用COMSOL软件对矢量水听器的参数构建有限元分析模型,并对其静态分析、模态分析以及谐响应分析仿真.结果表明:矢量水听器灵敏度为-184.35 dB;可在0～100 gn载荷内正常工作;在工作带宽20～1000 Hz内能有效降低振动噪声带来的干扰.随后提出一种基于MEMS技术的可批量制造工艺,可确保硅
【机 构】
：
中北大学省部共建动态技术测试国家重点实验室,山西太原030051
论文部分内容阅读
微机电系统(MEMS)矢量水听器在使用中会受到平台运动、海浪、洋流等冲击的干扰从而影响对目标声源的探测.为实现水听器的精准探测,提出了一种纤毛—硅柱结构的可抑制振动噪声的矢量水听器.设计了一种力矩平衡结构,利用COMSOL软件对矢量水听器的参数构建有限元分析模型,并对其静态分析、模态分析以及谐响应分析仿真.结果表明:矢量水听器灵敏度为-184.35 dB;可在0～100 gn载荷内正常工作;在工作带宽20～1000 Hz内能有效降低振动噪声带来的干扰.随后提出一种基于MEMS技术的可批量制造工艺,可确保硅柱与水听器的一体化集成,可极大提高矢量水听器的一致性.
其他文献
针对MEMS陀螺仪因材质特性,制造工艺等差异导致输出数据受温度影响的问题.本文在传统温度误差补偿的基础上,提出将深度学习与神经网络相结合,通过LSTM神经网络进行温度误差补偿,从而减小温度变化引起的陀螺的温度漂移.分析了MEMS陀螺仪的温度特性,并在RNN神经网络模型的基础上,建立多层LSTM神经网络模型,利用基于ADAM的优化算法和时间反向传播BPTT算法对LSTM网络进行训练.将训练好的网络模型植入到STM32硬件中,进而实现对MEMS陀螺仪输出的实时温度补偿.实验表明,LSTM模型与RBF温度补偿模
针对缺失全球导航卫星系统(GNSS)信号条件下的低速无人车定位问题,在多状态约束卡尔曼滤波(MSCKF)框架下,提出了一种基于自适应零速修正机制的低速无人车定位方法(AZUPT-MSCKF).传统MSCKF算法利用惯性测量单元(IMU)传播车辆运动信息,并利用相机测量实现对运动信息的校正.然而,当无人车处于静止状态时,相机测量更新停止.受到IMU累积误差的影响,无人车的定位性能将迅速下降.对此,本文提出的AZUPT-MSCKF方法通过新增的自适应零速修正机制校正IMU的信息传播,使得无人车定位方法能较好地
针对目前图像重建方法去噪效果不佳,导致重建后图像分辨率较低的问题,提出基于单层小波变换的视觉传感图像超分辨率重建方法.建立低分辨率和高分辨率两种识别空间,分别计算含有噪声干扰区域、正常区域以及信道噪声参数三者间的欧式距离.利用二维平滑函数定义单层小波变换,有效去除视觉传感图像中的噪声,根据多尺度特性对图像中处于边缘微值的分辨率进行具体检测.对所有高分辨率点实行编码,再将编码后的图像系数按照分辨率的高低顺序整理为集合,输出图像完成重建.仿真实验证明,所提方法重建后图像清晰度较高,且结构相似性(Structu
对基于高分子聚合物的柔性传感器的研究进展进行了概述.从传感器的种类、材料、结构设计、制备工艺、传感原理等多个角度进行分析,并对这些传感器的主要性能(灵敏度、稳定性与重复性、响应时间、迟滞性等)进行评估.重点讨论基于高聚物的柔性传感器在可穿戴设备、柔性驱动以及疾病预防等领域内的应用,总结了当前国内外传感器技术研究所面临的问题,并对未来柔性传感器的发展进行展望.
行人导航中不同运动状态下零速区间的运动数据也有所不同,这就要求零速检测算法具有良好的适应性.针对利用阈值实现零速检测的算法在多种运动状态下适应性差的问题,该文提出了一种基于改进K-means聚类的零速检测算法(zero-velocity interval detection algorithm based on improved K-means clustering,IKC).首先,在运动的开始阶段,通过K-means聚类对角速度数据进行聚类,从而得到零速区间与非零速区间的中心点;然后根据设定的数据点到中
为提升车规芯片在高温下的温度传感电路检测精度,进行过热保护,文章基于Key-Foundry 0.18μm BCD(Biploar-CMOS-DMOS)数模混合工艺设计了一种适用于车规芯片的温度传感检测电路.首先利用了共模电压转换技术实现带隙基准电压共模电压转换,利用NPN基-射电压差的负温度特性传感温度,其次采用开尔文连接进一步提升精度,最后利用电流切换和比较器组合控制温度滞回窗口稳定并实现多通道测量.仿真结果显示提出的电路可以同时支持多路温度检测,过温阈值典型值175℃,过温恢复阈值典型值167℃,温度
镉污染问题严重威胁人类生命健康,因此对镉离子(Cd2+)的快速且高灵敏度检测至关重要.本文通过滴涂法制备了石墨烯/四氧化三铁/壳聚糖/复合膜修饰玻碳电极(GR/Fe3 O4/CS/GCE),采用方波溶出伏安法探讨此修饰电极对Cd2+的溶出伏安响应,优化了电解质、pH值、沉积电位、沉积时间等条件.在最佳条件下,Cd2+的响应峰电流与浓度在4～200μg/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.993,Cd2+的检出限为0.89μg/L,GR/Fe3 O4/CS/GCE具有良好的重现性和灵敏度.将其应用于近
针对无线供电的认知物联网(Internet of Things,IoT),提出基于吞吐量最大化的中继节点的选择(Maximizing Through-put-based Relay Selection,MTRS)算法.与传统中继节点的选择算法不同,MTRS算法采用动态地选择中继节点的策略.用户依据源节点广播信号质量决定是否请求中继节点协助转发.一旦需要中继节点协作转发,就从最大化吞吐量角度选择中继节点,进而提升吞吐量.仿真结果表明,相比于同类的算法,提出的MTRS算法提升了系统吞吐量.
基于有限元仿真研究了方环和圆环形谐振器的静态位移点,并分析了支撑轴位置对谐振器性能的影响,提出了优化设计方案:对于方环形谐振器,在对角处设置双端侧向支撑以降低其锚点损耗;对于圆环形谐振器,采用单端侧向支撑以及三端底部支撑相结合的器件结构,在保证电学信号引出的同时,提升器件的品质因数Q.针对所设计的器件结构特征,设计了一种基于七步光刻工艺的微纳制程,并成功实现器件的高成品率制备.测试结果表明:前者的Q值和机电耦合系数k2eff分别为1707.4和0.98％,后者的Q值和k2eff分别为1844.7和1.58
利用COMSOL有限元软件建立了复合膜声表面波(SAW)器件结构,并将通常使用的平面叉指换能器(IDT)更新为跨层布局形式.通过COMSOL软件对新结构进行了模态分析与频率响应分析,计算了机电耦合系数,研究了异性电极间距与同性电极间距的改变对复合膜SAW器件产生的影响.结果表明:跨层IDT布局形式,可以在现有制备条件与水平不变的前提下,大幅度降低器件尺寸,提高特征频率.