黑龙江省自然科学基金(QC2013C059) 作品数:5 被引量:20 H指数:3 相关作者: 施云波 于洋 赵文杰 王欣 王婷 更多>> 相关机构: 哈尔滨理工大学 更多>> 发文基金: 黑龙江省自然科学基金 黑龙江省教育厅科学技术研究项目 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 机械工程 更多>>
AlN微热板气体传感器阵列热失稳特性研究 被引量:6 2013年 采用微机电系统(MEMS)技术设计和制作了一种基于氮化铝(AlN)基陶瓷微热板2单元气体传感器阵列。传感器单元由加热器电极和信号电极组成,中间加热区周围通过激光微加工刻蚀有4个热隔离通孔以减少热传导损失,并通过4个梁与边缘相连接。利用ANSYS软件对传感器阵列热结构进行了热场耦合有限元仿真分析,验证了设计的合理性及工艺的可行性。通过热干扰测试分析得出,传感器单元1工作在300 mW时,加热温度为130.6℃,对另一单元产生的热干扰温度为119.1℃,两单元同时工作在300 mW时产生的热温差仅为3.9℃,两单元的热响应速率均为6 000 ms。可见,研究传感器稳态下单元之间的热干扰大小和瞬态下热平衡速率对集成传感器阵列热稳定性具有重要意义。 周真 赵文杰 施云波 王婷 于洋关键词:传感器阵列 氮化铝 微机电系统 AlN陶瓷微热板MEMS传感器阵列设计与工艺实现 被引量:4 2015年 针对陶瓷基微热板MEMS器件难以微加工,器件表面加热Pt膜使用普通正性光刻胶难以实现光刻剥离的工艺难点问题,提出了激光微加工和柔性机械剥离相结合的微加工方法。以Al N陶瓷为衬底基片,采用激光微加工技术实现热隔离刻蚀体加工,刻蚀梁宽可达0.2 mm。采用柔性机械剥离工艺制备方法解决普通正性光刻胶形成倒梯形凹槽Pt膜难实现图形化问题,可在复杂表面特性的陶瓷基衬底上实现Pt膜剥离线宽10μm。同时利用有限元法进行传感器阵列设计和热结构仿真,验证设计工艺的可行性。 赵文杰 杨守杰 于洋 王向鑫 施云波关键词:微机电系统 传感器阵列 纳米孔Al_2O_3修饰Si基氨气传感器设计 被引量:3 2015年 针对Si基微结构气体传感器中Si基与敏感材料之间附着性较差的问题,提出在Si基与敏感材料之间引入纳米孔Al2O3膜形成新型Si基微结构传感器,利用ANSYS分析软件对微结构进行热分析。采用薄膜工艺、光刻工艺、电化学阳极氧化工艺在Si衬底上制成Si基微结构,采用超声波的方法使聚苯胺敏感材料渗入纳米孔Al2O3膜中制成气体传感器,并在室温下测试了传感器对氨气的检测特性。结果表明:将纳米孔Al2O3膜移植到Si基上增加了敏感材料的附着性;传感器对响应时间约为40 s,恢复时间约为960 s,灵敏度随着氨气浓度的增加而增大,并且呈现出良好的线性关系。 冯侨华 马新甜 兰云萍 施云波关键词:气体传感器 聚苯胺 氨气 半导体气体传感器动态温度调制系统设计及检测方法研究 被引量:6 2016年 针对半导体气体传感器存在选择性差的问题,通过温度调制检测方法实现可燃性气体良好检测性能,提高传感器在复杂环境下的选择性。设计了一种参数可调的气体传感器温度调制系统,实现了正弦波和矩形波输出模式,输出频率0~1 000 Hz,幅值0~5 V可调,矩形波占空比可调,并给出了系统总体设计方案和硬件设计电路。通过自制旁热式Sn O2传感器对CO和CH4两种可燃性气体进行了矩形波温度调制检测分析,得到了优化的温度调制参数。提出以传感器在空气和被测气体响应中温度调制幅值比作为灵敏度系数。测试结果表明,CO和CH4气体在周期10 s的方波温度调制下呈良好的近似线性规律变化,且具有较好的线性度差异,表明两种气体具有选择性差异。 于洋 赵文杰 王欣 王暄 施云波关键词:气体传感器 选择性 温度调制 一种正弦波磁通门传感器激磁系统的设计 被引量:2 2015年 针对方波激励磁通门易出现谐波干扰问题,提出一种采用正弦波激励磁通门的激磁系统。给出了总体设计方案,设计了信号发生器,信号调理电路和功率放大电路,并给出了激磁信号波形、频率和电流等关键参数的设计性能指标。搭建了系统测试平台,分析了在不同激磁波形下磁通门传感器的输出波形变化,实验结果表明:应用本系统能够得出正弦激励下磁通门最佳灵敏度的激磁工作频率为16 k Hz,在此激励作用下,测试平台测得磁通门传感器的灵敏度是110 V/T。 王向鑫 姜文娟 于洋 赵文杰 施云波