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一种新型CCD驱动电路设计方法 被引量：27
1
作者 虞益挺 饶伏波 +1 位作者 乔大勇 苑伟政 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期388-390,共3页
在结合直接数字电路驱动法与单片机口驱动法的基础上,设计了一种新型的CCD驱动电路,保留了原有两种方法各自的优点。仿真与实验结果表明该方法能提供多路驱动时序,驱动频率高,硬件电路简单,编程方便,具有较好的性价比及应用推广价值,已... 在结合直接数字电路驱动法与单片机口驱动法的基础上,设计了一种新型的CCD驱动电路,保留了原有两种方法各自的优点。仿真与实验结果表明该方法能提供多路驱动时序,驱动频率高,硬件电路简单,编程方便,具有较好的性价比及应用推广价值,已用于CCD图像采集系统的研制。 展开更多
关键词 CCD ICX038BLA 驱动电路 电荷耦合器件
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交叠式Allan方差在微机械陀螺随机误差辨识中的应用 被引量：26
2
作者 李晓莹 胡敏 +1 位作者 张鹏 常洪龙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期225-229,共5页
微机械陀螺随机误差的辨识对提高微机械陀螺的精度具有非常重要的意义。在相同的置信水平下,交叠式Allan方差分析方法比普通Allan方差具有更大的置信区间。论文对交叠式Allan方差在微机械陀螺随机误差辨识中的应用做了深入研究,并基于... 微机械陀螺随机误差的辨识对提高微机械陀螺的精度具有非常重要的意义。在相同的置信水平下,交叠式Allan方差分析方法比普通Allan方差具有更大的置信区间。论文对交叠式Allan方差在微机械陀螺随机误差辨识中的应用做了深入研究,并基于该方法对某型号微机械陀螺进行了随机误差辨识实验。实验表明该方法能有效地辨识出微机械陀螺的各项随机误差成分。 展开更多
关键词 微机械陀螺 漂移误差 随机误差建模 交叠式Allan方差
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基于MEMS传感器的微型姿态确定系统研究 被引量：25
3
作者 薛亮 李天志 +1 位作者 李晓莹 常洪龙 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期457-460,共4页
针对捷联式姿态确定系统误差随时间积累的缺点,设计了一种由MEMS陀螺、加速度计及微磁强计组合的姿态确定系统。采用Allan方差方法分析了陀螺随机误差,通过建立姿态误差四元数微分方程和磁强计线性化测量方程,设计了姿态估计卡尔曼滤波... 针对捷联式姿态确定系统误差随时间积累的缺点,设计了一种由MEMS陀螺、加速度计及微磁强计组合的姿态确定系统。采用Allan方差方法分析了陀螺随机误差,通过建立姿态误差四元数微分方程和磁强计线性化测量方程,设计了姿态估计卡尔曼滤波器。系统采用实际测量值进行姿态解算,结果表明这种组合能够有效抑制传感器随机漂移引起的姿态误差,系统具有体积小、成本低、性能可靠等优点。 展开更多
关键词 姿态确定 ALLAN方差 卡尔曼滤波 随机漂移 磁强计
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微机械薄膜残余应力研究 被引量：9
4
作者 虞益挺 苑伟政 乔大勇 《微细加工技术》 EI 2005年第2期46-50,共5页
阐述了薄膜残余应力对MEMS器件结构的影响及其产生根源、测量技术与控制技术,对多层薄膜结构中热应力的产生进行了有限元建模和理论分析。通过对一种残余应力测量结构(微旋转结构)的仿真分析表明,旋转梁端的偏移量与残余应变成线性对应... 阐述了薄膜残余应力对MEMS器件结构的影响及其产生根源、测量技术与控制技术,对多层薄膜结构中热应力的产生进行了有限元建模和理论分析。通过对一种残余应力测量结构(微旋转结构)的仿真分析表明,旋转梁端的偏移量与残余应变成线性对应关系。最后,简单介绍了沉积工艺条件、应变相消法以及快速热退火在薄膜残余应力控制中的应用。 展开更多
关键词 微机电系统 薄膜残余应力 微旋转结构 应变相消 快速热退火
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微能源发展概述 被引量：9
5
作者 秦冲 苑伟政 +1 位作者 孙磊 乔大勇 《光电子技术》 CAS 2005年第4期218-221,225,共5页
产品小型化、微型化、集成化是当今技术发展的大趋势,能源供应已成为制约产品微型化技术发展的瓶颈,其微型化问题受到广泛的重视。结合目前国内外微能源的发展现状,分别介绍了微太阳能电池、同位素微能源和基于卡门涡街的压电微能源等... 产品小型化、微型化、集成化是当今技术发展的大趋势,能源供应已成为制约产品微型化技术发展的瓶颈,其微型化问题受到广泛的重视。结合目前国内外微能源的发展现状,分别介绍了微太阳能电池、同位素微能源和基于卡门涡街的压电微能源等几种典型的微能源,并展望了微能源的发展趋势和应用前景。 展开更多
关键词 微能源 微太阳能电池 同位素微能源 基于卡门涡街的压电微能源
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基于ASIC芯片的微小电容测量电路研究 被引量：10
6
作者 胡敏 李晓莹 +1 位作者 常洪龙 蒋庆华 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期379-382,共4页
基于一款专用集成电路芯片(ASIC)HT133实现了一种微小电容测量电路。该电路具有高分辨率、高抗干扰性、偏置调节能力和模拟、数字信号两种输出模式等特点。文中详细论述了测量电路的实现以及电路的抗干扰措施,并通过测定一组微小电容验... 基于一款专用集成电路芯片(ASIC)HT133实现了一种微小电容测量电路。该电路具有高分辨率、高抗干扰性、偏置调节能力和模拟、数字信号两种输出模式等特点。文中详细论述了测量电路的实现以及电路的抗干扰措施,并通过测定一组微小电容验证了电路的性能。实验表明,电路分辨率达0.5 fF,非线性度8.67%。该电路在各种电容式传感器特别是微机电系统(MEMS)传感器中有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 计量学 微小电容 电容式传感器
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振动式微机械陀螺驱动控制电路研究 被引量：10
7
作者 李芊 李晓莹 +1 位作者 常洪龙 蒋庆华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2230-2232,2235,共4页
本文分析了微机械陀螺检测灵敏度和驱动信号频率和幅度的关系,在此基础上提出了一种振动式微机械陀螺驱动控制环路方案并给出了相应的电路实现方法.它利用陀螺谐振时驱动信号和驱动模态位移信号具有900相位差这一特性,采用锁相方式完成... 本文分析了微机械陀螺检测灵敏度和驱动信号频率和幅度的关系,在此基础上提出了一种振动式微机械陀螺驱动控制环路方案并给出了相应的电路实现方法.它利用陀螺谐振时驱动信号和驱动模态位移信号具有900相位差这一特性,采用锁相方式完成驱动轴的稳频控制,恒幅控制环节则采用半波整流电路及后续的直流电压调整电路实现,从而完成了对驱动轴的锁相和恒幅双环路控制,保证了陀螺驱动轴的谐振和振幅恒定,有效的提高了陀螺的灵敏度和标度因子的稳定性.最后针对音叉电容式微机械陀螺进行的开闭环对比实验证明,添加控制环路的检测电路零偏稳定性提高了10倍左右. 展开更多
关键词 驱动控制环路 恒幅 锁相
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染料共敏化纳米晶太阳能电池的性能研究 被引量：3
8
作者 孙磊 苑伟政 乔大勇 《光电子技术》 CAS 2005年第3期150-153,共4页
采用罗丹明-B与香豆素混合的方法,配制成敏化剂修饰纳米晶薄膜。实验结果证明,这种共敏化的方法可以在可见光范围内有效提高电池的吸光度,使得电池的性能比单独使用罗丹明-B敏化有了大幅度提高。实验中,罗丹明-B与香豆素共敏化的电池的... 采用罗丹明-B与香豆素混合的方法,配制成敏化剂修饰纳米晶薄膜。实验结果证明,这种共敏化的方法可以在可见光范围内有效提高电池的吸光度,使得电池的性能比单独使用罗丹明-B敏化有了大幅度提高。实验中,罗丹明-B与香豆素共敏化的电池的开路电压达到了550 mV,短路电流达到了0.137 5 mA/cm2。 展开更多
关键词 共敏化 纯有机染料 光电转换
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微机械器件形状与尺寸的图像测量研究 被引量：8
9
作者 邓进军 苑伟政 +1 位作者 李晓莹 马炳和 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期101-103,107,共4页
采用面阵CCD作为图像传感器,结合微机械器件结构尺寸的测量特点,建立非接触式无损图像测量系统,并给出了典型平面几何尺寸的测量原理和算法。试验结果表明系统具有良好的稳定性和较高的精度。
关键词 微机械器件 形状尺寸 图像测量
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纯有机染料共敏化纳米晶太阳能电池的性能研究 被引量：4
10
作者 乔大勇 孙磊 苑伟政 《感光科学与光化学》 EI CSCD 2005年第5期327-332,共6页
采用曙红与香豆素混合的方法,配制成敏化剂修饰纳米晶薄膜.实验结果证明,这种共敏化的方法可以在可见光范围内有效提高电池的吸光度,使得电池的性能比单独使用曙红敏化有了大幅度提高.在模拟太阳光下,曙红与香豆素共敏化的电池的开路电... 采用曙红与香豆素混合的方法,配制成敏化剂修饰纳米晶薄膜.实验结果证明,这种共敏化的方法可以在可见光范围内有效提高电池的吸光度,使得电池的性能比单独使用曙红敏化有了大幅度提高.在模拟太阳光下,曙红与香豆素共敏化的电池的开路电压达到了532 mV,短路电流达到了0.1125 mA/cm2. 展开更多
关键词 共敏化 纯有机染料 光电转换
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虚拟陀螺技术研究 被引量：9
11
作者 张鹏 常洪龙 +1 位作者 苑伟政 胡敏 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2226-2229,共4页
提出了一种基于阵列数据融合的虚拟陀螺技术来提高微机械陀螺的精度.其将多个同类型的陀螺组合形成阵列.采用Allan方差方法提取微机械陀螺的速率随机游走、角度随机游走等噪声,并利用阵列陀螺间同类噪声的相关性建立卡尔曼滤波器的系统... 提出了一种基于阵列数据融合的虚拟陀螺技术来提高微机械陀螺的精度.其将多个同类型的陀螺组合形成阵列.采用Allan方差方法提取微机械陀螺的速率随机游走、角度随机游走等噪声,并利用阵列陀螺间同类噪声的相关性建立卡尔曼滤波器的系统噪声方差阵及量测噪声方差阵,设计实现了静态和动态两种最优滤波器对陀螺的输出进行最优估计.实验结果显示:三个偏置稳定性为35deg/hr的微陀螺经静态、动态滤波后,所形成的虚拟陀螺偏置稳定性分别降至0.15deg/hr和20deg/hr,表明该虚拟陀螺技术可有效提高微机械陀螺的精度. 展开更多
关键词 微机械陀螺 随机漂移 ALLAN方差 卡尔曼滤波
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一种基于多端口组件网络的MEMS系统级建模方法 被引量：5
12
作者 霍鹏飞 马炳和 苑伟政 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第2期192-194,198,共4页
以多端口组件及其网络的研究作为理论基础,创建了专门针对MEMS的系统级建模方法———用单个组件 表示MEMS的各功能结构部件,组件的端口表征与部件有关的各种物理量,依据一定规则联结组件形成的网络表 征整个微系统。该方法采用常... 以多端口组件及其网络的研究作为理论基础,创建了专门针对MEMS的系统级建模方法———用单个组件 表示MEMS的各功能结构部件,组件的端口表征与部件有关的各种物理量,依据一定规则联结组件形成的网络表 征整个微系统。该方法采用常微分和代数方程描述组件的行为,混合信号硬件描述语言作为组件及其网络的建模 语言。以梁为例,阐述了如何建立其行为方程,以得到参数化、可供重用的组件模型。上述研究结合微加速度计的 系统级设计应用实例,表明该方法是实现MEMS系统级建模的有效手段,能针对MEMS固有的多能量域耦合行为 等进行快速建模与仿真。 展开更多
关键词 多端口组件网络 系统级建模 MEMS 硬件描述语言
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基于MEMS技术的无线加速度测量系统 被引量：6
13
作者 毛尧辉 苑伟政 虞益挺 《微纳电子技术》 CAS 2006年第5期254-257,共4页
结合MEMS微传感器和无线通信技术,研究了MEMS微加速度计检测信号的测量与无线传输技术,制定了二维加速度信号的无线测量系统方案,设计了系统电路,并完成了原型装置的制作与调试。实践表明,本系统能对微弱的加速度进行无线检测,有较高的... 结合MEMS微传感器和无线通信技术,研究了MEMS微加速度计检测信号的测量与无线传输技术,制定了二维加速度信号的无线测量系统方案,设计了系统电路,并完成了原型装置的制作与调试。实践表明,本系统能对微弱的加速度进行无线检测,有较高的测量精度和灵敏度。 展开更多
关键词 微机电系统 ADXL202 微加速度计 无线通信技术 加速度无线测量系统
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曲率测量技术在微机电系统薄膜残余应力测量中的应用 被引量：7
14
作者 虞益挺 苑伟政 乔大勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期78-81,共4页
在比较曲率测量技术常用的Stoney公式及其修正式的基础上,利用有限元分析方法,建立薄膜/基底结构的有限元模型,给出一种薄膜残余应力的等效施加方法,从两个方面详细分析并对比这两个公式在微机电系统(Micro electromechanical systems,M... 在比较曲率测量技术常用的Stoney公式及其修正式的基础上,利用有限元分析方法,建立薄膜/基底结构的有限元模型,给出一种薄膜残余应力的等效施加方法,从两个方面详细分析并对比这两个公式在微机电系统(Micro electromechanical systems,MEMS)薄膜残余应力测量中的检测精度。仿真及分析结果表明,修正后的Stoney公式在很大程度上提高薄膜残余应力的测量精度,使曲率测量技术的适用范围得到较大扩展。但是当薄膜厚度接近于基底厚度或结构处于大变形状态下,修正式的计算精度也将受到较大影响,此时可以采用有限元分析方法来获得临界状态值,以提高残余应力的检测精度。同时,通过有限元分析,证实曲率测量技术应用中存在的另一个问题,即曲率的空间分布不均匀性现象。 展开更多
关键词 曲率测量技术 微机电系统 薄膜残余应力 薄膜/基底结构 有限元分析
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一种新型微机电系统扫描镜的谐振频率研究 被引量：8
15
作者 燕斌 苑伟政 +3 位作者 乔大勇 刘耀波 吴蒙 李昭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期191-197,共7页
在微光机电系统(MOEMS)技术的基础上,采用绝缘体上硅(SOI)的体硅加工工艺,设计并加工制作了一种新型的静电驱动的谐振式微机电系统(MEMS)扫描镜。介绍了其基本工作原理及结构设计特点;理论计算了圆形和方形两种结构的尺寸扫描镜的谐振频... 在微光机电系统(MOEMS)技术的基础上,采用绝缘体上硅(SOI)的体硅加工工艺,设计并加工制作了一种新型的静电驱动的谐振式微机电系统(MEMS)扫描镜。介绍了其基本工作原理及结构设计特点;理论计算了圆形和方形两种结构的尺寸扫描镜的谐振频率,并利用ANSYS有限元软件进行仿真;设计并搭建了一个简单易操作的光学测试系统,对研制出的MEMS扫描镜(7.1mm×5.2mm)进行扫描角度测试。利用该器件参数激励的迟滞频率特性,对其谐振频率进行实际测量。同时,为验证其所测谐振频率的准确性,利用激光多普勒测振(LDV)系统对其进行测试。在工作电压10V,方形和圆形扫描镜的驱动频率分别为556Hz和596Hz时,机械扫描角度分别可达到约6°和5°,谐振频率分别约为300Hz和277Hz。并分析误差产生的原因及其结果。 展开更多
关键词 光学器件 微光学器件 扫描镜 绝缘体上硅 谐振频率 迟滞频率响应
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自适应光学系统MEMS微变形镜的研究 被引量：5
16
作者 饶伏波 乔大勇 苑伟政 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2004年第4期288-293,共6页
指出了传统变形镜研究所面临的瓶颈,以及采用MEMS技术研究微变形镜的优点.介绍了利用静电力驱 的平板电容式分立式微变形镜.分析结果表明它具有比传统变形镜更优越的性能.指出了进一步研究与发展MEMS微变形镜还需要解决的若干重要问题.
关键词 MEMS技术 自适应光学系统 驱动 分立式 电容式 优点 性能 瓶颈 研究所
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一种新型CCD图像采集系统设计 被引量：4
17
作者 马志波 乔大勇 +2 位作者 虞益挺 苑伟政 姜澄宇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1250-1252,共3页
结合电荷耦合器件和外围设备,介绍了一种CCD图像数据采集系统设计。采用74HC04逻辑非芯片将模数转换芯片和数据缓存芯片之间的CLK信号适当延迟,解决了图像数据模数转换后输出到FIFO缓存的时序控制问题。通过电路设计解决了微控制器难以... 结合电荷耦合器件和外围设备,介绍了一种CCD图像数据采集系统设计。采用74HC04逻辑非芯片将模数转换芯片和数据缓存芯片之间的CLK信号适当延迟,解决了图像数据模数转换后输出到FIFO缓存的时序控制问题。通过电路设计解决了微控制器难以直接应用于高速数据采集的难题,实现连续图像数据采集和处理,具有较好的通用性。 展开更多
关键词 ICX038BLA 驱动电路 电荷耦合器件 FIFO
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基于模糊逻辑的MEMS陀螺零漂温度补偿技术 被引量：8
18
作者 秦伟 苑伟政 +1 位作者 常洪龙 薛亮 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期19-22,共4页
针对MEMS陀螺在外界温度变化时,角速率输出误差较大且为非线性的特点,设计了一种基于模糊逻辑的MEMS陀螺温度补偿方法,采用一元Takagi-Sugeno模糊模型对陀螺零漂的温度误差进行辨识与实时补偿,并就陀螺在自身发热和外界温度变化两种情... 针对MEMS陀螺在外界温度变化时,角速率输出误差较大且为非线性的特点,设计了一种基于模糊逻辑的MEMS陀螺温度补偿方法,采用一元Takagi-Sugeno模糊模型对陀螺零漂的温度误差进行辨识与实时补偿,并就陀螺在自身发热和外界温度变化两种情况下的补偿效果进行了实验验证,结果表明,经过温度补偿,陀螺零漂从0.01003°/s减小到0.007°/s,可满足工程应用的需要。 展开更多
关键词 模糊逻辑 温度补偿 MEMS陀螺 零漂
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音叉电容式微机械陀螺的误差源分析与消除 被引量：4
19
作者 常洪龙 苑伟政 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期679-683,共5页
误差源是以弱小信号处理为特征的微机械陀螺精度提高的主要制约因素。分析了音叉电容式微机械陀螺由本身工作模式和加工误差造成的两类误差源 ,并探讨了相应的消除方法。首先采用分离电极方法消除了驱动模态位移电流对敏感模态输出信号... 误差源是以弱小信号处理为特征的微机械陀螺精度提高的主要制约因素。分析了音叉电容式微机械陀螺由本身工作模式和加工误差造成的两类误差源 ,并探讨了相应的消除方法。首先采用分离电极方法消除了驱动模态位移电流对敏感模态输出信号的耦合 ;用半频驱动方法抑制了驱动电压信号通过寄生电容对输出信号的耦合 ;通过在玻璃基体上开槽减轻了梳齿电容的静电悬浮以及玻璃基体上的电荷累积现象。然后通过对驱动电压幅值的自动调节弥补了由加工误差所造成的驱动电容不匹配 ,并采用同步解调消除正交误差。 展开更多
关键词 音叉电容式 微机械陀螺 误差源 耦合 半频驱动
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电容式微机械陀螺接口电路 被引量：6
20
作者 蒋庆华 苑伟政 常洪龙 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2223-2225,共3页
接口电路是电容式微机械陀螺研制中的关键技术之一.给出了一种通用的电容式微机械陀螺接口电路方案.该方案包括电容检测和信号处理两个模块.相位相反幅度相同的两路高频载波加在敏感差动电容的两端形成敏感电桥,另一频率的高频载波叠加... 接口电路是电容式微机械陀螺研制中的关键技术之一.给出了一种通用的电容式微机械陀螺接口电路方案.该方案包括电容检测和信号处理两个模块.相位相反幅度相同的两路高频载波加在敏感差动电容的两端形成敏感电桥,另一频率的高频载波叠加了驱动信号后加在驱动差动电容两端形成驱动电桥,质量块作为所有电容的公共端连接两电桥接虚地的放大器,构成前置电容检测模块;后续的带通滤波电路将驱动和敏感信号分离,各自解调滤波得到两个模态相应的振动信息,驱动振动对敏感振动再次解调即可得到和输入角速度信号成线性关系的直流电压.采用音叉电容式陀螺进行实验,结果表明该电路能够有效的能够有效的抑制寄生电容和各个接口电容之间电耦合的,电容分辨率可以达到10-15F. 展开更多
关键词 微机械陀螺 电容检测 电桥 电荷放大器 接口电路 电容传感器
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