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基于全硅工艺的硅谐振压力传感器设计与制备
1
作者
李亨
王淞立
+3 位作者
赵虎
申建武
黄嘉珊
张龙
《测控技术》
2022年第9期127-132,共6页
硅谐振压力传感器制备工艺包括硅-玻璃工艺和全硅工艺,采用硅-玻璃工艺时,硅材料和玻璃材料热膨胀系数存在差异,会产生热应力。为解决硅材料和玻璃材料热膨胀系数不匹配而产生的热应力,设计一种基于全硅工艺的硅谐振压力传感器。该设计...
硅谐振压力传感器制备工艺包括硅-玻璃工艺和全硅工艺,采用硅-玻璃工艺时,硅材料和玻璃材料热膨胀系数存在差异,会产生热应力。为解决硅材料和玻璃材料热膨胀系数不匹配而产生的热应力,设计一种基于全硅工艺的硅谐振压力传感器。该设计采用全硅工艺制备,其中电极层和敏感膜层集成于一体,密封层实现真空键合,在消除热应力的同时可减小黏接剂带来的应力干扰。采用全硅工艺制备的硅谐振压力传感器能够克服各种应力干扰,使传感器迟滞、重复性等指标得到改善,进而提升综合精度、长期稳定性等指标。全硅工艺还可改善传感器温度系数,可提升传感器温度跟随性指标。传感器最终测试结果显示,其综合精度优于±0.01%F.S.,其余指标如温度系数、迟滞、重复性等均优于基于硅-玻璃工艺的同类产品。
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关键词
硅谐振压力传感器
全硅
热应力
温度系数
迟滞
设计与制备
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职称材料
可调谐激光气体水分传感器设计
2
作者
周苑
刘隽
+3 位作者
高旭辉
关卫军
权晓伟
陈柏松
《测控技术》
2023年第12期38-42,50,共6页
针对低露点水分测量过程,特别是进行-80~-60℃范围露点测量时,缺少精度高、速度快、稳定性好、成本低的解决方案的问题,设计并实现了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)的气体水分...
针对低露点水分测量过程,特别是进行-80~-60℃范围露点测量时,缺少精度高、速度快、稳定性好、成本低的解决方案的问题,设计并实现了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)的气体水分传感器。该传感器采用1392 nm可调谐分布式反馈(Distributed Feedbake,DFB)激光器,结合特殊设计的赫里奥特池,在吸收池体积为30 mL的情况下,光程达到了1.5 m。测量过程克服了空气背景干扰、管壁吸附等问题,实现了0.5~2000μmol/mol的微量水检测,通过分段检测、多点标定的方式,保证了较宽量程范围内的测量准确度。采用氮气作为背景气进行试验,试验结果按露点温度计算,误差优于±0.32℃。该传感器测量重复性符合二级精密露点仪要求,可用于氮气和空气中的水分测量。
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关键词
气体分析
水分
近红外光谱
可调谐半导体激光吸收光谱
赫里奥特池
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职称材料
郑州地下水均衡试验场的改建工程——主要测试设施与数据自动化采集
被引量：
4
3
作者
李俊亭
张彦辉
+2 位作者
申圆圆
刘尚杰
王帅
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期38-43,共6页
郑州地下水均衡试验场的改建,是由中国地质环境监测院主持的国家地下水监测工程中地下水均衡试验场的改建项目之一,由河南省环境地质监测院具体负责实施。科学技术的发展,为试验场观测数据采集的自动化奠定了良好基础。试验场数据采集...
郑州地下水均衡试验场的改建,是由中国地质环境监测院主持的国家地下水监测工程中地下水均衡试验场的改建项目之一,由河南省环境地质监测院具体负责实施。科学技术的发展,为试验场观测数据采集的自动化奠定了良好基础。试验场数据采集需要自动化的有:3m高主杆气象站测试系统;太阳全辐射、太阳净辐射、太阳直射观测仪,E—601蒸发仪,5TM含水率、温度传感器,自动补水仪,负压测量仪。除后两项外,其他需要数据采集仪器已经市场化。后两项是作者的发明与实用专利。自动补水仪是用来模拟地下水位埋深的设备,它是以传统的马里奥特瓶补水原理为基础,采用控制电路使其可以自动补给因蒸发而消耗的水量,同时还可以记录降水的历时过程。负压测量是利用空气运动黏度约大于水运动黏度的15倍这一特性,即当水刚通过多孔瓷头时,气体不能通过多孔瓷头,据此设计了在包气带中能测定负压的传感器。数据采集则应用了惠斯登电桥平衡的补偿原理。由于控制、供电、采集数据的电缆过多,因此数据自动化采集系统应用了三级采集、逐级集成的方案。
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关键词
自动补水仪
负压传感器
5TM水分与温度传感器
数据自动化采集系统
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职称材料
题名
基于全硅工艺的硅谐振压力传感器设计与制备
1
作者
李亨
王淞立
赵虎
申建武
黄嘉珊
张龙
机构
西安
思
微
传感
科技
有限公司
出处
《测控技术》
2022年第9期127-132,共6页
文摘
硅谐振压力传感器制备工艺包括硅-玻璃工艺和全硅工艺,采用硅-玻璃工艺时,硅材料和玻璃材料热膨胀系数存在差异,会产生热应力。为解决硅材料和玻璃材料热膨胀系数不匹配而产生的热应力,设计一种基于全硅工艺的硅谐振压力传感器。该设计采用全硅工艺制备,其中电极层和敏感膜层集成于一体,密封层实现真空键合,在消除热应力的同时可减小黏接剂带来的应力干扰。采用全硅工艺制备的硅谐振压力传感器能够克服各种应力干扰,使传感器迟滞、重复性等指标得到改善,进而提升综合精度、长期稳定性等指标。全硅工艺还可改善传感器温度系数,可提升传感器温度跟随性指标。传感器最终测试结果显示,其综合精度优于±0.01%F.S.,其余指标如温度系数、迟滞、重复性等均优于基于硅-玻璃工艺的同类产品。
关键词
硅谐振压力传感器
全硅
热应力
温度系数
迟滞
设计与制备
Keywords
silicon resonant pressure sensor
all silicon
thermal stress
temperature coefficient
hysteresis
design and manufacture
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
可调谐激光气体水分传感器设计
2
作者
周苑
刘隽
高旭辉
关卫军
权晓伟
陈柏松
机构
陕西省计量科学研究院
国家市场监管重点实验室(计量光学及应用)
西安
极善
思
传感
科技
有限公司
西安
电子
科技
大学
出处
《测控技术》
2023年第12期38-42,50,共6页
基金
陕西省市场监督管理局科技计划项目(2019KY10)。
文摘
针对低露点水分测量过程,特别是进行-80~-60℃范围露点测量时,缺少精度高、速度快、稳定性好、成本低的解决方案的问题,设计并实现了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)的气体水分传感器。该传感器采用1392 nm可调谐分布式反馈(Distributed Feedbake,DFB)激光器,结合特殊设计的赫里奥特池,在吸收池体积为30 mL的情况下,光程达到了1.5 m。测量过程克服了空气背景干扰、管壁吸附等问题,实现了0.5~2000μmol/mol的微量水检测,通过分段检测、多点标定的方式,保证了较宽量程范围内的测量准确度。采用氮气作为背景气进行试验,试验结果按露点温度计算,误差优于±0.32℃。该传感器测量重复性符合二级精密露点仪要求,可用于氮气和空气中的水分测量。
关键词
气体分析
水分
近红外光谱
可调谐半导体激光吸收光谱
赫里奥特池
Keywords
gas analysis
moisture
near infrared spectroscopy
TDLAS
Herriot cell
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
郑州地下水均衡试验场的改建工程——主要测试设施与数据自动化采集
被引量：
4
3
作者
李俊亭
张彦辉
申圆圆
刘尚杰
王帅
机构
长安大学环境科学与工程学院
干旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室
西安
永泰
传感
器
科技
有限公司
西安
文理学院生物与环境工程学院
河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院
出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期38-43,共6页
基金
国家地下水监测工程(自然资源部)
国家自然科学基金面上项目(41472222)
文摘
郑州地下水均衡试验场的改建,是由中国地质环境监测院主持的国家地下水监测工程中地下水均衡试验场的改建项目之一,由河南省环境地质监测院具体负责实施。科学技术的发展,为试验场观测数据采集的自动化奠定了良好基础。试验场数据采集需要自动化的有:3m高主杆气象站测试系统;太阳全辐射、太阳净辐射、太阳直射观测仪,E—601蒸发仪,5TM含水率、温度传感器,自动补水仪,负压测量仪。除后两项外,其他需要数据采集仪器已经市场化。后两项是作者的发明与实用专利。自动补水仪是用来模拟地下水位埋深的设备,它是以传统的马里奥特瓶补水原理为基础,采用控制电路使其可以自动补给因蒸发而消耗的水量,同时还可以记录降水的历时过程。负压测量是利用空气运动黏度约大于水运动黏度的15倍这一特性,即当水刚通过多孔瓷头时,气体不能通过多孔瓷头,据此设计了在包气带中能测定负压的传感器。数据采集则应用了惠斯登电桥平衡的补偿原理。由于控制、供电、采集数据的电缆过多,因此数据自动化采集系统应用了三级采集、逐级集成的方案。
关键词
自动补水仪
负压传感器
5TM水分与温度传感器
数据自动化采集系统
Keywords
automatic water supplying instrument
negative pressure sensor
5 TM moisture and temperature sensor
data automatic collection system
分类号
P641.2 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于全硅工艺的硅谐振压力传感器设计与制备
李亨
王淞立
赵虎
申建武
黄嘉珊
张龙
《测控技术》
2022
0
下载PDF
职称材料
2
可调谐激光气体水分传感器设计
周苑
刘隽
高旭辉
关卫军
权晓伟
陈柏松
《测控技术》
2023
0
下载PDF
职称材料
3
郑州地下水均衡试验场的改建工程——主要测试设施与数据自动化采集
李俊亭
张彦辉
申圆圆
刘尚杰
王帅
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
下载PDF
职称材料
已选择
0
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