收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微惯性流体器件中的流动和传热及其工程应用

罗小兵  
【摘要】: 惯性传感器广泛应用于汽车、军事、工业控制、航空航天等领域。研制性能更好、可靠性更高、价格更低的新型惯性传感器是人们追求的目标。目前商用的惯性传感器一般需要检验质量块或者旋转部件,因此,器件的寿命短、可靠性低、加工困难且成本较高。本文探讨了两种基于流体的微机械惯性传感器,与目前广泛使用的器件相比,在某些方面具有独特的优势。 采用数值模拟和实验相结合的方法对热对流加速度计进行了优化分析,研究了温度传感器的位置、器件尺寸、加热丝的加热功率和工作气体种类对加速度计的灵敏度、线性度和响应频率的影响。表明当时,热对流加速度计的线性度较好;温度传感器的位置对器件的灵敏度影响较大,当位于0.3倍的腔体半长位置时其线性度和灵敏度均较好;加热丝宽度和腔体尺寸较大时能使灵敏度提高;提高输入的加热功率也有利于灵敏度的提高;密度较大的气体有利于提高灵敏度,但响应频率有所下降。在上述研究的基础上,对已有的加速度计进行了优化和改进,对改进后器件的实验测试表明上述理论研究的结果是正确的。论文还提出了四个桥臂均布置温度传感器的设计方案,有利于灵敏度和线性度的进一步提高。 数值研究了自然对流的尺度效应,表明随着尺度的减小,自然对流中粘性力的作用增强,惯性力的作用减弱,从而导致换热规律与常规尺度不同。对二维方腔中的自然对流,将换热划分为三个区并拟合了准则关系式。探讨了自然对流与辐射换热的相对重要性,表明随着尺度的减小,大空间竖板自然对流和方腔自然对流中表面辐射换热的重要性均减小,对流换热将逐渐占主导地位。 研究了合成喷的设计原则和流场特性。对压电驱动合成喷,推导了驱动器谐振基频的计算式,便于工程应用。比较不同驱动信号的驱动效果,发现方波输入能使驱动器获得最大的振幅。在离开喷口10倍于喷口直径的距离后,合成喷与常规喷一样具有自相似性。在研究合成微喷的基础上,提出了双向合成喷陀螺仪的概念及设计方案,并进行了初步的设计计算,给出了合成喷的参数设计和传感器布置应遵循的基本原则。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;飞思卡尔惯性传感器增强汽车安全气囊系统灵敏度[J];电子产品世界;2009年01期
2 ;飞思卡尔惯性传感器增强汽车安全气囊系统灵敏度[J];单片机与嵌入式系统应用;2009年02期
3 周鑫;;飞思卡尔惯性传感器增强汽车安全气囊系统灵敏度[J];电子设计应用;2009年03期
4 ;飞思卡尔惯性传感器 增强汽车安全气囊系统灵敏度[J];电子与电脑;2009年04期
5 ;飞思卡尔惯性传感器增强汽车安全气囊系统灵敏度[J];半导体技术;2009年03期
6 周鑫;;飞思卡尔惯性传感器 增强汽车安全气囊系统灵敏度[J];电子技术应用;2009年01期
7 BOB SCANNELL;;利用MEMS惯性传感器改善控制[J];今日电子;2011年09期
8 ;飞思卡尔凝结30年成功经验Xtrinsic开创智能传感新纪元[J];半导体技术;2010年11期
9 ;飞思卡尔凝结30年成功经验 Xtrinsic开创智能传感新纪元[J];单片机与嵌入式系统应用;2011年01期
10 赵岩;程烘炳;吴训忠;宋桀;;基于MEMS的低成本SINS/GPS组合导航系统研究[J];传感器与微系统;2011年08期
11 ;飞思卡尔凝结30年成功经验Xtrinsic开创智能传感新纪元[J];电子技术应用;2010年10期
12 樊尚春,肖志敏,张庆荣;谐振式微机械惯性传感器[J];计测技术;2005年02期
13 张鹏飞;龙兴武;;石英挠性加速度计误差补偿模型的研究[J];传感技术学报;2006年04期
14 董林玺;颜海霞;钱忺;孙玲玲;;一种新型的基于滑膜阻尼的电容式双向MEMS惯性传感器(英文)[J];半导体学报;2008年02期
15 董林玺,车录锋,王跃林;梳齿的不平行对电容式微机械传感器可靠工作范围的影响[J];半导体学报;2005年02期
16 ;海外科技[J];机电工程技术;2009年05期
17 雷昕;谢劲松;;MEMS惯性传感器可靠性试验方法研究[J];电子产品可靠性与环境试验;2009年06期
18 ;飞思卡尔推出符合PSI5标准的汽车气囊系统产品[J];电子与电脑;2010年06期
19 ;飞思卡尔推出符合PSI5标准的汽车气囊系统产品[J];单片机与嵌入式系统应用;2010年07期
20 董林玺,孙玲玲,车录锋,王跃林;梳齿的不平行对电容式微机械传感器阶跃信号响应的影响[J];传感技术学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 杨拥军;徐爱东;郑锋;徐永青;何洪涛;卞玉民;吝海锋;吕树海;罗蓉;邹学锋;;第一部分:微机械惯性仪表研制与应用 硅MEMS惯性传感器研究和开发[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
2 吴晓进;李文革;;INS系统的发展趋势及其与GPS 的组合应用[A];全国飞机与船舶通信导航学术研讨会论文集(上)[C];2000年
3 赵汝准;赵祚喜;张霖;俞龙;孙道宗;;集成惯性传感器ADIS16355的三轴转台实验与性能分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 苏伟;何晓平;高杨;商顺昌;;几种微机电器件的研究与应用[A];中国惯性技术学会光电技术专业委员会第五次学术交流会暨重庆惯性技术学会第九次学术交流会论文集[C];2002年
5 白彦峥;周泽兵;;高精度静电悬浮加速度计的地面测试方法研究[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
6 王宇;朱欣华;苏岩;;基于MEMS的分布式IMU吊舱姿态测量技术[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
7 张玉祥;李华成;马柳艺;;基于MEMS器件的交互笔运动跟踪研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘宗林;电容式微惯性器件设计理论与方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
2 靳文瑞;基于GNSS的多传感器融合实时姿态测量技术研究[D];上海交通大学;2009年
3 刘力;惯性传感器扭摆测试中地面振动和放电金丝的影响研究[D];华中科技大学;2012年
4 王宏;煤矿机器人激光雷达与惯性传感器导航理论及实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
5 罗小兵;微惯性流体器件中的流动和传热及其工程应用[D];清华大学;2002年
6 吴文启;基于动态约束分析的激光陀螺惯性测量与姿态参考系统研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈旭光;基于MEMS惯性传感器的运动轨迹重构技术研究[D];电子科技大学;2013年
2 张世哲;基于惯性传感器和WiFi的室内定位系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2012年
3 梁丁;基于MEMS惯性传感器的跌倒检测与预警研究[D];大连理工大学;2012年
4 万庆元;空间惯性传感器的扰动力分析[D];华中科技大学;2007年
5 侯祖贵;基于惯性传感器的人体动作分析与识别[D];哈尔滨工程大学;2013年
6 蹇彪;基于惯性传感器的人体运动姿态三维重构[D];哈尔滨工程大学;2013年
7 李蕾;MEMS惯性传感器在智能遥控系统中的研究与应用[D];中国海洋大学;2012年
8 张磊;基于视觉与惯性传感器的移动机器人环境地图创建方法研究[D];武汉理工大学;2013年
9 刘煜;基于惯性传感器的手机手势识别研究[D];电子科技大学;2012年
10 张育中;异构双腿行走机器人步态模式研究[D];东北大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 苏雁;用智慧改变生活[N];光明日报;2009年
2 成 一;我国的安全气囊技术并不落后[N];中国汽车报;2003年
3 记者 杨念明 通讯员 万霞 傅丽枫;华中科大罗俊教授 新晋中科院院士[N];湖北日报;2009年
4 曹东;我国首颗内置传感器芯片在上海张江诞生[N];中国高新技术产业导报;2009年
5 记者 姜木金;“中国第一动芯”生产基地在丹阳开建[N];镇江日报;2010年
6 记者 过国忠;美新半导体(无锡)公司微纳传感器技术获多项突破[N];科技日报;2010年
7 成 一 张为民 王卫国;撞击中的“温柔”[N];大众科技报;2003年
8 ;用户界面应用还有待发展[N];中国电子报;2009年
9 马涛;智能手机推动MEMS传感器技术发展[N];人民邮电;2009年
10 本报记者 李佳霖;做出尖端的技术 赶超世界一流水平[N];经济日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978