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一种航空温度压力组合传感器的设计与制备

微纳电子技术 2023年第10期60卷 1646-1654页

作者：涂孝军李闯温学林林俞帆何家强苏州大学工程训练中心江苏苏州215131 苏州长风航空电子有限公司江苏苏州215151

设计了一种基于PT100感温元件和压力充油芯体的温度压力组合传感器。感温元件采用铠装铂电阻总体设计结构,通过快速响应封装和精度调节技术,优化了温度部分的响应时间和精度。压力传感器芯片采用绝缘体上硅(SOI)材料,解决了高温漏电流... 详细信息

设计了一种基于PT100感温元件和压力充油芯体的温度压力组合传感器。感温元件采用铠装铂电阻总体设计结构,通过快速响应封装和精度调节技术,优化了温度部分的响应时间和精度。压力传感器芯片采用绝缘体上硅(SOI)材料,解决了高温漏电流问题。基于耐高温充油封装,搭配二极管/电阻网络补偿方法,传感器实现了-55~150℃温区内的高精度输出。通过振动特性仿真分析,验证了传感器总体结构的稳定性和可靠性。测试结果表明,传感器温度精度达到A级,25℃下压力精度为-0.19%FS,线性度为-0.13%FS,温度漂移为-0.0045%FS/℃。传感器最大外廓尺寸为Φ26 mm×85 mm,质量为130 g。

关键词：温度压力组合传感器铠装铂电阻充油封装网络补偿高精度

基于桥臂电阻补偿的宽温区压力传感器优化设计

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微纳电子技术 2023年第9期60卷 1473-1480页

作者：涂孝军石佑敏范红梅唐艳玲李闯苏州大学工程训练中心江苏苏州215131 苏州长风航空电子有限公司江苏苏州215151

针对航空领域中使用温区宽、测量介质和工作环境温差大、全温区精度要求高等特殊应用要求,通过压力芯片中桥臂电阻在不同温度下的阻值变化实现介质温度测量,并将该温度作为传感器后端调理芯片补偿的温度输入,从而消除了后端调理芯片和... 详细信息

针对航空领域中使用温区宽、测量介质和工作环境温差大、全温区精度要求高等特殊应用要求,通过压力芯片中桥臂电阻在不同温度下的阻值变化实现介质温度测量,并将该温度作为传感器后端调理芯片补偿的温度输入,从而消除了后端调理芯片和前端微电子机械系统(MEMS)芯片之间的温度差。同时,采用国产数字调理芯片,通过多温度、多压力点校准,实现宽温区高精度压力测量。结果表明,在-55~125℃范围内,极限180℃的温度梯度条件下,测量精度达到0.42%FS。该补偿方法不仅提高了传感器全温区精度,而且简化了电路结构、提升了产品整体可靠性,具有较好的工程化应用前景。

关键词：压力传感器宽温区高精度桥臂电阻温度补偿

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面向驾驶辅助系统的换道安全性预测模型研究

交通运输系统工程与信息 2016年第4期16卷 95-100页

作者：倪捷刘志强涂孝军董非江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为使换道辅助系统适应动态的道路交通条件,以模拟驾驶试验数据为依据,提出以目标车道后车的最大减速度和平均减速度为衡量指标,分析换道行为对道路交通安全的影响程度.通过换道影响的K-means聚类分析结果将换道数据分为危险、安全、舒适... 详细信息

为使换道辅助系统适应动态的道路交通条件,以模拟驾驶试验数据为依据,提出以目标车道后车的最大减速度和平均减速度为衡量指标,分析换道行为对道路交通安全的影响程度.通过换道影响的K-means聚类分析结果将换道数据分为危险、安全、舒适等3类,对3类换道数据中的运行参数进行对比检验,发现自车速度、速度差、车间距、纵向加速度具有显著差异性;以自车速度、速度差、车间距、纵向加速度为输入特征量,以换道影响的聚类结果为输出特征量,运用支持向量机(SVM)理论建立换道安全性预测模型.预测结果表明,对危险换道行为的预测准确率可以达到91.1%,该模型具有较好的预测准确性.

关键词：智能交通换道安全性预测 SVM 驾驶辅助系统换道影响

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7000m海洋钻机模块化设计研究

7000m海洋钻机模块化设计研究

作者：涂孝军中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

随着我国对石油需求的不断增长，以及海洋石油勘探开发技术的不断进步，各大石油公司加快了海洋石油开发的脚步，因此海洋石油装备得到了快速发展;我国目前主要的开发区域还在近海，而固定式平台和模块钻机的组合在多井口油田开发中具... 详细信息

随着我国对石油需求的不断增长，以及海洋石油勘探开发技术的不断进步，各大石油公司加快了海洋石油开发的脚步，因此海洋石油装备得到了快速发展;我国目前主要的开发区域还在近海，而固定式平台和模块钻机的组合在多井口油田开发中具有明显的经济优势，因此海洋模块钻机在近海石油开发中具有一定的发展前景;而实现海洋钻机的可搬迁式，能够更好的实现钻机效益的最大化。本文结合传统机械产品的模块划分方法，就固定式海洋平台钻机的模块化设计方法进行研究，本文主要研究：首先，分析现有海洋模块钻机模块划分方案及相关模块结构特点，结合目前国内工程需要，确定基于可搬迁式的海洋钻机模块划分目标，提出了基于工艺相关性的模块划分原则，分析了影响海洋钻机可搬迁式的相关属性，并就研究对象的具体的选择方法进行分析。其次，分析常见的机械产品的模块划分方法，建立基于可搬迁式海洋钻机模块划分的数学模型，确定运用分组遗传算法进行模块划分方案的求解，为此编制相关的Matlab的GUI模块划分软件，并对相关计算参数的设置进行简介。然后，以7000米海洋钻机为例，得出模块划分方案，并根据我国海洋浮吊的起重能力确定以500吨的模块重量为限制进行二次模块划分，并分析了其模块划分方案的合理性。最后，对海洋钻机模块化设计中需要注意的一些详细设计问题进行阐述，并根据7000米的海洋钻机的模块划分方案，以泥浆处理模块为例，设计其模块结构，并对其结构进行分析。本人将定性和定量分析相结合，通过建立模块划分数学模型，运用分组遗传算法对目标函数求解，并以实例分析，得到一套基于可搬迁式的7000米的海洋钻机模块划分方案，并分析了其划分方案的合理性，最后就本课题的研究方向提出一些待于完善的地方。

关键词：海洋钻机模块化设计分组遗传算法

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激光诱导空化技术研究及应用

科技资讯 2023年第13期21卷 68-71页

作者：石佑敏马服辉涂孝军苏州大学工程训练中心江苏苏州215000

空化是一种常见的流体现象,人们试图通过各种方式来缓解甚至避免空化空蚀带来的危害。同时,人们也在研究如何将空化瞬间聚集的高能量转化为有利于工业生产的技术。随着激光技术的日益发展,激光诱导空化成为研究空化现象的重要手段,并广... 详细信息

空化是一种常见的流体现象,人们试图通过各种方式来缓解甚至避免空化空蚀带来的危害。同时,人们也在研究如何将空化瞬间聚集的高能量转化为有利于工业生产的技术。随着激光技术的日益发展,激光诱导空化成为研究空化现象的重要手段,并广泛应用到众多领域,如微成形领域、材料强化、有机废水处理、生物医学领域等。文章综述了激光诱导空化的作用机理和其各个领域应用的研究进展,希望为激光诱导空化应用范围的进一步拓展和该技术的发展提供参考。

关键词：激光诱导空化现状应用领域激光科技

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面向驾驶员辅助系统的换道意图辨识方法研究

安全与环境学报 2015年第6期15卷 132-136页

作者：刘志强涂孝军汪澎江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为提高先进驾驶员辅助系统工作效能,通过差异性分析选取了人-车-路特征参数,建立了支持向量机换道意图辨识模型。基于驾驶模拟器采集的数据,运用ROC曲线对比分析了不同参数组合、时窗、数据表达形式下模型的分类效果,结果表明以方向盘... 详细信息

为提高先进驾驶员辅助系统工作效能,通过差异性分析选取了人-车-路特征参数,建立了支持向量机换道意图辨识模型。基于驾驶模拟器采集的数据,运用ROC曲线对比分析了不同参数组合、时窗、数据表达形式下模型的分类效果,结果表明以方向盘转角、加速度、车辆距车道线距离和驾驶人头动信息为特征参数,时窗为1.5s,以时窗内信息均值和方差表述特征参量可获得最优辨识效果。研究表明,模型在保证1s前瞻性的同时辨识率可达93%。

关键词：安全工程交通运输驾驶意图驾驶员辅助换道支持向量机

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一种航空配套微压传感器芯片设计及制备

传感技术学报 2019年第7期32卷 1022-1026页

作者：李闯赵立波王尊敬徐留根张磊涂孝军苏州长风航空电子有限公司传感器事业部苏州215151 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

针对航空领域微小压力测量需求,介绍了一种沟槽梁膜复合结构压力芯片的设计和制备方法。设计的压力芯片解决了传统硅压阻压力传感器灵敏度与线性度的固有矛盾,通过有限元分析可动膜片应力应变输出,并结合曲线拟合分析,提出了一种优化芯... 详细信息

针对航空领域微小压力测量需求,介绍了一种沟槽梁膜复合结构压力芯片的设计和制备方法。设计的压力芯片解决了传统硅压阻压力传感器灵敏度与线性度的固有矛盾,通过有限元分析可动膜片应力应变输出,并结合曲线拟合分析,提出了一种优化芯片可动膜片结构尺寸的设计方法。利用MEMS加工工艺,实现了沟槽梁膜双重应力集中结构压力芯片的制备。在量程0~1 psi范围内,传感器灵敏度30.9 mV/V/psi,非线性误差0.25%FS,综合精度0.34%FS,实现了灵敏度和线性度的同步提高,满足了飞行器高度、风洞测试等领域的微压测试需求。

关键词：微压传感器芯片设计曲线拟合灵敏度非线性误差

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基于支持向量机的驾驶员超车意图识别

上海工程技术大学学报 2016年第3期30卷 203-208页

作者：麻婷婷涂孝军朱伟达上海工程技术大学汽车工程学院上海201620 江苏大学汽车与交通工程学院镇江212001

为了进一步完善驾驶员辅助系统的功能,应用支持向量机建立驾驶员超车辨识模型,对比分析了人—车—路不同特征参数组合下的辨识效果.通过江苏大学6自由度SCANER II驾驶模拟器和眼动仪,采集了10位驾驶员进行超车时的500组数据,运用受试者... 详细信息

为了进一步完善驾驶员辅助系统的功能,应用支持向量机建立驾驶员超车辨识模型,对比分析了人—车—路不同特征参数组合下的辨识效果.通过江苏大学6自由度SCANER II驾驶模拟器和眼动仪,采集了10位驾驶员进行超车时的500组数据,运用受试者工作特征曲线(ROC)获取了自车参数、道路信息和驾驶员信息下的分类效果,并根据控制变量法对不同参数组合的辨识效果进行对比分析.结果表明,以方向盘转角、自车速度、车辆与道路边界的距离和驾驶人眼部信息为特征参数,时窗长度为2 s,采用时窗内信息的均值和方差作为数据输入时,可获得最佳的辨识效果.

关键词：驾驶员辅助支持向量机受试者工作特征曲线超车意图

基于SOI的E型结构MEMS压力芯片优化设计与制造

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传感器与微系统 2020年第4期39卷 73-76页

作者：李闯赵立波张磊涂孝军章建文苏州长风航空电子有限公司传感器事业部江苏苏州215151 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

设计了一种基于绝缘体上硅(SOI)材料的E型结构可动膜片微机电系统(MEMS)压阻式压力芯片。E型膜结构与传统C型膜结构相比解决了灵敏度与线性度无法同时满足工程需求的难题。从可动膜片结构设计、关键尺寸计算以及有限元分析等方面考虑,... 详细信息

设计了一种基于绝缘体上硅(SOI)材料的E型结构可动膜片微机电系统(MEMS)压阻式压力芯片。E型膜结构与传统C型膜结构相比解决了灵敏度与线性度无法同时满足工程需求的难题。从可动膜片结构设计、关键尺寸计算以及有限元分析等方面考虑,对压力芯片可动膜片进行了结构优化。通过MEMS工艺和薄膜隔离充油工艺,完成了压力传感器的装配。设计的压力传感器量程为0~1 MPa,灵敏度为15. 1 m V/V,非线性误差为0. 2%FS。

关键词：压力传感器 E型可动膜片有限元分析灵敏度非线性误差