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无线、无源压力传感器测试及标定方法

微纳电子技术 2013年第9期50卷 566-569,591页

作者：李晨谭秋林洪应平葛冰儿王伟熊继军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对所制备的微机械无线、无源压力传感器的特点,完成了压力传感器的测试与标定。提出了一种测试与标定方法。以压力控制器输出的压力信号为标准信号源,并利用阻抗分析仪测量传感器谐振频率,克服了传统测试方法复杂、精度低等缺点。通... 详细信息

针对所制备的微机械无线、无源压力传感器的特点,完成了压力传感器的测试与标定。提出了一种测试与标定方法。以压力控制器输出的压力信号为标准信号源,并利用阻抗分析仪测量传感器谐振频率,克服了传统测试方法复杂、精度低等缺点。通过模拟传感器的工作环境来建立压力传感器标定系统平台,根据压力控制器气压参数和传感器谐振频率参数拟合出压力-频率传输直线方程,结合反函数标定法实现传感器的标定。测试结果表明:该测试与标定的方法简单,适用于大多数无线、无源压力传感器。

关键词：压力传感器无线无源测试平台线性拟合压力标定

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基于北斗的船舶监控系统

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A readout system for passive pressure sensors

第十二届中国卫星导航年会

作者：葛冰儿宋娟航天恒星科技有限公司

随着远洋运输行业的发展,我国已有越来越多的船舶在世界各地海域从事远洋业生产、运输、勘探。然而由于我国船舶众多、作业分散,涉外作业事件和安全事故时有发生。由于船舶缺乏有效报警手段,无法确定位置,且远洋船舶之间通信不畅,没有... 详细信息

随着远洋运输行业的发展,我国已有越来越多的船舶在世界各地海域从事远洋业生产、运输、勘探。然而由于我国船舶众多、作业分散,涉外作业事件和安全事故时有发生。由于船舶缺乏有效报警手段,无法确定位置,且远洋船舶之间通信不畅,没有一个统一有效的指挥救助系统,当船只出现险情和紧急情况时,得不到迅速、快捷、有效的救助,海上作业安全已成为海洋行业健康发展的一个威胁和隐患。基于北斗的船舶监控系统将分散的船舶、人员的位置进行统一管理,实现海上船舶及人员定位、作业信息采集、记录和传输等,提升企业对所属船舶和人员的全面监管、实时预警和及时处置能力,确保在作业过程中的船舶和人员的安全。

关键词：北斗短报文海上安全与通信北斗定位导航北斗技术

来源： cnki会议评论

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Journal of Semiconductors 2013年第12期34卷 91-96页

作者：张会新洪应平葛冰儿梁庭熊继军 Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement (North University of China) Ministry of Education Ministry of Education and Science Technology on Electronic Test & Measurement Laboratory Department of Electronic Science and TechnologyNorth University of China

This paper presents a readout system for the passive pressure sensors which consist of a pressure- sensitive capacitor and an inductance coil to form an LC circuit. The LC circuit transforms the pressure variation into the LC resonant frequency shift. The proposed system is composed of a reader antenna inductively coupled to the sensor inductor, a measurement circuit, and a PC post-processing unit. The measurement circuit generates a DC output voltage related to the sensor＇s resonant frequency and converts the output voltage into digital form. The PC post-processing unit processes the digital data and calculates the sensor＇s resonant frequency. To test the performance of the readout system, a sensor is designed and fabricated based on low temperature co-fired ceramic （LTCC）, and a series of testing experiments is carried out. The experimental results show good agreement with the impedance analyzer＇s results, their error is less than 2.5%, and the measured values are almost insensitive to the variation of readout distance. It proves that the proposed system is effective practically.

关键词： passive pressure sensor LC resonant circuit resonant frequency inductive coupling wireless

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一种SOI高温压力传感器敏感芯片

微纳电子技术 2014年第4期51卷 243-248页

作者：王伟梁庭李赛男洪应平葛冰儿郑庭丽贾平岗熊继军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

从传感器的受力结构、能量转化结构和金属引线三个方面对SOI压阻式压力传感器芯片进行高温设计,计算出每个因素所造成的影响并与外部气压对传感器造成的影响进行对比,并给出了压阻的工艺尺寸和掺杂浓度。通过工艺制备和封装,研制出耐高... 详细信息

从传感器的受力结构、能量转化结构和金属引线三个方面对SOI压阻式压力传感器芯片进行高温设计,计算出每个因素所造成的影响并与外部气压对传感器造成的影响进行对比,并给出了压阻的工艺尺寸和掺杂浓度。通过工艺制备和封装,研制出耐高温压力传感器芯片,常温压力测试结果表明传感器敏感芯片在常温下灵敏度较高,非线性误差在0.1%以下,迟滞性小于0.5%。高温下的性能测试结果表明,传感器可以用于350℃恶劣环境条件下的压力测量,为压阻式高温压力芯片的研制提供了参考。

关键词：绝缘体上硅(SOI) 压阻压力传感器敏感芯片高温

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非接触无源压力传感器信号检测系统的耦合特性研究

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科学技术与工程 2013年第24期21卷 7045-7049,7066页

作者：葛冰儿梁庭洪应平李晨王伟熊继军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术重点实验室太原030051

非接触无源压力传感器信号检测系统利用电磁耦合原理实现了无源传感器信号的无线检测,克服了有线测量存在的安全性差、效率低等缺点。通过建立和分析该系统的互感模型,得知发射和接收线圈之间的互感系数是影响信号传输效率的主要因素。... 详细信息

非接触无源压力传感器信号检测系统利用电磁耦合原理实现了无源传感器信号的无线检测,克服了有线测量存在的安全性差、效率低等缺点。通过建立和分析该系统的互感模型,得知发射和接收线圈之间的互感系数是影响信号传输效率的主要因素。为了实现系统的高效信号传输,应尽量提高互感系数。利用互感理论研究了两线圈的形状参数及耦合距离对两平行共轴矩形平面螺旋电感线圈的互感系数的影响,并用MATLAB软件进行了仿真分析。研究结果表明,为了使两线圈的耦合性能最好,两线圈的设计参数应相同,设计时应尽量使两线圈距离接近的同时,增大线圈的外边长和匝数。

关键词：压力传感器非接触能量传输互感系数矩形平面螺旋电感

A novel algorithmic method for piezoresistance calculation

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Journal of Semiconductors 2014年第5期35卷 60-63页

作者：洪应平梁庭葛冰儿王伟郑庭丽李赛男熊继军 Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement (North University of China) Ministry of Education Ministry of Education and Science Technology on Electronic Test & Measurement Laboratory Department of ElectronicScience and technology North University of China

A novel algorithmic method, based on the different stress distribution on the surface of thin film in an SOI microstructure, is put forward to calculate the value of the silicon piezoresistance on the sensitive film. In the proposed method, we take the Ritz method as an initial theoretical model to calculate the rate of piezoresistance ΔR/R through an integral （the closed area Ω where the surface piezoresistance of the film lies as the integral area and the product of stress σ and piezoresistive coefficient π as the integral object） and compare the theoretical values with the experimental results. Compared with the traditional method, this novel calculation method is more accurate when applied to calculating the value of the silicon piezoresistance on the sensitive film of an SOI pieoresistive pressure sensor.

关键词： piezoresistance integral piezoresistive pressure sensor accuracy

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北斗卫星导航系统在石油石化行业的应用探索

卫星应用 2023年第8期 55-60页

作者：徐雷葛冰儿敬育嘉黄途文张琳陈露航天恒星科技有限公司

石油石化行业由于其自身特点,存在油气设备设施数量多、分布广、生产环境特殊等情况。为了满足石油石化行业的安全生产要求,必须对相关设备、人员、车辆、船舶等进行全面监测,提供无缝、立体、全时的安全管控手段和应急处置能力。本文... 详细信息

石油石化行业由于其自身特点,存在油气设备设施数量多、分布广、生产环境特殊等情况。为了满足石油石化行业的安全生产要求,必须对相关设备、人员、车辆、船舶等进行全面监测,提供无缝、立体、全时的安全管控手段和应急处置能力。本文应用北斗卫星导航系统的高精度定位、短报文通信等服务,结合某石油石化企业的业务应用场景需求,开发了一套北斗综合应用服务平台,给出了平台设计,实现了人员、车辆安全管控,生产设备日常巡检,偏远地区生产设施数据传输与远程控制应用,提升了该企业的安全生产数字化管理水平和应急事件处置能力。

关键词：北斗石油石化服务平台安全管控巡检远程监测

基于Redis的分布式高精度位置服务平台设计与实现

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基于Redis的分布式高精度位置服务平台设计与实现

第十二届中国卫星导航年会

作者：郭淑菊蒋可心侯博宋娟葛冰儿李如伟天津航天中为数据系统科技有限公司航天恒星科技有限公司

随着卫星导航系统应用的快速发展,高精度位置服务越来越多的应用到各行各业,尤其在测绘、精准农业、地籍测量、形变监测、地震监测、电力监测等领域被广泛应用。高精度位置服务具有定位精度高、实时性好、应用便捷等优点,但实现高定位... 详细信息

随着卫星导航系统应用的快速发展,高精度位置服务越来越多的应用到各行各业,尤其在测绘、精准农业、地籍测量、形变监测、地震监测、电力监测等领域被广泛应用。高精度位置服务具有定位精度高、实时性好、应用便捷等优点,但实现高定位、高实时性的背后需要庞大数据的复杂计算和处理,尤其当基准站数量较多、覆盖范围较广时,庞大的数据量如若处理不当会严重拖慢基准站数据的处理速度,从而影响定位精度和数据实时性。因此我们可以通过搭建基于Redis的分布式高精度位置服务框架的方式获得最优解。本文将详细介绍高精度位置服务系统、Redis分布式选择及如何使用Redis搭建分布式高精度位置服务平台。

关键词：高精度分布式 Redis

来源： cnki会议评论

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北斗智能化数据传输系统在智能风场中的应用

北斗智能化数据传输系统在智能风场中的应用