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宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点

电子科技大学学报 2016年第2期45卷 215-220页

作者：贺学锋李思宇张闯齐睿重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆沙坪坝区400044 重庆大学微系统研究中心重庆沙坪坝区400044

提出一种自供能的无线温湿度传感节点,其主要由振动能采集器、电源管理电路、微控制器、温湿度传感器和无线收发模块构成,无线传感节点由一个带滚珠的低频宽带振动能采集器供电。当加速度的幅值频率分别为9.8 m/s2和18.4 Hz,负载为140 k... 详细信息

提出一种自供能的无线温湿度传感节点,其主要由振动能采集器、电源管理电路、微控制器、温湿度传感器和无线收发模块构成,无线传感节点由一个带滚珠的低频宽带振动能采集器供电。当加速度的幅值频率分别为9.8 m/s2和18.4 Hz,负载为140 k?时,采集器一根压电梁的输出功率为0.51 m W,半功率带宽为17.8%或3.8 Hz。电源管理电路包括LTC3588-1芯片、LT3009芯片和一个2 200μF的电容,微控制器采用低功耗MSP430F149单片机,无线收发模块采用n RF24L01。实验结果表明,当外界环境振动加速度幅值为1 g,频率从5 Hz增加到18 Hz时,该节点均可正常测量并发送环境的温湿度信息,只是时间间隔由848 s缩短为60.2 s。采集器的宽带低频特征使该无线传感节点可应用于多种环境。

关键词：宽频带能量采集器低频振动无线传感节点

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带谐振腔的微型压电风能采集器

传感技术学报 2012年第6期25卷 748-750页

作者：杜志刚贺学锋重庆大学微系统研究中心重庆400044 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

为了提高基于风致振动机理的微型风能采集器在低速风作用下的输出功率,提出一种带谐振腔的微型压电风能采集器结构,该采集器由谐振腔和振动梁构成,振动梁由压电梁和柔性梁组成。谐振腔可以改变振动梁附近的流场分布,扩大作用于振动梁的... 详细信息

为了提高基于风致振动机理的微型风能采集器在低速风作用下的输出功率,提出一种带谐振腔的微型压电风能采集器结构,该采集器由谐振腔和振动梁构成,振动梁由压电梁和柔性梁组成。谐振腔可以改变振动梁附近的流场分布,扩大作用于振动梁的动风载荷,从而提高了采集器在低速风作用下的输出功率。实验分析了风速、压电梁长度和柔性梁长度对采集器输出性能的影响。当谐振腔尺寸为64 mm×22 mm×14 mm,振动梁长度和宽度分别为38 mm和6.4 mm时,微型风能采集器在17 m/s风载荷作用下的最大输出功率达到1.28 mW。

关键词：压电风致振动谐振腔风能采集

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体声波滤波器的设计与微加工方法

压电与声光 2017年第2期39卷 157-162页

作者：高杨蔡洵贺学锋中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999 核探测与核电子学国家重点实验室(中国科学院高能物理研究所) 北京100049 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010 重庆大学新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室重庆400044

提出了一种易于使用的薄膜体声波(FBAR)滤波器的4步设计方法,以一种FDD-LTE Band7的Rx滤波器为例展示了该方法的应用流程。第一步,根据FBAR滤波器的中心频率和带宽指标,确定FBAR薄膜叠层中各层薄膜的厚度。第二步,得到滤波器的电路结构... 详细信息

提出了一种易于使用的薄膜体声波(FBAR)滤波器的4步设计方法,以一种FDD-LTE Band7的Rx滤波器为例展示了该方法的应用流程。第一步,根据FBAR滤波器的中心频率和带宽指标,确定FBAR薄膜叠层中各层薄膜的厚度。第二步,得到滤波器的电路结构。第三步,得到每个FBAR单元的谐振区面积;为此,将串联FBAR单元的谐振区面积、并联FBAR单元与串联FBAR单元的谐振区面积比值作为两组优化参数;将给定滤波器的插入损耗和带外抑制指标作为优化目标,利用ADS软件中的梯度优化算法,得到其优化值。第四步,旨在使滤波器的带内纹波最小化。设计中采用一种新的FBAR电极厚度调整方法,故意使串联FBAR的串联谐振频率与并联FBAR的并联谐振频率频率值不等,但相差很小,实现了该目标。由于案例设计结果中,SiO2支撑层的厚度仅300nm,需要在背面通孔刻蚀的微加工工艺中工序保留良好,因此,提出了一种基于绝缘衬底上的Si(SOI)圆片中埋氧层(BOX)缓冲的两步通孔刻蚀工艺方案,该方法利用了BOX的刻蚀自停止特性。研究结果表明,Rx滤波器插入损耗为0.6dB,在Tx频段的带外抑制为40.4dB,带内纹波为0.4dB。由此验证了该设计方法的可行性。

关键词：微机电系统(MEMS) 滤波器薄膜体声波谐振器(FBAR) 谐振区面积优化参数带内纹波

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碰撞式微型压电风能采集器实验研究(英文)

纳米技术与精密工程 2013年第3期11卷 191-195页

作者：贺学锋高军夏辉露重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学微系统研究中心重庆400044

为提高基于风致振动机理的微型风能采集器在低风速下的输出功率,设计了一种新型的碰撞式微型压电风能采集器.采集器主要由圆柱形钝体、铰接分隔板、压电悬臂梁和支架组成.通过铰接分隔板和压电悬臂梁的碰撞有效降低了采集器的工作风速.... 详细信息

为提高基于风致振动机理的微型风能采集器在低风速下的输出功率,设计了一种新型的碰撞式微型压电风能采集器.采集器主要由圆柱形钝体、铰接分隔板、压电悬臂梁和支架组成.通过铰接分隔板和压电悬臂梁的碰撞有效降低了采集器的工作风速.加工制作了采集器的原理样机并在小型风洞内进行了实验测量.通过实验发现分隔板与压电片横向间距对采集器的工作风速和输出功率有很大的影响.压电悬臂梁自由端添加质量块可以提高输出功率.风速15 m/s、外接200 kΩ优化负载时,采集器最大输出功率为64μW.

关键词：风致振动碰撞压电风能采集器

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宽频带微型压电式振动发电机的设计

传感技术学报 2010年第5期23卷 643-646页

作者：于慧慧温志渝温中泉贺学锋新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室重庆400044 国家级微纳系统与新材料技术国际联合研究中心重庆400044 重庆大学微系统研究中心重庆400044

针对压电式振动发电机频带宽度过窄的问题,设计了多悬臂梁-单质量块结构的微型压电式振动发电机。建立了多悬臂梁-单质量块结构微型压电式振动发电机的仿真模型,分析了微型发电机的谐振频率与结构参数的关系、输出电压与结构频率的关系... 详细信息

针对压电式振动发电机频带宽度过窄的问题,设计了多悬臂梁-单质量块结构的微型压电式振动发电机。建立了多悬臂梁-单质量块结构微型压电式振动发电机的仿真模型,分析了微型发电机的谐振频率与结构参数的关系、输出电压与结构频率的关系等性能参数。组装了多悬臂梁-单质量块结构发电机实验模型,实验结果表明,设计的多悬臂梁-单质量块结构微型发电机在振动频率为113Hz～155Hz的环境中可以有效地将振动能转换为电能,在频带范围内最小输出功率37.56μW,最大输出功率155.71μW,发电机的频带宽度扩展到42Hz。

关键词：压电发电机多悬臂梁-单质量块频带宽度

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蜂胶中微量元素的测定——离子色谱法

食品工业科技 2000年第3期21卷 67-68页

作者：张帆贺学锋汪学楷四川大学西区分析测试中心成都610065

介绍了用离子色谱法测定蜂胶中的微量元素。此方法具有操作简便、快速、灵敏度高、选择性好和能同时测定多种组分的特点。应用离子色谱仪测定了蜂胶中的铜、锌、镁、钙、钠、钾、铁、铝等多种微量元素 ,结果表明蜂胶中含有多种人体所需... 详细信息

介绍了用离子色谱法测定蜂胶中的微量元素。此方法具有操作简便、快速、灵敏度高、选择性好和能同时测定多种组分的特点。应用离子色谱仪测定了蜂胶中的铜、锌、镁、钙、钠、钾、铁、铝等多种微量元素 ,结果表明蜂胶中含有多种人体所需的微量元素。

关键词：离子色谱法蜂胶微量元素测定方法

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路面不平度的数学模型及计算机模拟研究

中国公路学报 2000年第1期13卷 114-117页

作者：唐光武贺学锋颜永福交通部重庆公路科学研究所重庆400067

提出了一种一维路面不平度数学模型 ,即 ARMA模型 ,统一地描述了复杂而且不规则的路面起伏形状 ;运用该模型进行了计算机数值模拟 ,对国标 GB70 31— 86《车辆振动输入路面平度表示方法》中规定的路面不平度模拟结果表明 ,该模型的模拟... 详细信息

提出了一种一维路面不平度数学模型 ,即 ARMA模型 ,统一地描述了复杂而且不规则的路面起伏形状 ;运用该模型进行了计算机数值模拟 ,对国标 GB70 31— 86《车辆振动输入路面平度表示方法》中规定的路面不平度模拟结果表明 ,该模型的模拟精度好 ,运算效率高。

关键词：路面不平度 ARMA模型数值模拟汽车路面

高效液相色谱法测定可乐饮料中食品添加剂的含量

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四川大学学报（工程科学版） 2000年第4期32卷 56-58页

作者：张帆贺学锋汪学楷四川大学分析测试中心成都610065

介绍了用液相色谱分析可乐饮料中食品添加剂即咖啡因、磷酸、苯甲酸的方法 ,并用此方法定量分析了可乐饮料中的食品添加剂 ,实验表明该方法具有操作简便、快速、干扰因素小、灵敏度高、重现性好。

关键词：液相色谱法可乐饮料食品添加剂测定

一种利用台阶仪测量弹性模量及残余应力的方法

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中国机械工程 2005年第z1期16卷 424-427页

作者：胡维张大成贺学锋北京大学北京100871 北京大学北京100871 北京大学北京100871

在MEMS器件设计及工艺监控中需要知道所用材料的弹性模量.提出了一种适合MEMS器件加工用的弹性模量测量方法,采用MEMS器件中典型的双支梁结构,并用台阶仪的探针对双支梁结构施加力,同时测得梁的挠度,进而根据弹性理论采用数值方法计算... 详细信息

在MEMS器件设计及工艺监控中需要知道所用材料的弹性模量.提出了一种适合MEMS器件加工用的弹性模量测量方法,采用MEMS器件中典型的双支梁结构,并用台阶仪的探针对双支梁结构施加力,同时测得梁的挠度,进而根据弹性理论采用数值方法计算出弹性模量.采用低压化学气相淀积方法制备多晶硅双支梁.应用该方法测量得到多晶硅的弹性模量值为163GPa,残余应力为20.8MPa.

关键词： MEMS 弹性模量双支梁台阶仪 TN407