一种多线结构光测头的误差补偿方法

针对在多线结构光测量系统中光平面不等距和不平行引起测量误差的问题,提出了一种基于标准三角块的误差补偿方法.通过分析测量误差产生的原因,建立了光平面平行度、光平面间距与测量误差之间关系的数学模型,将测头产生的结构光条投射到一个标准三角块斜面上,利用三角块斜面的几何变换能力将光平面平行度、光平面间距的信息转换到系统可以进行精确测量的光平面当中.通过CCD采集和数学计算,可以得到准确的各光平面平行度和光平面间距的误差数据,并根据得到的误差数据对测得的原始数据进行补偿修正,由实验证明了该方法在对阵列式多线结构光测头结构误差补偿后,测量得到的数据精度可以提高约40%.     

Fabrication and characterization of Ce: YIG thin film

Yttrium iron garnet (YIG) is widely used for microwave ferrite devices,especially for optical isolators. In this paper,ferrite ceramic target using cerium (Ce)-substituted YIG was made using ferric oxide (Fe2O3), cerium oxide (CeO2) and yttrium oxide (Y2O3) powders as raw material. Ce:YIG thin films were fabricated by radio frequency (RF) magnetron sputtering. The experimental result showed that the polycrystalline YIG was obtained after sintering at 1350℃ for 6h,and the polycrystalline Ce:YIG thin films were achieved annealing up to 700℃ in the air.     

多梁结构压阻式测振加速度传感器

为满足制造装备智能化发展对测振传感器的需求,针对常见加速度传感器在性能、成本和微型化上的不足,研制了一种基于微机电系统技术的多梁结构压阻式加速度传感器.通过将2根短小敏感梁引入传统双桥结构的方式,在提升固有频率的同时,保证了传感器仍具有较高的测量灵敏度.利用敏感梁上的最大应力和结构固有频率相乘的结果作为性能评价标准,结合梁变形理论和实际工艺条件确定了传感器的结构尺寸.采用硅材料刻蚀、硼离子注入、溅射金属铝及阳极键合等工艺,制作了传感器芯片.实验结果表明,所研制的加速度传感器能够准确测量不同频率下的加速度信号,在每g下的灵敏度达到了0.544 mV,满量程精度达到了1.76％,固有频率达到了13.61 kHz,相对于双桥结构传感器,其综合性能提升了近85％.     

脉冲多普勒雷达实时杂波模型

为了解决杂波仿真中长期存在的精度和实时性之间的矛盾,提出了一种新的杂波仿真模型,即将杂波计算公式中的参数分类,把计算量较大的面积单元事先存储,实时构造最大飞行速度下的杂波功率谱,然后采用数据抽取技术,得到当前速度下的杂波功率谱,用这种方法实现了高精度下的实时性（不考虑反射系数带来的误差）,此方法适合于主动雷达导引头及全弹的闭环实时仿真实验,也可推广到多距离门的机载脉冲多普勒雷达仿真。     

基于三维特征的微机电系统器件结构设计方法

提出了一种表面硅微器件结构设计方法，解决了目前微机电系统（MEMS）结构设计中直观性差、工艺难度大等问题．该方法将三维特征建模的设计思想运用到MEMS设计中，在建立三维特征库的基础上实现了器件结构的快速直观设计．通过三维设计软件SolidWorks的用户接口开发的应用程序不仅实现了从器件结构中自动提取掩膜版和工艺流程，而且消除了人工设计掩膜版和工艺流程的繁琐过程．应用实例表明，与传统的通过掩膜版设计MEMS器件结构的方法相比，该方法简洁、高效，更符合设计者所看即所得的思维方式．同时，SolidWorks软件作为开发MEMS辅助设计工具的基础平台，可以省去开发几何造型模块的任务，从而为新一代MEMS辅助设计工具的开发提供了新的思路．     

MEMS sensor technology

Since 1992 the author has led research group in Xi’an Jiaotong University to investigate and develop micro-electro mechanical systems(MEMS) sensors,including pressure sensor,acceleration sensor,gas sensor,viscosity & density sensor,polymerase chain reaction(PCR) chip and integrated sensor etc.This paper introduces the technologies and research results related to MEMS sensors we achieved in the last 20 years.     

基于硅隔离技术的耐高温压力传感器研究

采用硅隔离SoI(Silicon on Insulator)技术，应用高能氧离子的注入方法，在单晶硅材料中形成埋层二氧化硅，用以隔离作为测量电路的顶部硅层与体硅之间因温度升高而造成的漏电流。采用梁膜结合的压力传递机构，将被测压力与SoI敏感元件隔离开来，因此避免了被测压力的瞬时高温冲击，给出了传感器的结构模型和实验数据。测试结果表明，这种新型结构的耐高压力传感器，具有较好的动静态特性。     

圆柱面棱数的精确判定

本文用时间序列谱分析的方法对圆柱面的棱数进行精确判定。这种判定方法可用于加工、测量等不同领域,并能为提高加工质量、减少测量误差、改进工艺措施及制定有关标准提供科学依据。     

倒杯式耐高温高频响压阻式压力传感器

采用微型机械电子系统(MEMS)技术制作出了高精度、高灵敏度的硅隔离(SOI)倒杯式耐高温压阻力敏芯片,利用静电键合工艺将力敏芯片封装到玻璃环上,再通过玻璃浆料烧结工艺或高温胶黏剂将玻璃环装配到齐平式机械结构上,从而避免了管腔效应的影响,实现了耐高温高频响压阻式压力传感器的基本制作.通过有限元仿真和实验,分析了安装预紧力对传感器性能的影响,由传感器静态和动态实验得到传感器的精确度为±0.114%FS,动态响应频率为694.4 kHz,均满足火工品爆破测试等高温高频动态压力测试的要求.     

脉冲多普勒雷达杂波信号的实时重构方法研究

针对脉冲多普勒雷达信号处理机在杂波半实物仿真时由重构算法带来的噪声应低于主瓣杂波60dB这一特殊要求,提出了一种给定功率谱的杂波产生方法,即先将功率谱转换为矢量频谱,并进行相位随化和傅里叶反变换,然后对得到的一系列时域数据组加窗,搭接,保证随机数据的数学期望和方差边疆,从而得到缓变的非平衡杂波信号,仿真结果表明,采用此方法得到的杂波信号与简单组合时域数据组得到的杂波信号相比,信噪比可由30dB提高到60dB。