摘要：针对流速传感器的高分辨率需求,提出了一种基于双稳态势能调节的仿生纤毛流速传感器。该传感器由纤毛、电极层、上部结构层、中间连接层和下部支撑层等多层结构构成,其中上部结构层一方面采用不对称梳齿结构实现差分电容检测,另一方面布置周期性调制梳齿实现系统势能函数呈现双稳态。通过流体-固体力学-静电多物理场耦合分析,得到电容随流速的变化关系,分辨率优于0.001m/s,另外通过调制梳齿的静电场分析,绘制出系统势能函数曲线。最后,基于MEMS加工技术,通过设计合理的工艺流程制备出了该传感器。

摘要：为了构建电容式无线微传感器网络,设计了基于STM32单片机和ZigBee的微电容在线检测系统。该系统由上位机和下位机组成,使用TI公司的CC2530 ZigBee模块进行无线通信。下位机采用STM32F103单片机控制AD7746采集电容数据,通过ZigBee路由器节点无线发送。上位机使用ZigBee协调器节点无线接收数据,并且基于Visual Studio 2015开发了上位机软件对数据进行实时显示。结果表明:该系统可以准确地测量电容信号,具备低功耗,组网方便,传输稳定可靠等特点,具有较好的应用前景。

摘要：针对精确测量飞行器流场速度分布的需求,本文提出并设计了一种基于Micro-Electro-Mechanical System(MEMS)技术的仿生纤毛矢量流速微传感器。该传感器主要由4组弯曲折叠梁、悬浮薄膜、多纤毛柱以及非对称梳齿电极对组成。运用解析法与有限元数值计算相结合的方法,分析得到所设计传感器的空气流速测量量程达到100m/s,分辨率优于0.01m/s。与已有的仿生纤毛流速微传感器相比,该传感器有望获得更大的量程和更高的分辨率。此外,还设计了微传感器的完整制备工艺流程。初步工艺试验验证了其可行性。