摘要：针对传统机械方式鳞芽扶正率低、可靠性差等问题,提出了一种基于电容检测技术的蒜种鳞芽定向方法,搭建了相应的鳞芽检测与扶正装置,并对其结构和运行参数进行了优化。基于ANSYS电场分析验证了方法的可行性,基于EDEM仿真平台进行了接播装置结构的优化。结果表明,当接播装置底面夹角、短轴半径、长轴半径分别为80°、22.99 mm和27.79 mm时,装置性能最优,理论直立率为96.6%,物理试验验证了优化结果的可靠性。以极板参数为试验因素,以信噪比为试验指标,开展极板尺寸优化试验。结果表明,极板参数为45 mm×8 mm×0.10 mm时,装置性能最优。以金乡、苍山蒜种为试验对象,开展样机试验,正芽率为95.0%,满足大蒜播种要求。

摘要：对于采用微传感器和接口ASIC两芯片方案来实现的电容式微机械加速度计来说,寄生电容是影响其性能的重要因素之一。采用采样电荷结构,设计实现了电容检测接口ASIC电路,该电路具有对寄生电容不敏感的特点,并在0.35-μm CMOS标准工艺下流片实现。基于流片得到的电容检测ASIC样片,以梳齿式硅微传感器为敏感元件,采用滞后比例积分调节器,通过力平衡反馈方案设计实现了一种闭环微机械加速度计。实验结果表明:该闭环微加速度计的灵敏度为650 mV/g,噪声基底为23.17μg Hz。

摘要：将电容检测技术应用于中国象棋棋盘的棋子存在性检测中,设计具有电容可变特性的棋盘和棋子。有棋子时对应位置的电容量增大3 pF左右。通过电容量的变化,在2.57 ms内正确检测每个位置是否存在棋子。以MCS51单片机为核心,阐述了电路原理、软件流程和测试结果,实现了对战双方走棋全过程的显示、告警和记录。最终用于互联网接入的实物棋盘,实现非PC机的远程象棋对弈。

摘要：钟形陀螺采用压电激励实现四波腹振动,通过检测振子边缘振幅以获取输入角速率。在其量程内的振子边缘振幅为120 nm左右,为实现对微纳振幅检测,将钟形陀螺振子边缘设计成曲面电容结构;采用有限元方法,对曲面电容结构进行仿真;在仿真结果基础上对微电容进行检测。结果表明:在极板面积为9π/4mm2、厚度为0.1mm、电极最小间距30μm时,钟形陀螺曲面电容结构可等效为平板电容器,固有容值为2 pF级别;可敏感120 nm的微纳振幅,容值变化为0.01 pF级别;曲面电容检测方法能够实现钟形陀螺微纳振幅检测。

摘要：本文介绍了一种MEMS角速率传感器的设计、制作和测试.该传感器采用硅梁作为支撑和震动的结构.电磁力在驱动模式中被用来激励质量块做往复运动.驱动模式的频率被设计为5 955.38 Hz.针对另外两个轴向的角速率检测,设计检测模式的频率分别为6 151.01 Hz和6 591 Hz.质量块在驱动模式下的最大位移被设计为20μm.在器件的制作过程中使用了湿法刻蚀、电子束蒸发、阳极键合、等离子体增强化学气相沉淀(PECVD)、lift-off、感应耦合等离子体活性离子蚀刻(ICP-RIE)等MEMS工艺.质量块的尺寸是1 440μm×1 400μm×33.6μm,硅梁的设计尺寸分别为10μm×562.5μm×33.6μm,10μm×532.5μm×33.6μm,芯片的外形尺寸是3 127μm×3 069μm.为了进行器件测试,搭建了真空测试平台.测试结果表明,驱动模式下器件的谐响应频率为9 609 Hz,使用磁电检测的模式其谐响应频率为9 605 Hz.器件中电容检测需要特殊的电路,该电路目前正在搭建中.分析发现实测结果与模拟仿真结果的差异在于加工过程中产生的误差.

摘要：构建了半球谐振陀螺谐振子微振动电容检测模型,采用数值计算法对该模型进行了计算分析。分析结果显示,选用高输入电阻(>100 MΩ)和低输入电阻(<1 MΩ)的放大器是可行的,而输入电阻在1 MΩ和100MΩ间则不可取,其信号强度、相位等与输入电阻敏感,且对谐振子有相对较大的能量损耗。对于高输入电阻放大器,提高输入电阻有利于减小信号杂波,提高信号强度,降低检测电压。

摘要：为实现微型化、低功耗、低成本和高灵敏度的磁传感器,提出了一种基于微型磁扭摆结构的磁传感器,并利用对角度变化非常敏感的差分电容检测技术对磁扭摆的扭转角度进行检测.设计的磁传感器包括微扭摆结构、磁性敏感薄膜和差分检测电容等部分.分析了器件的磁敏感原理和电容检测原理,给出了器件的结构参数和综合设计考虑.利用体硅加工工艺成功制作出了磁传感器样品,并进行了实验测试.测试结果表明磁传感器有良好的线性度和重复性,其磁场检测的电容灵敏度可达到0.2 fF/Gauss.根据对磁传感器的热噪声分析,可得到磁传感器最小可分辨的磁场为6.72μT.该磁传感器结构简凑、工艺简单,无需电流激励,大大降低了磁传感器功耗.

摘要：提出基于FPGA和高精度模数转换器ADS1278的多通道电容检测系统设计方案,阐述了微小电容检测的原理和硬件电路的实现方案,并给出在FPGA中利用CORDIC算法实现正弦信号合成和进行AD采样控制的设计方法。

摘要：提出一种基于SOI-MEMS技术的静电驱动-电容敏感检测的横向硅谐振器,对其进行设计、MEMS工艺加工制作实现、微弱电容检测及开环测试.该新型静电激励谐振器结构主要包含一个从中间受力点向两侧引出两个电极板的双端固支梁,这种设计使得此谐振器的静电驱动电压远小于具有相同电极板面积和极板间距的同类静电驱动谐振器,且检测电容更大,降低了检测难度.以器件层电阻率很低(0.001～0.002Ω·bcm)的SOI晶圆为基础材料,其SOI-MEMS加工工艺流程简单,仅需要2块掩膜版,有4个主要单步工艺.实验测试结果表明:在真空度为0.1～1.0 Pa环境下,直流偏置电压低至30 V,交流驱动电压峰-峰值为20 mV时,该谐振器在其谐振频率点52 261.99 Hz处的Q值依然高于11 800.

摘要：针对电容式硅微陀螺在角速率激励下产生的电容变化量在微弱的aF量级,易受外界信号的干扰而湮没的问题,对传统电容检测方法与环形二极管检测方法进行分析对比,采用了电路结构简单、功耗低、易于集成的环形二极管电路完成电容检测,建立了环形二极管电容检测电路的数学模型,分析其参数对检测电路输出电压的影响,结果表明检测电容变化量、解调电容以及载波均对差分输出电压产生影响。进行电路设计时应同时考虑非线性及灵敏度的影响,保证动态灵敏度最高的范围内尽可能增大解调电容,有效改变电容转换增益的非线性,输出与角速度成线性关系的电压信号。