MEMS技术的硅基热流式微流量传感器研究

大连理工大学

硕士学位论文

基于MEMS技术的硅基热流式微流量传感器研究

姓名：席文柱

申请学位级别：硕士

专业：测试计量技术及仪器

指导教师：闫卫平

20040301

模拟电子技术基础知识点总结

模拟电子技术复习资料总结 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。 6.杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性----同ＰＮ结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳

2) 等效电路法 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳

流量计知识试卷

涡阳站流量计知识试卷 一、填空（20分）： 1、本站所用流量计的名称是（涡轮流量计）； 2、涡轮流量计显示的压力是（绝对）压力； 3、工况的表示符号是（ V ）、标况的表示符号是（ Vb ）； 4、本站流量计的工况范围是（ 32m3/h——650m3/h ）； 5、1MPa=（1000000）Pa=（10）bar； 6、温度为18.96℃，换算成绝对温度是（ 292.12K ）、换算成华氏温标是（ 66.128℉） 7、体积修正仪中C表示（纠正系数），它的变化和（压力）、（温度）密切相关； 8、当EK260有“警报”时，由字母（ A ）表示； 9、装有油泵的涡轮流量计应该（ 3个月）加注一次润滑油； 10、涡轮流量计主要的结构是（表体）（导向体）（叶轮）（轴）（轴承）（信号检测器）。 二、选择题（30分）： 1、天然气计量的标准状态是（ C ）； A、20℃ 1MPa B、0℃ 1MPa C、20℃ 101.325kPa 2、目前，我国的天然气计量方式主要以体积和（ B ）进行计量； A、密度 B、质量 C、重量 3、涡轮流量计是一种（C ）流量计； A、质量式 B、体积式 C、速度式 4、体积修正仪的电池电量不足以支持仪表运行（C ）时，会产生

电池电量低的报警； A、1个月 B、2个月 C、3个月 D、6个月 5、VbA、VbD、VbT分别表示（B ）； A、标准体积总量、可调整的标准体积、受干扰的标准体积 B、可调整的标准体积、受干扰的标准体积、标准体积总量 C、标准体积总量、受干扰的标准体积、可调整的标准体积 D、受干扰的标准体积、可调整的标准体积、标准体积总量 6、供气过程中所允许的工况流量的最大值是最大工况的（C ）； A、90 % B、70% C、80% D、60% 7、利亳线管道规格为219.1*6.4mm，管道内径是（D ）mm； A、225.5 B、212.7 C、103.2 D、206.3 8、天然气以4m/s的速度流过直径为100mm的管线，该天然气的流量为（ D ）； A、314m3/h B、320m3/h C、116.38m3/h D、113.04m3/h 9、涡轮流量计的校验周期是（C ）； A、半年 B、两年 C、一年 D、一年半 10、我国法定计量单位中，压力单位的主单位是（C ）。 A、千帕 B、兆帕 C、帕斯卡 三、简答题（20分）： 1、涡轮流量计的工作原理？ 答：当被测流体流过传感器时，在流体作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁

电子技术基础知识

电子技术基础知识 一、电流 1、电路一般就是有哪几部分组成的？ 答:电路一般由电源、开关、导线、负载四部分组成。 2、电流,就是指电荷的定向移动。 3、电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为I),就是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量,每秒通过1库仑的电量称为1「安培」(A)。 4、电流的方向,就是正电荷定向移动的方向。 5、电流的三大效应:热效应磁效应化学效应 6、换算方法: 1A=1000mA 1mA=1000μA 1μA=1000nA 1nA=1000pA 1KA=1000A 7、电流产生的条件: ①必须具有能够自由移动的电荷(金属中只有负电荷移动,电解液中为正负离子同时移动)。 ②导体两端存在电压差(要使闭合回路中得到持续电流,必须要有电源)。 ③电路必须为通路。 8、电流表与电压表在电路中如何连接？为什么？ 答:电流表在电路中应与被测电路串联相接,因为电流表内阻小,串在电路中对电路影响不大;电压表在电路中应与被测电路并联相接,因为电压表内阻大,并联相接分流作用对电路影响较小、 二、电阻 1、电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。

2、电阻在电路中通常起分压、分流的作用 3、换算方法:1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω 4、导体的电阻的大小导体的长度、横截面积、材料与温度有关。 5、电阻元件就是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,例如灯泡、电热炉等电器。电阻定律:R=ρL/S ρ——制成电阻的材料电阻率,国际单位制为欧姆·米(Ω·m) ; L——绕制成电阻的导线长度,国际单位制为米(m); S——绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为平方米(㎡) ; R ——电阻值,国际单位制为欧姆(Ω)。 6、使用万用表,应先关掉电路板路的电源以免烧坏万用表,若有其她电阻并在被测电阻上,应先断开其她电阻后再测,测时两手不应接触表棒或被测电阻的裸露导电部分,以免引起误差。 7、使用万用表,应先关掉电路板路的电源以免烧坏万用表,若有其她电阻并在被测电阻上,应先断开其她电阻后再测,测时两手不应接触表棒或被测电阻的裸露导电部分,以免引起误差。 8、什么叫电动势？它与电压有什么不同？在电路中,电压与电动势的方向就是如何规定的？ 答:电动势就是衡量电源力做功的量,它就是在电源内部把单位正电荷从电源的负极移动到电源的正极;而电压则就是在电源外部将单位正电荷从电源的正极移动到电源的负极。在电路中,电压的方向就是在外电路从电源的正极指向电源的负极;而电动势的方向则就是从在电源内部从电源的负极指向电源的正极。 三、欧姆定律 1、定律:在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻

MEMS技术发展综述

MEMS技术发展综述 施奕帆04209720 （东南大学信息科学与工程学院） 摘要：对于MEMS技术进行简要的介绍，了解其诞生与发展，所涉及的学科领域，目前的研究成果以及在生活、军事、医学等方面的应用。目前MEMS在我国的发展已取得一定成果，在21世纪可以有更大的突破，其未来在材料、工艺、微器件、微系统方面也具有巨大的发展空间。 关键词：MEMS、传感器、微制造技术 一、MEMS简介 微机电系统(micro electro mechanical system，MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，其起源可以追溯到20世纪50～60年代，最初贝尔实验室发现了硅和锗的压阻效应，从而导致了硅基MEMS传感器的诞生和发展。在随后的几十年里，MEMS得到了飞速发展，1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60～120／μm的硅微型静电电机；1987～1988年，一系列关于微机械和微动力学的学术会议召开，所以20世纪80年代后期微机电系统一词就渐渐成为一个世界性的学术用语，MEMS技术的研究开发也成为一个热点，引起了世界各国科学界、产业界和政府部门的高度重视，经过几十年的发展，它已

成为世界瞩目的重大科技领域之一。 二、MEMS涉及领域及作用 MEMS技术涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等学科。MEMS开辟了一个新的技术领域，它的研究不仅涉及元件和系统的设计、材料、制造、测试、控制、集成、能源以及与外界的联接等许多方面，还涉及微电子学、微机构学、微动力学、微流体学、微热力学、微摩擦学、微光学、材料学、物理学、化学、生物学等基础理论 三、MEMS器件的分类及功能 目前，MEMS技术几乎可以应用于所有的行业领域，而它与不同的技术结合，往往会产生一种新型的MEMS器件。根据目前的研究情况，除了进行信号处理的集成电路部件以外，MEMS内部包含的单元主要有以下几大类： （1）微传感器： 主要包括机械类、磁学类、热学类、化学类、生物学类等。其主要功能是检测应变、加速度、速度、角速度（陀螺）、压力、流量、气体成分、湿度、pH值和离子浓度等数值，可应用于汽车、航天和石油勘探等行业。

模拟电子技术基础_知识点总结

第一章半导体二极管 1.本征半导体 ?单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。 ?导电能力介于导体和绝缘体之间。 ?特性：光敏、热敏和掺杂特性。 ?本征半导体：纯净的、具有完整晶体结构的半导体。在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发），产生两种带电性质相反的载流子（空穴和自由电子对），温度越高，本征激发越强。 ◆空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位， 使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。 ◆在一定的温度下，自由电子和空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为 复合。当热激发和复合相等时，称为载流子处于动态平衡状态。 2．杂质半导体 ?在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 ◆P型半导体：在本征半导体中掺入微量的3价元素（多子是空穴，少子是电子）。 ◆N型半导体：在本征半导体中掺入微量的5价元素（多子是电子，少子是空穴）。 ?杂质半导体的特性 ◆载流子的浓度：多子浓度决定于杂质浓度，几乎与温度无关；少子浓度是温度的敏感函数。 ◆体电阻：通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 ◆在半导体中，存在因电场作用产生的载流子漂移电流（与金属导电一致），还才能在因载流子 浓度差而产生的扩散电流。 3.PN结 ?在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近，形成一个特殊的薄层（PN结）。 ?PN结中存在由N区指向P区的内建电场，阻止结外两区的多子的扩散，有利于少子的漂移。 ?PN结具有单向导电性：正偏导通，反偏截止，是构成半导体器件的核心元件。 ◆正偏PN结（P+，N-）：具有随电压指数增大的电流，硅材料约为0.6-0.8V，锗材料约为0.2-0.3V。 ◆反偏PN结（P-，N+）：在击穿前，只有很小的反向饱和电流Is。 ◆PN结的伏安（曲线）方程： 4.半导体二极管 ?普通的二极管内芯片就是一个PN结，P区引出正电极，N区引出负电极。

气体流量传感器的数据处理技术

气体流量传感器的数据处理技术 气体流量传感器可直接测量介质的流量，其测量结构不受被测介质温度、压力、密度、黏度变化的影响，虽然对外界振动较敏感，但对流体分布不敏感。 气体流量传感器的数据处理技术，气体流量传感器的数据处理技术提供了一个“通往处理的窗户”，当浏览这个窗户时，首先集中在测量管振动频率附近的信号上。实际上，有意地抛弃了其余的信息，很可能正是隐藏在这些“无用的”数据里的信息会铺平通往新的诊断技术的道路。例如，https://www.doczj.com/doc/9e14519964.html,频谱分析可能会引导我们取得在夹杂空气或团状流动流体测量上的进展，流体在测量管内壁的附着也是另一个有希望被DSP技术检测到的故障，频谱的变化也很可能被用于预测传感器的故障。 气体流量传感器的适用特点 1.测量管形式不一，常见的有以下几种。直管式：加工简单，易制造，不易启振，故管壁需薄一点，使用寿命较短；弯管式：容易启振，管壁可厚一点，气体流量传感器的机械加工复杂些，振动频率要选大一点；单管式：不用分流，零点稳定，机械加工简单，但易受外来振动影响；双管式：不受外来振动干扰，分流不均匀会造成零点变化，机械加工也复杂些。 2.信号处理技术难度大，零点易漂移，不适合低压、低密度气体测量。 3.测量管与工艺管道相对位置可以是平行的（大多数产品采用的

方式），也可以是垂直的。但是只要流量传感器不在工艺管道轴向振动平面内，流量计的抗振动干扰能力可增强。对于质量流量计的测量精度，很多产品上标注的是基本误差+零点不稳定性。仪表制造厂商将流量计精度定得很高，一般是（±0.15%~±0.5%）R。但是量程比也定得很大（100:1），仪表流量上限取得很高。因此流量计的实际测量精度不可能这样高，特别是流量计在小量程段测量流量时，很难保证仪表有高精度。 气体流量传感器虽然压力损失较大，但对各种流体适应性强、抗振干扰能力强，能够获得较高的测量精度。

数字电子技术基础第五版期末知识点总结 新

数字电子技术基础第五版期末知识点总结 数电课程各章重点 第一、二章 逻辑代数基础知识要点 各种进制间的转换，逻辑函数的化简。 一、二进制、十进制、十六进制数之间的转换；二进制数的原码、反码和补码 .8421码 二、逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表：与、或、非 三、逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则 逻辑代数的基本公式 逻辑代数常用公式： 吸收律：A AB A =+ 消去律：B A B A A +=+ A B A AB =+ 多余项定律：C A AB BC C A AB +=++ 反演定律：B A AB += B A B A ?=+ B A AB B A B A +=+ 基本规则：反演规则和对偶规则，例1-5 四、逻辑函数的三种表示方法及其互相转换 逻辑函数的三种表示方法为：真值表、函数式、逻辑图 会从这三种中任一种推出其它二种，详见例1-7 五、逻辑函数的最小项表示法：最小项的性质；例1-8 六、逻辑函数的化简：要求按步骤解答 1、 利用公式法对逻辑函数进行化简 2、 利用卡诺图对逻辑函数化简 3、 具有约束条件的逻辑函数化简 例1.1 利用公式法化简 BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)( 解：BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)( BD C D A B A B A ++++= )(C B A C C B A +=+

BD C D A B +++= )(B B A B A =+ C D A D B +++= )(D B BD B +=+ C D B ++= )(D D A D =+ 例1.2 利用卡诺图化简逻辑函数 ∑= )107653()(、、、、m ABCD Y 约束条件为∑8)4210(、、、、 m 解：函数Y 的卡诺图如下： 00 01 11 10000111 10AB CD 11 1× 11×××× D B A Y += 第三章 门电路知识要点 各种门的符号，逻辑功能。 一、三极管开、关状态 1、饱和、截止条件：截止：T be V V <， 饱和：βCS BS B I I i = > 2、反相器饱和、截止判断 二、基本门电路及其逻辑符号 与门、或非门、非门、与非门、OC 门、三态门、异或； 传输门、OC/OD 门及三态门的应用 三、门电路的外特性 1、输入端电阻特性：对TTL 门电路而言，输入端通过电阻接地或低电平时，由于输入电流流过该电阻，会在电阻上产生压降，当电阻大于开门电阻时，相当于逻辑高电平。 习题2-7 5、输出低电平负载电流I OL 6、扇出系数N O 一个门电路驱动同类门的最大数目 第四章 组合逻辑电路知识要点

电子技术基础知识内容

电子技术基础知识内容 导语：关于电子技术基础知识内容，下面是给大家的相关内容，希望能给你带来帮助! 电子技术基础知识内容 1.万用表的使用 由于万用表是一种可以测量多种电量,具有多种量程的便携式仪表,是电学研究的必备工具。所以在这一项目的学习过程中,要立足于强化实际操作能力的培养,通过结合具体的实训操作,提高学习的效果。具体可分解成常见电阻器的识读、用万用表测电阻、测交、直流电压和直流电流、电桥的制作与测试等这几项任务,穿插学一些电学量的基本概念和电路的基本原理知识。逐步将实际操作技能有机的与理论知识相结合。最后通过制作电桥这一任务,综合性的将前面所学的测电阻、测电压和测电流等相关理论和技能知识融合应用,达到理论、技能、实践和拓展等全面的提高,逐步对万用表的使用知识和相应测试技能进行综合掌握。 2.电烙铁的使用 电子设备中使用大量的种类繁多的电子元器件,每个电子元器件都要牢固的焊接在电路板上,就必须保证每个焊点的质量。故而手工焊接技能是电子装配和电子维修必备的技能,练好手工焊接技术是保证电子制作成功的必要条件。这对于一个从事电子技术工作的人员来说,一定要必须认真学习相关的焊接理论知识,掌握焊接要领,并能熟练地进行焊接操作。

3.装配可调稳压电源模块 (1)电路原理图 (2)所涵盖的知识 可以认识电阻器、电容器、电位器、二极管、变压器等电子元 器件并进行测试。可以接触到交流电路、变压器的工作原理、整流电路的工作原理、滤波电路的工作原理以及稳压电路的工作原理等。同时还认识了集成稳压器的管脚功能,并根据电路进行组装,在调试过 程中学习用万用表进行检测电路。 (3）功能说明 电源部分是实验箱各模块电路总功率的提供者,为了能够满足 各模块不同的电源电压需求,所以该电源输出是1.5v一12v连续可调的直流稳压电源;能够保证专用数字电路sv直流稳压电源的实验要求,还能满足差动式功率放大器双12V直流固定电源的需要,也能输 出交流双12V电源。在制作过程中能进一步综合训练用万用表测电阻、测交、直流电压、电流等技能,同时也能认识安全用电了解安全电压 的规定,熟悉安全接地的方法等实用的安全用电操作规程知识。

传感器知识整理重点

传感器技术 把被测非电量转换成与非电量有一定关系的电量，再进行测量的方法就是非电量电测法。实现这种转换的器件叫传感器。 一个完整的自动测控系统一般由传感器、测量电路、显示记录装置和电源四部分组成。 自动测控系统通常可分为开环和闭环两种。 传感器技术是以研究传感器的原理、传感器的材料、传感器的制作、传感器的应用为主要内容；以传感器的敏感材料的电、磁、光、声、热、力等物理效应、现象，化学中的各种反应以及生物学中的各种机理为理论基础。 传感器与通信技术、计算机技术一起分别构成了信息技术系统的感官、神经、和大脑， 接口电路的作用是把转换元件输出的电信号转换为便于处理、显示、记录和控制的电信号。经常采用的接口电路有电桥电路和其他特殊电路，如高阻抗输入电路、脉冲电路、震荡电路等。 应该指出的是：并不是所有的传感器必须包括敏感元件和转换元件。 有的传感器需要外加电源才能工作，如差动变压器、应变片组成的电桥等；有的不需要外加电源便能工作；如压电晶体。 传感器的分类；常见的有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。这种分类方法将被测量分为基本被测量和派生被测量。 电学式传感器有：电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡式传感器。 电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器。主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。 具体请参见教材第4面 传感器的静态特性： 传感器的线性度是指传感器实际静态特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出的百分比值。公式为：线性度又称非线性误差，从特性上看线性度越小越好。 灵敏度：是指传感器在稳态下的输出变量dy与dx之比，对于线性传感器灵敏度就是它的静态特性的斜率。公式为：K=dy/dx 迟滞：传感器的迟滞是指传感器的正向星城（输入量增大）和反向行程（输入量减小）期间，输出-输入特性曲线不一致的程度。公式为：产生的原因是传感器的机械部分不可避免的存在着间隙、摩擦及松动等。 重复性：传感器的重复性是指传感器的输入量按同一方向做全量程内连续重复测量时所得输出-输入特性曲线不一致的程度。产生的原因同迟滞的产生原因相同。公式为： 分辨率：是指在规定测量范围内所能检测的输入量的最小变化量。一般模拟式仪器分辨率为最小刻度分度值的一半。数字式为最后一位的一个字。 稳定性：分为长期稳定性和短期稳定性之分。 漂移：传感器的漂移是指在外界的干扰下，输出量发生与输入量无关的不需要的变化。漂移包括零点漂移和灵敏度漂移等。零点漂移和灵敏度漂移又可分为：时间漂移和温度漂移。时间漂移指在规定的条件下，零点或灵敏度随时间的缓慢变化；温度漂移是指因为环境温度变化而引起的零点或灵敏度的变化。

MEMS技术研究

MEMS技术的研究 一、MEMS技术概述 MEMS技术是采用微制造技术，在一个公共硅片基础上整合了传感器、机械元件、致动器（actuator）与电子元件。MEMS通常会被看作是一种系统单晶片（SoC），它让智能型产品得以开发，并得以进入很多的次级市场，为包括汽车、保健、手机、生物技术、消费性产品等各领域提供解决方案。 1.1、微机电系统（MEMS）概念 虚微机电系统(Micro-Electronic Mechanical System-MEMS)，是在微电子技术基础上结合精密机械技术发展起来的一个新的科学技术领域，微机电系统是一个独立的智能系统。 一般来说，MEMS是指可以采用微电子批量加工工艺制造的，集微型机构、微型传感器、微型致动器（执行器）以及信号处理和控制电路，直至接口、通讯和电源等部件於一体的微型系统。其基本组成见图1.1所示。 图1.1 MEMS的组成 通常，MEMS主要包含微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分。 微机电系统的制造工艺主要有集成电路工艺、微米/纳米制造工艺、小机械

工艺和其他特种加工工种。 在微小尺寸范围内，机械依其特徵尺寸可以划分为1-10毫米的小型(Mini-)机械，1微米-1毫米的微型机械以及1纳米-1微米的机械。 所谓微型机械从广义上包含了微小型和纳米机械，但并非单纯微小化，而是指可批量制作的集微型机构，微型感测器，微型执行器以及接口信号处理和控制电路、通讯和电源等于一体的微电子机械系统。 1.2、微机电系统（MEMS）发展简史 微机电的概念最早可追溯到1959年R.Fe ym.在加州理工大学的演讲。 1982年,K.E .Pe terson发表了一篇题为“Silicon as a Mechanical Material”的综述文章，对硅微机械加工技术的发展起到了奠基的作用。 微机电研究的真正兴起则始于1987年，其标志是直径为10um的硅微马达（转子直径120微米，电容间隙2 微米）在加州大学伯克利分校的研制成功，其引起了世界的轰动。自此以后,微电子机械系统技术开始引起世界各国科学家的极大兴趣。专家预言，它的意义可与当年晶体管的发明相比。 为了进一步完善这一学科,使其更多更快地为人类服务，除探索新技术，新工艺以外，各国科学家们还在积极努力从事MEMS基础理论研究，包括对微流体力学，微机械磨擦和其他相关理论的研究，并建立一套方便，快捷的分析与设计系统。 相信在不久的将来，MEMS将广泛渗透到医疗、生物技术、空间技术等领域。 1.3、微机电系统（MEMS）的特点及前景 微机电系统（MEMS）具有以下六种特点： 1.微型化：MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。 2.以硅为主要材料，机械电器性能优良。硅的强度、硬度及杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近相和钨。 3.大量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS，批量生产可大大降低生产成本。 4.集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集

复试电子技术基础知识(次要)

复试电子技术基础知识 1.1 学习要求 （1）了解数字电路的特点以及数制和编码的概念。 （2）掌握逻辑代数的基本运算法则、基本公式、基本定理和化简方法。 （3）能够熟练地运用真值表、逻辑表达式、波形图和逻辑图表示逻辑函数，并会利用卡诺图化简逻辑函数。 1.2 学习指导 本章重点： （1）逻辑函数各种表示方法之间的相互转换。 （2）逻辑函数的化简及变换。 本章难点： （1）逻辑函数各种表示方法之间的相互转换。 （2）逻辑函数的化简及变换。 本章考点： （1）逻辑函数各种表示方法之间的相互转换。 （2）逻辑函数的化简及变换。 1.2.1 数字电路概述 1．数字信号与数字电路 在数值上和时间上均连续的信号称为模拟信号，对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。在数值上和时间上均不连续的信号称为数字信号，对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。 数字电路的特点： （1）输入和输出信号均为脉冲信号，一般高电平用1表示，低电平用0表示。 （2）电子元件工作在开关状态，即要么饱和，要么截止。 （3）研究的目标是输入与输出之间的逻辑关系，而不是大小和相位关系。 （4）研究的工具是逻辑代数和二进制计数法。

2．数制及其转换 （1）数制 基数和权：一种数制所具有的数码个数称为该数制的基数，该数制的数中不同位置上数码的单位数值称为该数制的位权或权。 十进制：基数为10，采用的10个数码为0~9，进位规则为“逢十进一”，从个位起各位的权分别为100、101、102、…10n -1。 二进制：基数为2，只有0和1两个数码，进位规则为“逢二进一”，从个位起各位的权分别为20、21、22、…2n -1。 16进制：基数为16，采用的16个数码为0~9、A~F ，进位规则为“逢十六进一”，从个位起各位的权分别为160、161、162、…16n -1。 （2）数制之间的转换 其他进制转换为十进制：采用多项式求和法，即将其他进制的数根据基数和权展开为多项式，求出该多项式的和，即得相应的十进制数。 十进制整数转换为其他进制：采用除基数取余数法，即将十进制整数连续除以其他进制的基数，求得各次的余数，直到商为0为止，然后将先得到的余数列在低位、后得到的余数列在高位，即得相应的其他进制数。 二进制与16进制之间的转换：将16进制转换为二进制数，每一个16进制数码用4位二进制数表示即可；将二进制整数转换为16进制数，从低位开始，每4位为一组转换为相应的16进制数即可。 3．编码 将数值、文字、符号及一些特定操作等信号用二进制数码来表示称为编码。 将十进制的10个数码分别用4位二进制代码表示称为二-十进制编码，也称BCD 码。常用的BCD 码有8421码、余3码、格雷码、2421码、5421码等。 8421码的10个十进制数码与自然二进制数一一对应，即用二进制数的0000～1001来分别表示十进制数的0～9，它是一种有权码，各位的权从左到右分别为8、4、2、1，若8421码各位分别为a 3、a 2、a 1、a 0，则它所代表的十进制数的值为： 01231248a a a a N +++= 其他BCD 码中，2421码和5421码是有权码，余3码由8421码加3得来，是无权码，格雷码的特点是从一个代码变为相邻的另一个代码时只有一位发生变化。 1.2.2 逻辑代数 逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具是。逻辑代数也用字母（A ，B ，C ，…）表示变量，但变量的取值只有0和1两种，分别代表两种相反的逻辑状态。逻辑代数表示的是逻辑关系，不是数量关系。在逻辑代数中只有逻辑乘（与运算）、逻辑加（或运算）和逻辑非（非运算）3种基本运算，其他的基本公式和定理是根据这3种基本运算推导出来的。

酶学知识点

第二章酶与辅酶 知识点 第一节酶的化学本质(pro & RNA) 在生物体的活细胞中每分每秒都进行着成千上万的大量生物化学反应，而这些反应却能有条不紊地进行且速度非常快，使细胞能同时进行各种降解代谢及合成代谢，以满足生命活动的需要。生物细胞之所以能在常温常压下以极高的速度和很大的专一性进行化学反应，这是由于生物细胞中存在着生物催化剂——酶。酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化能力的蛋白质。 1.酶与一般催化剂的异同* 酶作为一种生物催化剂不同于一般的催化剂，它具有条件温和、催化效率高、高度专一性和酶活可调控性等催化特点。酶可分为氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类和合成酶类六大类。酶的专一性可分为相对专一性、绝对专一性和立体异构专一性，其中相对专一性又分为基团专一性和键专一性，立体异构专一性又分为旋光异构专一性、几何异构专一性和潜手性专一性。 第二节影响酶促反应速度的因素*** 影响酶促反应速度的因素有底物浓度（S）、酶液浓度（E）、反应温度（T）、反应pH值、激活剂（A）和抑制剂（I）等。其中底物浓度与酶反应速度之间有一个重要的关系为米氏方程，米氏常数（K m）是酶的特征性常数，它的物理意义是当酶反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用和反竞争性抑制作用分别对Km 值与V max的影响是各不相同的。 第三节酶的作用机理** 酶的活性中心有两个功能部位(结合部位和催化部位)。酶的催化机理包括过渡态学说、邻近和定向效应、锁钥学说、诱导楔合学说、酸碱催化和共价催化等，每个学说都有其各自的理论依据，其中过渡态学说或中间产物学说为大家所公认，诱导楔合学说也为对酶的研究做了大量贡献。 胰凝乳蛋白酶是胰脏中合成的一种蛋白水解酶，其活性中心由Asp102---His57----Ser195构成一个电荷转接系统，即电荷中继网。其催化机理包括两个阶段，第一阶段为水解反应的酰化阶段，第二阶段为水解反应的脱酰阶段。 第四节同工酶和变构酶及共价修饰酶** 同工酶和变构酶是两种重要的酶。同工酶是指有机体内能催化相同的化学反应，但其酶蛋白本身的理化性质及生物学功能不完全相同的一组酶(基因比蛋白质多)；变构酶是利用构象的改变来调节其催化活性的酶，是一个关键酶，催化限速步骤。 酶技术是近年来发展起来的，现在的基因工程、遗传工程、细胞工程、酶工程、生化工程和生物工程等领域都有酶技术的参与。 第五节维生素与辅酶* 维生素是生物生长和生命活动中所必需的微量有机物，在天然食物中含量极少，人体自身不能合成，必须从食物中摄取。这些维生素既不是构成各种组织的主要原料，也不是体内能量的来源，它们的生理功能主要是在物质代谢过程中起着非常重要的作用，因代谢过程离不开酶，而结合蛋白酶中的辅酶和辅基绝大多数都含有维生素成份。机体缺乏某种维生素

传感器技术与应用期末复习资料(2012.6.18)

《传感器技术与应用》期末复习 2012.6.18 考试形式：闭卷笔试 考试时间：90分钟 考试题型：单项选择题（20分）；填空（20分）；简答（30分）；计算（30分） 一、单项选择 l、压电式传感器目前主要用于测量( B ) A.静态的力或压力 B.动态的力或压力 C.速度 2、铜电阻测温线性好、价廉，其测温范围为( C ) A. -50~50 B. 0~100 C. -50~150 D. -100~100 3、应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的 ( B )之间的电阻值。 A、覆盖片与被测试件 B. 引线与被测试件 C. 基片与被测试件 D. 敏感栅与被测试件 4、变间隙式电容传感器的在工作范围内，电容变化量与极板间距离变化量之间的关系是( B ) A. 近似正比关系 B. 反比关系 C.无法确定 D. 二阶关系 5、通常用热敏电阻测量( C ) A.电阻 B.扭矩 C.温度D:压力 6、在光的作用下，物体内的电子逸出物体表面，向外发射的现象叫( D )。 A.声光效应 B.压电效应 C.磁电效应 D.外光电效应 7、固态压敏电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，这是由哪些方面因素发生显著变化而引起的( A ) A.电阻率 B.几何尺寸 c.晶面上电荷 D.极化电荷 8、Xl、X2.. ............Xn为测量值，指出下列哪个式子表示残差( B ) A、Vi=Xi-真值 B、Vi=Xi一算术平均值 C、Vi=Xj一指示值 9、转子流量计锥形管必须（B） A.上小下大 B. 上大下小 C. 上下一致 10、压电传感器的信号处理有电荷放大器、电压放大器，二者在应用方面最主要区别是（ B ） A. 阻抗变换能力 B. 电缆线长度变化影响记入与否 C. 输出电压与输入电压 D. 以上讲法都不对 11、电阻应变片的初始电阻有多种，其中用得最多的是( B) A. 60 B. 120 C. 200 D. 240 12、差动变压器式传感器的结构形式很多，其中应用最多的是( C ) A. 变间隙式 B.变面积式 C.螺线管式 13、霍尔效应中，霍尔电势与( A ) A. 霍尔常数成正比 B.霍尔常数成反比 C.霍尔元件的厚度成正比 14、在工程技术中，通常用电容式传感器测量( C ) A. 电压 B.磁场强度 C.位移 D.温度 15、转子流量计安装时，必须（A）安装 A.垂直 B.水平 C. 30°倾斜 D. 45°倾斜 16、压电式传感器的工作原理是基于( D )。

质量流量计工作原理88582

今天我们就来介绍质量流量计工作原理。 质量流量计工作原理：质量流量计是采用感热式测量，通过分体分子带走的分子质量多少从而来测量流量，因为是用感热式测量，所以不会因为气体温度、压力的变化从而影响到测量的结果。质量流量计是一个较为准确、快速、可靠、高效、稳定、灵活的流量测量仪表，在石油加工、化工等领域将得到更加广泛的应用，相信将在推动流量测量上显示出巨大的潜力。质量流量计是不能控制流量的，它只能检测液体或者气体的质量流量，通过模拟电压、电流或者串行通讯输出流量值。但是，质量流量控制器，是可以检测同时又可以进行控制的仪表。质量流量控制器本身除了测量部分，还带有一个电磁调节阀或者压电阀，这样质量流量控制本身构成一个闭环系统，用于控制流体的质量流量。质量流量控制器的设定值可以通过模拟电压、模拟电流，或者计算机、PLC提供。 质量流量计的工作原理和典型结构 科氏力式质量流量计一般由传感器和信号处理系成，而流量传感器又是一种基于科里奥利力效应的谐振式传感器。这种传感器的敏感元件——振动管，是处于谐振状态的空心金属管，又称测量管。科氏力式质量流量传感器的测量管有各种不同的结构形式，按照传感器测量管的数量可将其分为单管型、双管型和连续管型三种结构。单管型结构简单，不存在分流问题，管路清洗方便。一般地说，它对外来振动比较敏感。双管型结构容易实现相位差的测量，可以较好地克服外来振动的影响，并对提高振动系统的Q值有利。目前大多数产品均采用这种结构。但这种结构同时带来的问题是两测量管中流过的流量不可能做到绝对相等，其中的沉积物和磨蚀也不可能绝对一致，从而引起附加误差。而且在两相流工作状态下，难以作到两测量管中流体分布的均匀一致，以致影响振动系统的稳定性。随着单管型结构中测量管系统的振动 *********************************************************************

MFC技术知识

1. 什么是质量流量计？什么是质量流量控制器？ 质量流量计，即Mass Flow Meter （缩写为MFM ）, 是一种精确测量气体流量的仪表，其测量值不因温度或压力的波动而失准，不需要温度压力补偿。 质量流量控制器, 即Mass Flow Controller （缩写为MFC ）, 不但具有质量流量计的功能，更重要的是，它能自动控制气体流量，即用户可根据需要进行流量设定，MFC 自动地将流量恒定在设定值上，即使系统压力有波动或环境温度有变化，也不会使其偏离设定值。简单地说,质量流量控制器就是一个稳流装置, 是一个可以手动设定或与计算机联接自动控制的气体稳流装置。 2. 质量流量控制器的原理是什么？ 质量流量控制器由流量传感器、分流器通道、流量调节阀门和放大控制器等部分组成。质量流量控制器的剖面结构图见图1。气体流量传感器采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量(无需温度压力补偿)。将传感器加热电桥测得的流量信号送入放大器放大, 放大后的流量检测电压与设定电压进行比较, 再将差值信号放大后去控制调节阀门，闭环控制流过通道的流量使之与设定的流量相等。分流器决定主通道的流量。与质量流量控制器配套的流量显示仪上设置有稳压电源,数字电压表, 设定电位器, 外设、内设转换和三位阀控开关等。气体质量流量控制器与流量显示仪连接后的工作原理如图2所示。 图1. 质量流量控制器结构图 图2. 质量流量控制器原理图 3. 怎么理解质量流量计/质量流量控制器的流量单位？ 气体质量流量单位一般以sccm （Standard Cubic Centimeter per Minute,每分钟标准毫升）和slm （Standard Liter per Minute,每分钟标准升）来表示。这意味着，这种仪表在不同的使用条件下，指示的流量均是标准状态下的流量。标准状态规定为: 气压—101325Pa (760mm Hg); 温度—0℃ (273.15K)。这是这种仪表和其它流量计的重要区别，也是sccm ﹑slm 不同于mL/min ﹑L/min 之处。 对多数用户而言，体积流量的表示方法很符合习惯﹑便于使用，但也有用户需要知道单位时间内流过介质的质量（如g/min ）,这个要求是很容易实现的。因为标准状态下 传感器 分流器通道 放大控制电路 流量调节阀

数字电子技术知识点汇总-数字电子技术基础知识点总结

《数字电子技术》重要知识点汇总 一、主要知识点总结和要求 1．数制、编码其及转换：要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD 、格雷码之间进行相互转换。 举例1：（37.25）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（37.25）10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD 2．逻辑门电路： (1)基本概念 1）数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。 2）TTL 门电路典型高电平为3.6 V ，典型低电平为0.3 V 。 3）OC 门和OD 门具有线与功能。 4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电平。 5）门电路参数：噪声容限V NH 或V NL 、扇出系数N o 、平均传输时间t pd 。 要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握OC 门和OD 门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。 举例2：画出下列电路的输出波形。 解：由逻辑图写出表达式为：C B A C B A Y ++=+=，则输出Y 见上。 3．基本逻辑运算的特点： 与 运 算：见零为零，全1为1；或 运 算：见1为1，全零为零； 与非运算：见零为1，全1为零；或非运算：见1为零，全零为1； 异或运算：相异为1，相同为零；同或运算：相同为1，相异为零； 非 运 算：零 变 1， 1 变 零； 要求：熟练应用上述逻辑运算。 4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。

①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。 ②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。 ③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。 ④逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。 ⑤波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。 ⑥状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。 要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。 5．逻辑代数运算的基本规则 ① 反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的表达式就是函数Y 的反函数Y （或称补函数）。这个规则称为反演规则。 ②对偶规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，而变量保持不变，则可得到的一个新的函数表达式Y ＇，Y ＇称为函Y 的对偶函数。这个规则称为对偶规则。要求：熟练应用反演规则和对偶规则求逻辑函数的反函数和对偶函数。 举例3：求下列逻辑函数的反函数和对偶函数 解：反函数： ；对偶函数： 6．逻辑函数化简 要求：熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。 E D C B A Y += ))((E D C B A Y +++= ))((E D C B A Y +++='

流量传感器应用

物信学院开放性实验结题报告总课题直流漏电流监测装置 设计题目MSP430单片机测流量 专业班级测控 班号 B08072021 项目成员姓名张文焱，胡聪 起止日期 2011年3月1日~2011年6月20日指导教师徐天奇﹑谭翠兰﹑何立言﹑罗会容 2011-6-10

MSP430单片机测流量 摘要：本文讨论用单片机测量压力完成流量测量。这种流量传感器主要由特制的导流管和现有压力传感器组成，其基本原理是输入口与输出口这间的压力差与通过导液管的流速直接相关，用压力传感器测量导液管入口与出口之间的压力差，并将其转换成电压量输出。通过检测导液管两端的压力差，即可计算出通过导游管的流速和流量。这种流量传感器主要有结构简单、灵敏度高、精确度高、量程范围宽、成本低等优点。 关键词：差压流量计，差压传感器，液体流量检测 1.引言 流量的测量与控制在各个领域都非常重要并得到广泛应用。现有的流量传感器多种多样，它们的原理有电磁, 超声波，涡轮, 光纤, 压力等，超声波式和涡轮式在各个领域得到普遍应用。然而，涡轮式有一个旋转叶轮直接与液体相接触、阻碍液体流动，它的过载能力不强，并受液体质量的影响；超声波法虽然没有直接接触流体但它的灵敏度不够高，对于低速、小流量很难被检测得到；电磁式通常只对导电性液体有效；压力式通常有一个阻碍部分在流管中，对微小流量也很难检测到。基于差压的流量测量理论是一个很成熟的理论，过去基于这理论的流量计大多采用机械的方式, 其结构比较复杂。一种光学的流量测量技术被M. Richter 提出, 采用了光学显微镜进行观察，这种方法一来不便于操作，二为难以实现自动控制。为此，我们提出了一种差压式的液体流量测量的原理和方法，这种方法与旧的流量计比较有以下的优点：1）结构简单，2）量程宽，3）灵敏度和精确度高，4）成本低。本文设计和制造了这种差压式液体流量传感器，并利用增压泵进行了标定实验。大量实验表明这种方法对液体测量是切实可行。 2. 流量的基本知识： 1.流量的概念：流体的流量是指在短暂时间内流过某一流通截面的流体数量与通过时间之比。