
主编:韩冰
创刊:计测技术
国际标准刊号:ISSN 1674-5795
国内统一刊号:CN 11-5347/TB
国内邮发代号:80-441
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2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.01
摘要:石墨烯是一种新型的二维纳米材料,因独特的电学和力学性质而备受关注。近年来,一系列针对石墨烯谐振特性及其应用的研究得到广泛开展,已显示出石墨烯在谐振式纳机电传感器领域巨大的应用潜力。简要描述了石墨烯优异的物理性能和目前主要的几种石墨烯制备工艺现状,重点介绍了近期石墨谐振器的实验、理论研究以及石墨烯谐振器在压力、加速度和质量等物理量传感器方面的应用进展,其中主要围绕石墨烯谐振敏感结构、敏感机理和研究方法等方面进行评述,并分析了石墨烯谐振式传感器研发所面临的挑战和发展前景。
张振海 , 张振山,胡红波,李科杰 , 崔占忠 , 蒋宇强
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.02
摘要:侵彻弹药可用于攻击敌方地下工事、大型舰船、重要桥梁等高价值目标,具有重要的战术价值,高冲击传感器作为各类高速侵彻弹药的核心器件,是实现精确炸点控制,达到最佳毁伤效能的关键。极端高冲击环境试验测试与计量校准重大仪器装备是支撑军工产品、核心器件研制、可靠性验证和评估评价的重要手段,西方国家对中国实行严格禁运与技术封锁。本文综述了高冲击传感器、极端恶劣环境试验测试与计量校准技术的国内外研究进展与发展趋势,分析了我国此类技术存在的难点与核心问题,指出了可行的解决途径、突破方向和研究趋势,为高冲击传感器、极端高冲击环境试验测试与计量校准技术的发展提供参考和依据。
高泽东 , ,郝群,刘宇 , ,朱院院,曹杰,孟合民,刘杰,程洪亮
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.03
摘要:介绍了高光谱成像的需求应用、光谱成像技术的现状与发展。高光谱成像已在产品分选、精准农业、环境监测、文物保护、刑事侦查、伪装识别等行业得到应用。但传统的棱镜光栅色散型、连续可调谐滤光型、傅里叶变换干涉型等光谱成像分光方式成本高、体积大、速度慢,目前仍主要作为研究设备。为促进产业化应用,需要发展体积小、成本低、速度快的光谱成像技术。计算层析、压缩编码、胶体量子点CQDs光谱成像技术仍需理论突破,短时间难以实用。积分视场、离散采样光谱成像技术原理简单、技术成熟,可用于空间分辨率要求不高的场合。复眼滤光式、像素滤光式光谱成像技术通过单片集成像素级滤光片,既能在权衡光谱分辨率与空间分辨率的基础上实现实时性,又能极大地减小体积、降低成本。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.04
摘要:液位测量传感器是飞机燃油测量系统中的重要组成部分。光纤燃油液位传感器因其本质安全的特性而在飞机燃油液位测量领域备受关注。根据被测对象对光的调制形式不同,将光纤液位传感器分为光强调制型和波长调制型两类,总结各种传感器的原理和应用现状,讨论不同类型传感器的性能和优缺点,并对今后的发展方向做出展望。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.05
摘要:提出了一种垂直耦合型悬空氮化硅微盘谐振型传感器,该传感器由一个底部非悬空的接入波导和一个顶部悬空的微盘腔组成,实验证明了其具有较高的器件灵敏度和良好的机械稳定性。对于半径40 μm的微盘,在1548.98 nm谐振波长下可以实现超过104的品质因数以及大小适中、 5.66 nm的自由光谱范围。该传感器的灵敏度可通过覆盖不同的有机液体来测量,实验测得值约为554 nm/RIU。该三维传感器的制备与传统的光刻工艺相兼容,利于大批量低成本生产,同时凭借器件尺寸小、工艺简单、检测灵敏度高、响应快、免标记等特点,其在国防安全、生物检测和环境监测等方面具有广阔的应用前景。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.06
摘要:自上世纪90年代以来,针对MEMS惯性器件的研究也越来越多,MEMS惯性传感器开始得到了广泛的商业应用.本文对部分MEMS惯性传感器国内外的新近研究成果进行了分类与归纳,分别对MEMS加速度计、MEMS陀螺仪和微惯性测量组合以及惯性微系统进行了研究与分析,对MEMS惯性传感器发展趋势进行了初步推断,认为未来MEMS惯性传感器的发展主要有四个方向:高精度,以满足日益精细化、智能化的应用需求;微型化,以实现便携、分布式应用要求;高集成度,以完成多种功能高密度组合;适应性强,以适应复杂应用环境,拓宽应用范围。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.07
摘要:特种传感器在国家重大工程中是不可或缺的,本文首先介绍了国际上主要国家在特种传感器方面的发展计划和策略,然后总体描述了我国在该领域的发展水平及与国外的差距,分别从高温压力传感器、微位移传感器、量子磁传感器、振动传感器、湿度传感器等几个方向,对比了国内外主要研究单位、主要产品的水平,并对我国特种传感器的发展趋势做了预判与建议。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.08
摘要:根据传感器专业前沿技术的发展方向,结合航天强国建设和航天工业发展对传感器产业发展的需求,系统介绍了国内外先进航天传感器产品的技术发展概况,例举了几类先进传感器产品,包括温度及热流传感器、压力传感器、高性能MEMS陀螺、气体传感器、光纤传感器和无源无线传感器等,并对下一代传感器技术的发展方向进行了展望。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.09
摘要:对比国内外开展的航空领域内传感器性能的校准方法的研究现状,结合我国航空技术的发展方向,阐述复杂环境下对传感器性能进行校准的必要性,并着重分析未来传感器校准的发展目标。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.10
摘要:提出了一种将光子晶体光纤(Photonics crystal fiber, PCF)与单模光纤(Single mode fiber, SMF)拼接而成的FPI(Fabry-Perot interferometer)传感器,形成SMF-PCF-SMF结构,其中PCF为FP腔。反射谱波长周期为2.18 nm,条纹对比度达到 13.12 dB。研究了FPI传感器的温度响应,在 50 ℃ ~ 400 ℃ 分别进行了升温和降温实验,波长灵敏度为 12.3 pm/℃,线性度大于 0.993。该传感器具有交叉灵敏度低、温度稳定性好、线性度高等优点,可用于工业生产、航空航天、生物医学等温度传感领域。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.11
摘要:高温应变计是高温结构强度测试、疲劳测试和寿命评估的主要测量传感器,其灵敏系数测试的准确性影响高温应变测试中的应变修正数据真实性。对应变计灵敏系数原理进行分析,明确灵敏系数是应变计输出与应变之间的关系,对砝码加载四点式简支梁结构和纯弯矩钢架梁结构灵敏系数测量模型进行分析,确定产生标准应变的影响因素。常温灵敏系数标定的影响因素有试验梁尺寸、试验梁轴向力,实际灵敏系数测试结果表明简支梁灵敏系数略大,分散明显较大。高温下应变计的输出与载荷应变、应变计热输出、试验梁尺寸变化、弹性模量变化和摩擦力变化有关,对热输出消除的方法进行探讨,理论上明确温度下简支梁尺寸变化、弹性模量变化误差高达22%,钢架梁的刚性封闭静态力学平衡系统的温度影响误差较小。利用自研框架式高温裸栅应变计、高温陶瓷胶,进一步用简支梁、钢架梁实际测试灵敏系数随温度变化验证了理论分析的正确性。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.12
摘要:随着隐身技术的应用以及多模探测技术的发展,单一频段的光电对抗已经不能满足日益复杂的现代战争需求,隐身、探测、识别与跟踪等技术都必须基于多谱测试技术的发展。本文以地面武器装备的威胁分析入手,以应用最为广泛的雷达、红外目标特性测试为例分析了多谱测试及后期数据融合处理技术发展现状,并提出了发展建议。
2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.13
摘要:毁伤测控与评估传感器是实现引信智能化和引信功能拓展的关键技术之一。本文在介绍新型作战武器对弹药引信需求的基础上,分析了引信对传感器的应用需求,论述了应用毁伤与评估传感器技术,可极大地拓展引信的功能,提高引信的性能。
主编:韩冰
创刊:计测技术
国际标准刊号:ISSN 1674-5795
国内统一刊号:CN 11-5347/TB
国内邮发代号:80-441