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傳感器技術(shù)實訓(xùn)室發(fā)展方向與要求

一、領(lǐng)域總體介紹
    傳感技術(shù)實驗室面向國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿,以基于微電子和微機械加工技術(shù)的微傳感器和系統(tǒng)作為主要研究方向,開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的研究工作。實驗室致力于提高我國傳感技術(shù)的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力,推動我國傳感技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù),并成為我國傳感技術(shù)的研究基地和高素質(zhì)、高水平傳感技術(shù)人才的培養(yǎng)基地。
    傳感技術(shù)國家重點實驗室側(cè)重進行傳感器的新原理、新方法、新技術(shù)、新器件、新系統(tǒng)的研究,實現(xiàn)傳感器的微型化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。實驗室自建立以來得到了迅速發(fā)展,在新型傳感器和微系統(tǒng)研究領(lǐng)域取得了一批有特色、高水平的創(chuàng)新性研究成果。
二、主要技術(shù)優(yōu)勢
    傳感技術(shù)國家重點實驗室具有電子學(xué)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合優(yōu)勢,在微納傳感器及微系統(tǒng)的研究領(lǐng)域取得了突出成績,已成為具有一定國際影響力和較強競爭力的傳感技術(shù)研究基地。
    實驗室建設(shè)需要擁有一條完整的微電子機械系統(tǒng)(MEMS)加工工藝線,具有先進的加工和測試設(shè)備,形成一整套MEMS加工工藝規(guī)范,具備各種微結(jié)構(gòu)器件的加工能力。實驗室已研制出一批具有特色的高水平傳感器及系統(tǒng),如電場傳感器及系統(tǒng)、SPR生化分析儀、生物傳感器及系統(tǒng)、氣體傳感器及系統(tǒng)、微流控芯片系統(tǒng)、集成氣象傳感器、高精度壓力傳感器、微慣性傳感器等,具有雄厚的研究基礎(chǔ)和很強的技術(shù)攻關(guān)與自主創(chuàng)新能力。
三、主要的科研工作
(1)微電子機械系統(tǒng)(MEMS)加工與封裝技術(shù)
(2)實驗室芯片(Lab-on-Chip)與微全分析系統(tǒng)(µTAS)
(3)生物微傳感器集成化芯片系統(tǒng)(SOC)
(4)多參數(shù)血液檢測微系統(tǒng)
(5)表面等離子體諧振(SPR)生化分析儀
(6)危化品檢測氣體傳感器
(7)污染監(jiān)測生化微傳感器
(8)便攜式離子遷移率譜儀(IMS)
(9)電場傳感器
(10)高精度壓力傳感器
(11)微型加速度傳感器和陀螺儀
(12)溫濕壓集成氣象傳感器
(13)新型集成光學(xué)傳感器
(14)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
四、設(shè)備的主要組成

1、主要結(jié)構(gòu):
    該設(shè)備由實驗桌,實驗臺,傳感器、實驗?zāi)K、位移臺架、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件組成。
(1)實驗桌:規(guī)格1500×700×780mm,實驗桌的兩個特點柜可分別安放實驗?zāi)0搴陀嬎銠C主機及鍵盤,中間抽屜安放傳感器。實驗桌面板采用密度板,防火板粘面后成形制作。實驗臺規(guī)格:920×280×340mm。
(2)傳感器:傳感器外殼采用進口透明有機玻璃與硬聚氯制做,內(nèi)部裝置各種精密傳感器,透明直觀。每個獨立傳感器上印有原理圖與接線口,方便實驗,而且老師可以帶到課堂上講課用。
(3)傳感器轉(zhuǎn)換電路板采用模塊式結(jié)構(gòu),模塊上印有轉(zhuǎn)換原理圖與接線口,有助于學(xué)生增加感性認識、提高實驗效果。
(4)一個模塊對應(yīng)一類傳感器,實驗接線方便,電源具有自動保護功能。
(5)可根據(jù)用戶要求,或增或減實驗項目。
2、主要技術(shù)參數(shù):
(一)顯示儀表要求:
1、實訓(xùn)臺提供四組直流穩(wěn)壓電源:±5V、±15V輸出,,具有短路保護功能。
2、低頻信號發(fā)生器:1Hz-30Hz輸出連續(xù)可調(diào),Vp-p值10V,最大輸出電流0.5A。
3、差動放大器:通頻帶0-10KHz,可接成同相、反相、差動結(jié)構(gòu),增益為1-150倍的直流放大器。
4、數(shù)字式電壓表:三位半顯示,量程±2V、±20V,輸入阻抗100KΩ,精度1%。
5、數(shù)字式頻率/轉(zhuǎn)速表:由四只數(shù)碼管,2只發(fā)光管組成,輸入阻抗100KΩ,精度1%。頻率測量范圍1-9999 Hz,轉(zhuǎn)速測量范圍1-9999Pem。
6、溫度表:0-150℃度,精度1%。
7、高精度溫度控制調(diào)節(jié)儀,多種輸入輸出規(guī)格,具有人工智能調(diào)節(jié)以參數(shù)自整定功能。
8、機械式壓力表:0-40Kpa,精度2%。
(二)三源部分:
1、加熱源:16V交流電源加熱,溫度控制范圍0~150℃。
2、轉(zhuǎn)動源:0-12V直流電源驅(qū)動,轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分。
3、振動源:振動頻率1-30Hz,共振頻率12Hz左右。
(三)數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件:
    數(shù)據(jù)采集工作12位AD轉(zhuǎn)換、分辨率由1/22048,采樣周期1m-100ms,采樣速度可選擇,即可單次采樣亦能連續(xù)采樣。USB、RS-232接口,與計算機串行工作。提供的處理軟件有良好的計算機界面,可以進行實驗項目選擇與編輯、數(shù)據(jù)采集、特性曲線的分析、比較、文件存取、打印等等。
輸入電源 AC220V 50Hz 直流電源 ±5V ±15V
直流電源 ±2V~±10V 直流電源 2 V ~24V
穩(wěn)壓系數(shù) ±1% 電壓紋波 ≤10mV
非線性誤差 ≤5% 測量精度 ≤1%
功耗 100VA 輸出電流 1A
3、實訓(xùn)模塊
序號 實 驗 模 塊 傳 感 器 名 稱 量 程 精 度
1 電阻霍爾式傳感器模塊 電阻式傳感器 ± 2mm ± 1.5%
2 霍爾式傳感器 ≥ 2mm 0.1%
3 電容式傳感器模塊 電容式傳感器 ± 5mm ± 1.3%
4 電感式傳感器模塊 電感式傳感器 ± 5mm ± 3%
5 光電式傳感器模塊 光電式傳感器 0-2400轉(zhuǎn)/分 ≤ 1.5%
6 渦流式傳感器模塊 渦流式傳感器 ≥ 1mm ± 3%
7 溫度式傳感器模塊 溫度式傳感器 0-100℃ ± 2%
8   磁電式傳感器   0 .5V/m
9 壓電式加速度傳感器模塊 壓電式加速度傳器 1-30Hz ± 2%/s
10 光纖式傳感器模塊 光纖式傳感器 ≥1.5mm ± 1.5%
11 壓力傳感器模塊 壓力傳感器 0-50kpa ± 2%
12 超聲波傳感器模塊 超聲波傳感器 20-60cm 1cm
13   MQ3氣敏傳感器 50-200ppm  
14 濕敏傳感器模塊 濕敏傳感器 10-95%RH ± 5%
15   霍爾式測速傳感器 0-2400 轉(zhuǎn)/分 ± 1.5%
16   渦流測速傳感器 0-2400轉(zhuǎn)/分 ≤ 1.5%
17   磁電測轉(zhuǎn)速傳感器 0-2400轉(zhuǎn)/分 ≤ 1.5%
18   轉(zhuǎn)速傳感器 0-2400轉(zhuǎn)/分 ≤ 1.5%
19 熱電偶、熱電阻傳感器模塊 K 型熱電偶傳感器 0-100℃ ± 3%
20 E型熱電偶傳感器 0-100℃ ± 3%
21 Pt100鉑電阻傳感器 0-100℃ ± 3%
22 Cu50銅電阻傳感器 0-100℃ ± 3%
23 移相器、相敏檢波器模塊      
24 熱釋電紅外傳感器模塊 熱釋電紅外傳感器   3200V/W
25 硅光電池傳感器模塊 硅光電池傳感器   0.35A/W
26 集成溫度LM35傳感器模塊 集成溫度LM35傳感器 0-100℃ ± 2%
27 PN結(jié)、正與負溫?zé)崦綦娮鑲鞲衅髂K PN結(jié)溫度傳感器 0-100℃ ± 3%
28 正溫?zé)崦綦娮鑲鞲衅?/td> 0-100℃ ± 3%
29 負溫?zé)崦綦娮鑲鞲衅?/td> 0-100℃ ± 3%
30 光敏二極管、光敏三極管與光敏電阻傳感器模塊 光敏二極管傳感器 隨光照度變化 ± 3%
31 光敏三極管傳感器 隨光照度變化 ± 3%
32 光敏電阻傳感器 電阻隨光變化 ± 3%
33   PSD位置傳感器    
34 扭矩傳感器模塊 扭矩傳感器 0-6000gcm ±2%Fs
35 光柵位移傳感器模塊 光柵位移傳感器 0-25mm  
36   CCD實驗儀    

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