1便攜式電場(chǎng)傳感器標(biāo)定裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)原理

本文工作中設(shè)計(jì)的便攜式電場(chǎng)傳感器標(biāo)定裝置，其基本結(jié)構(gòu)由兩個(gè)平行極板構(gòu)成，標(biāo)定裝置的下極板開(kāi)有圓孔，并采用特殊夾具固定被檢電場(chǎng)傳感器。被檢電場(chǎng)傳感器的動(dòng)片與標(biāo)定裝置的下極板平齊，使得被檢電場(chǎng)傳感器無(wú)需進(jìn)入標(biāo)定裝置的上、下極板之間的空間，即可感應(yīng)到其電場(chǎng)。

2電場(chǎng)傳感器標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

基于有限元的相關(guān)理論，首先對(duì)標(biāo)定裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)建立模型。黃色部分為標(biāo)定裝置，藍(lán)色部分為電場(chǎng)傳感器。然后，對(duì)幾何模型進(jìn)行單元剖分、加載，可求解出標(biāo)定裝置兩極板間的電場(chǎng)分布情況。根據(jù)求得的電場(chǎng)分布情況，可進(jìn)行標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)。在計(jì)算求解過(guò)程中，改變加載在兩極板間的電壓，使兩極板間形成的電場(chǎng)強(qiáng)度的理論值始終為20kV/m。被標(biāo)定的場(chǎng)磨式電場(chǎng)傳感器外殼直徑8cm，感應(yīng)片直徑6cm，傳感器外殼與標(biāo)定裝置的下極板接觸。

2.1標(biāo)定裝置極板間距和極板直徑對(duì)電場(chǎng)的影響研究

在標(biāo)定裝置的設(shè)計(jì)上，受限于被檢電場(chǎng)傳感器的尺寸，以及要考慮標(biāo)定裝置的便攜性，把標(biāo)定裝置的極板直徑L固定為16cm。在L固定的條件下，分析兩極板間距H對(duì)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的影響，并以此確定極板間距H。依照?qǐng)D2所建立的模型，取H值分別為1cm,2cm,3cm,4cm和5cm,，。橫坐標(biāo)是電場(chǎng)傳感器感應(yīng)片距離標(biāo)定裝置中心的橫向距離，單位為m；縱坐標(biāo)是感應(yīng)片某一位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度，單位是V/m。同時(shí)，在感應(yīng)片的敏感范圍（x<0.03m）內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度并非恒定值，而是隨著與標(biāo)定裝置中心距離的增加發(fā)生了畸變。圖6為極板間電場(chǎng)強(qiáng)度實(shí)際值的畸變情況。理想情況下，在感應(yīng)片的敏感范圍內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)保持不變，但由于標(biāo)定裝置中極板邊緣效應(yīng)的存在，使得感應(yīng)片敏感區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)不是一個(gè)恒定值，距離電場(chǎng)傳感器的外殼越近，畸變程度越大。定義在感應(yīng)片敏感范圍（x<0.03m）內(nèi)各個(gè)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度的平均值與理論值之比為電場(chǎng)強(qiáng)度的畸變率，并用該值來(lái)衡量電場(chǎng)強(qiáng)度的變化程度?；兟试叫?，說(shuō)明所產(chǎn)生的電場(chǎng)越接近均勻分布。綜上，在極板直徑固定為16cm時(shí)，極板間距為5cm時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度的實(shí)際值與理論值最為接近，且在電場(chǎng)傳感器感應(yīng)片感應(yīng)區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)的畸變最小。同時(shí)，在保證H/L小于0.5的條件下，極板直徑L對(duì)實(shí)際電場(chǎng)的影響非常小。

摘要：簡(jiǎn)述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來(lái)在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，對(duì)其發(fā)展前景及市場(chǎng)化作了預(yù)測(cè)及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識(shí)別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構(gòu)成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛的應(yīng)用。生物傳感器專(zhuān)一性好、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量快速準(zhǔn)確、適用范圍廣。隨著固定化技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器在市場(chǎng)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)。

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設(shè)想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價(jià)格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應(yīng)用受到一定的限制。

近些年來(lái)，微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識(shí)別元件，與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外，還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前，光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。而且隨著聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（PCR）的發(fā)展，應(yīng)

一、生物傳感器的原理

待測(cè)物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)入生物活性材料，經(jīng)分子識(shí)別，發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號(hào)，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，便可知道待測(cè)物濃度。

二、生物傳感器的種類(lèi)

（1）按照其感受器中所采用的生命物質(zhì)分類(lèi)，可分為：微生物傳感器、免疫傳感器、組織傳感器、細(xì)胞傳感器、酶?jìng)鞲衅鳌NA傳感器等。

（2）按照傳感器器件檢測(cè)的原理分類(lèi)，可分為：熱敏生物傳感器、場(chǎng)效應(yīng)管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學(xué)生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。

（3）按照生物敏感物質(zhì)相互作用的類(lèi)型分類(lèi)，可分為親和型和代謝型兩種。

摘要：簡(jiǎn)述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來(lái)在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，對(duì)其發(fā)展前景及市場(chǎng)化作了預(yù)測(cè)及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識(shí)別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構(gòu)成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛的應(yīng)用。生物傳感器專(zhuān)一性好、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量快速準(zhǔn)確、適用范圍廣。隨著固定化技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器在市場(chǎng)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)。

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設(shè)想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價(jià)格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應(yīng)用受到一定的限制。

近些年來(lái)，微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識(shí)別元件，與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外，還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前，光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。而且隨著聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（PCR）的發(fā)展，應(yīng)

摘要：簡(jiǎn)述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來(lái)在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，對(duì)其發(fā)展前景及市場(chǎng)化作了預(yù)測(cè)及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識(shí)別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構(gòu)成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛的應(yīng)用。生物傳感器專(zhuān)一性好、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量快速準(zhǔn)確、適用范圍廣。隨著固定化技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器在市場(chǎng)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)。

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設(shè)想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價(jià)格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應(yīng)用受到一定的限制。

近些年來(lái)，微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識(shí)別元件，與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外，還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前，光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。而且隨著聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（PCR）的發(fā)展，應(yīng)

摘要：傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。與傳感器不同，變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電量外，一般還具有一定的放大作用。本文簡(jiǎn)單地介紹了各類(lèi)變送器的特點(diǎn)，以供使用者選用。

關(guān)鍵詞：傳感器變送器選用

一、一體化溫度變送器

一體化溫度變送器一般由測(cè)溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線(xiàn)制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測(cè)溫探頭直接安裝在接線(xiàn)盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類(lèi)型。

熱電阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線(xiàn)性電路、反接保護(hù)、限流保護(hù)、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測(cè)溫?zé)犭娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)換放大后，再由線(xiàn)性電路對(duì)溫度與電阻的非線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個(gè)與被測(cè)溫度成線(xiàn)性關(guān)系的4～20mA的恒流信號(hào)。

熱電偶溫度變送器一般由基準(zhǔn)源、冷端補(bǔ)償、放大單元、線(xiàn)性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護(hù)、限流保護(hù)等電路單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)經(jīng)冷端補(bǔ)償放大后，再帽由線(xiàn)性電路消除熱電勢(shì)與溫度的非線(xiàn)性誤差，最后放大轉(zhuǎn)換為4～20mA電流輸出信號(hào)。為防止熱電偶測(cè)量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設(shè)有斷電保護(hù)電路。當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時(shí)，變送器會(huì)輸出最大值（28mA）以使儀表切斷電源。一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省引線(xiàn)、輸出信號(hào)大、抗干擾能力強(qiáng)、線(xiàn)性好、顯示儀表簡(jiǎn)單、固體模塊抗震防潮、有反接保護(hù)和限流保護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。一體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)一的4～20mA信號(hào)；可與微機(jī)系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用。也可用戶(hù)要求做成防爆型或防火型測(cè)量?jī)x表。

摘要：文中介紹了在測(cè)力傳感器的設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常運(yùn)用的兩種應(yīng)力集中的設(shè)計(jì)原則。按照這兩種應(yīng)力集中的原則，對(duì)彈性體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠收到提高測(cè)力傳感器的測(cè)力精度和測(cè)力靈敏度的良好效果。

關(guān)鍵詞：測(cè)力傳感器，應(yīng)力集中，精度，靈敏度

一、概述

對(duì)于電阻應(yīng)變片式測(cè)力傳感器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“測(cè)力傳感器”）來(lái)說(shuō)，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關(guān)尺寸對(duì)測(cè)力傳感器性能的影響極大?？梢哉f(shuō)，測(cè)力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關(guān)尺寸。如果測(cè)力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)不合理，無(wú)論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應(yīng)變片的品質(zhì)多好，測(cè)力傳感器都難以達(dá)到較高的測(cè)力性能。因此，在測(cè)力傳感器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)彈性體進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

彈性體的設(shè)計(jì)基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范圍，但因測(cè)力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機(jī)械零件和構(gòu)件有所不同。一般說(shuō)來(lái)，普通的機(jī)械零件和構(gòu)件只須滿(mǎn)足在足夠大的安全系數(shù)下的強(qiáng)度和剛度即可，對(duì)在受力條件下零件或構(gòu)件上的應(yīng)力分布情況不必嚴(yán)格要求。然而，對(duì)于彈性體來(lái)說(shuō)，除了需要滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片部位（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“貼片部位”）的應(yīng)力（應(yīng)變）與彈性體承受的載荷（被測(cè)力）保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系；同時(shí)，為了提高測(cè)力傳感器測(cè)力的靈敏度，還應(yīng)使貼片部位達(dá)到較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。

由此可見(jiàn)，在彈性體的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須滿(mǎn)足以下兩項(xiàng)要求：

摘要:多無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的傳感器網(wǎng)絡(luò)（Multi-RadioWirelessSensorNetworks）是一種帶寬較寬，網(wǎng)絡(luò)適時(shí)性較強(qiáng)，吞吐量較大的特殊的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。本文研究了多無(wú)線(xiàn)收發(fā)器傳感器網(wǎng)絡(luò)上的MAC協(xié)議，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種充分地利用了這這種網(wǎng)絡(luò)的多收發(fā)器、多頻道特性的MAC協(xié)議，該協(xié)議能夠充分發(fā)揮多收發(fā)器傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性，為上層協(xié)議的開(kāi)發(fā)提供有力的保障。

關(guān)鍵詞:多收發(fā)器；傳感器網(wǎng)絡(luò)；MAC協(xié)議

一、引言

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量具有通信與計(jì)算能力的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感器網(wǎng)絡(luò)除了具有AdHoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性、斷接性、電源能力局限等共同特征以外，還具有很多其他鮮明的特點(diǎn)，如通信能力有限、計(jì)算能力有限、感知數(shù)據(jù)流巨大并具有實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)。

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信帶寬較低，也存在廣播數(shù)據(jù)的沖突問(wèn)題，雖然可以采用握手、時(shí)間調(diào)度等協(xié)議來(lái)盡量減少丟包和沖突，但這些軟件協(xié)議并不能從根本上解決碰撞、無(wú)線(xiàn)沖突、帶寬較低的問(wèn)題。多收發(fā)器無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（MR-WSNs：multipleradiowirelesssensornetworks）采用了多個(gè)無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，可以在很大程度上減少網(wǎng)絡(luò)的沖突、增加通信帶寬。多收發(fā)器的傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)廉價(jià)、移動(dòng)性和可擴(kuò)展性能好、安放方便，具有多個(gè)無(wú)線(xiàn)模塊、多頻道無(wú)線(xiàn)連接的特點(diǎn)，多個(gè)無(wú)線(xiàn)模塊可以同時(shí)的工作，因此可以降低無(wú)線(xiàn)沖突，擴(kuò)展通信帶寬，提高了傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性，降低了網(wǎng)絡(luò)延遲。

目前多收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)的研究一般都用在mesh網(wǎng)絡(luò)上[1]；Bruno,Conti和Gregori在[2]中提出了一種應(yīng)用多收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)的mesh的技術(shù)。在多收發(fā)器無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，由于其無(wú)線(xiàn)模塊、無(wú)線(xiàn)信道的增多，需要一個(gè)有效的MAC協(xié)議來(lái)支持，使其多無(wú)線(xiàn)模塊、多無(wú)線(xiàn)頻道的功能得到合理利用。

1壓阻式氣壓傳感器

1．1氣壓傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

壓阻效應(yīng)于1865年由LordKelvin首先發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在這個(gè)原理廣泛應(yīng)用于傳感器原理中。當(dāng)傳感器薄膜結(jié)構(gòu)上的壓敏電阻受到外界壓力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變，使電阻率發(fā)生變化從而引起電信號(hào)的改變，這就是壓阻式壓力傳感器的工作原理。由此可見(jiàn)，壓敏電阻的變化與受到的壓力大小和壓阻系數(shù)有關(guān)。本文中的氣壓傳感器是基于硅的壓阻效應(yīng)設(shè)計(jì)的，制備的氣壓傳感器芯片結(jié)構(gòu)截面圖。傳感器結(jié)構(gòu)由一個(gè)單晶硅彈性薄膜和集成在膜上的4個(gè)壓敏電阻組成，4個(gè)電阻形成了惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，當(dāng)有氣壓作用在彈性膜上時(shí)電橋會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與所施加壓力成線(xiàn)性比例關(guān)系的電壓輸出信號(hào)。

1．2氣壓傳感器制作工藝流程

整個(gè)流程主要是采用硅表面微加工工藝。與傳統(tǒng)的壓阻式壓力傳感器的加工方法相比，該工藝流程采用了外延單晶硅硅膜的工藝進(jìn)行真空腔密封，這種方法可以克服傳統(tǒng)的濕法刻蝕工藝的缺點(diǎn)，加工出的單晶硅膜具有很好的機(jī)械性能。①首先，對(duì)硅襯底采用各向異性干法刻蝕，刻蝕出一道道約5μm深的淺槽。然后采用各向同性干法刻蝕，使淺槽下方形成一個(gè)連通的腔。②采用外延工藝，在襯底上進(jìn)行單晶硅外延，并利用外延的硅材料將淺槽完全封住，從而在下面形成一個(gè)接近真空的密封腔。外延工藝如下:溫度為1135℃，采用的是H2，PH3等氣體，外延時(shí)的真空度為80torr。③在對(duì)外延硅層的局部區(qū)域進(jìn)行小劑量硼離子注入。該部工藝主要是為了制作壓敏電阻，壓敏電阻主要位于膜四邊的中央。④對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行大劑量硼離子注入。該步工藝主要是要實(shí)現(xiàn)壓敏電阻條之間的歐姆連接，并為壓敏電阻的引出做準(zhǔn)備。⑤在硅片表面生長(zhǎng)一層氧化層及氮化層，用作絕緣介質(zhì)層。⑥對(duì)氧化層和氮化層光刻并圖形化，形成接觸孔。⑦濺射金屬層并光刻圖形化，形成引線(xiàn)及壓焊塊。

2測(cè)試電路設(shè)計(jì)

一、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)介紹

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)功能完善結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)。該系統(tǒng)要具有對(duì)各類(lèi)信號(hào)積累計(jì)量、開(kāi)關(guān)量、模擬量等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，快速傳遞，完整保存，及時(shí)處理，清晰顯示，聲光報(bào)警，控制等功能。系統(tǒng)可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的一氧化碳，甲烷等氣體的濃度，井下的濕度，溫度，風(fēng)速以及礦井內(nèi)有無(wú)粉塵和煙霧進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)于礦井下的各類(lèi)設(shè)備可以進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，比如打開(kāi)或關(guān)閉主通風(fēng)機(jī)，開(kāi)啟或關(guān)閉風(fēng)門(mén)。為了監(jiān)控甲烷濃度，一氧化碳濃度，風(fēng)速，累計(jì)產(chǎn)煤量，溫度，煙霧，饋電狀態(tài)，油門(mén)狀態(tài)，風(fēng)筒狀態(tài)，局部通風(fēng)機(jī)打開(kāi)和關(guān)閉，所以系統(tǒng)較為復(fù)雜，組成部分也比較多。系統(tǒng)包括主機(jī)、I/O接口電路、分站、無(wú)線(xiàn)傳感器、報(bào)警器、電纜、接線(xiàn)柜、電源箱等設(shè)備。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本組成單位是數(shù)量眾多的移動(dòng)或靜止的傳感器。傳感器是以多跳及自自組織的形式來(lái)構(gòu)建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的。它的功能是對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行信息的測(cè)量、采集、傳送、處理，并報(bào)告給用戶(hù)。用戶(hù)接受到的數(shù)據(jù)其實(shí)是先由現(xiàn)場(chǎng)的傳感器探測(cè)到，數(shù)據(jù)匯合到匯聚節(jié)點(diǎn)后在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送過(guò)來(lái)的。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的英文是WirelessSensorNetwork，簡(jiǎn)稱(chēng)WSN。系統(tǒng)中使用了三大基礎(chǔ)技術(shù)，首先利用傳感器技術(shù)采集數(shù)據(jù)，然后利用通信技術(shù)傳輸信息，最后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行處理。煤炭監(jiān)控管理系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)和地面中心站這三個(gè)部分構(gòu)成了煤礦無(wú)線(xiàn)安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（1）煤炭監(jiān)控管理系統(tǒng)：包括用戶(hù)使用的操作界面，網(wǎng)絡(luò)通訊的服務(wù)器以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器。

（2）無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)：平臺(tái)使用的是像CDMA網(wǎng)絡(luò)這樣的無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)。

（3）地面中心站：包括監(jiān)控主機(jī)、I/O接口、UPS電源、CDMA無(wú)線(xiàn)路由器、打印機(jī)、配套的監(jiān)控軟件、分站、溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、煙霧傳感器、一氧化碳傳感器、瓦斯傳感器、設(shè)備開(kāi)停傳感器、遠(yuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)等等各類(lèi)設(shè)備組成。

二、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)