微电信号检测系统
举例说明mems的应用及例中mems器件的原理
举例说明mems的应用及例中mems器件的原理MEMS（微机电系统）是一类集成在微米到毫米级别的机械系统和电气系统的微型器件，它们的作用是将电气信号转换成机械运动或将机械运动转换成电气信号。
这些微型器件通过在芯片上制造微小结构和微制造工艺，实现了微小化、低功耗、高灵敏度和多功能。
下面将介绍MEMS的应用及其中的器件原理。
MEMS的应用非常广泛，可以应用于汽车、医疗、航空航天、电子通信、消费电子等多个领域。
其中，一些最常见的MEMS应用包括：1.惯性感应器：MEMS加速度计和陀螺仪广泛应用于智能手机，队列追踪和姿态控制等。
通过利用惯性原理，它们可以检测设备的移动并提供相应的反馈，从而实现位置和方向的确定。
2.微波电子学：MEMS开关器，可变容器和可调谐滤波器等器件用于微波频段中，这些器件可以实现快速、准确的频率调谐，并且具有高的功率处理能力。
3.生物传感器：MEMS生物传感器可用于检测血糖、血压、呼吸和心率等，这些传感器通过检测体内细胞水平的变化，可以提供全新的医疗诊断工具。
其中，MEMS传感器是应用最广泛的一类器件。
下面将以MEMS传感器为例，介绍其原理。
MEMS传感器的原理是将待测值或物理现象转化为信号，在微机电系统中进行处理。
大多数MEMS传感器都是由感应结构和信号转换电路组成的。
其中感应结构通常采用压电、电容、电阻、温度、振动等技术，来实现感应现象和物理现象的转换。
而信号转换电路则用于转换、放大、滤波和数字化信号，从而使数据可以与其他设备通信。
以压电传感器为例，它主要由压电陶瓷、负载杆、方向夹具和输出电路组成。
当压电陶瓷受到力的作用时，它会产生电荷，从而产生电压信号。
这个信号可以通过负载杆和夹具传送到输出电路，最终转换成数字信号。
在MEMS传感器中，压电传感器广泛应用于机械和结构振动测量、气动测量、应变测量和加速度测量等。
总之，MEMS技术已经成为了多种新科技和应用的核心，这些应用不仅改善了我们的生活质量，而且为未来的技术创新提供了更广阔的空间。
微机电系统结构
微机电系统结构
微机电系统（MEMS）是一种将微电子技术与机械工程结合的微型系统。
它的结构主要包括以下几个部分：
1.微传感器：这是MEMS的最基本组成部分，用于感知外部信号，如温度、
压力、声音等，并将其转换为可处理的电信号。
2.微执行器：这是MEMS的另一重要组成部分，负责将电能转换为机械能，
以实现驱动、控制等功能。
3.信号处理电路：为了对微传感器采集的信号进行处理，MEMS还包括相应
的信号处理电路，以便对信号进行放大、滤波、模数转换等处理。
4.通信接口：MEMS系统通常还需要一个通信接口，以便将MEMS传感器采
集的数据传输到外部设备或系统中。
5.电源：为使MEMS系统正常工作，通常需要为其提供电源。
这可以是内部
电池，也可以是外部电源。
6.封装：MEMS系统需要进行封装，以保护其内部的微机械结构和电路等免
受外界环境的影响。
封装可以采用各种材料和技术，以满足不同的应用需求。
MEMS系统的结构可以根据需要进行定制，以满足特定的应用需求。
其微型化的特点使得MEMS在许多领域都具有广泛的应用前景，如汽车、医疗、航空航天等。
信号微机监测系统(毕业论文doc).
摘要信号微机监测是在检测技术和计算机发展的基础上出现的新型监测技术。
发展微机监测系统有利于查找故障原因，缩短故障排除原因，提高运行效率。
信号微机监测系统应用计算机和信息采集机实时监测各种信号设备。
通过监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。
信号微机监测系统由车站系统、车间机、电务段管理系统、上层网络终端（包括路局、铁道部监测终端），以及广域网数据传输系统组成。
本设计所选站场为一个虚拟车站——大漠站的上行咽喉，设计有信号平面布置图，该图能正确反映电气集中室外主要设备的布置情况；组合连接图和排列表，绘制组合连接图，运用特有组合架的排列方法来编制组合排列表；还对信号微机监测对象中的轨道电路、道岔及区间信号进行了研究。
为适应新设备要求，采用了统一的技术标准，确定了信号微机监测系统的主要技术要求、性能及系统功能。
为了适应新信号设备要求，本课题在微机监测系统采用了新技术，提高了监测精度和设备可靠性，使监测系统能准确判断信号设备的故障部位和违章操作带来的事故隐患，对信号设备的运行状况进行实时监测，能及时发现隐患，及时报警。
图纸设计满足信号采集硬件电路原理，设计方法和设计过程满足铁路信号设计规范。
关键词：铁路信号；微机监测；提速区段；轨道电路；道岔AbstractMaintenance and monitoring is the monitoring technology based on the development of testing and the computer technologies. The development of microcomputer supervision system is advantageous to tracking down the causes of breakdowns, shortening the time for removing obstacles, heightening train traffic efficiency. The Maintenance and Monitoring System (MMS) applies computers and information collection equipments to the real-time supervision of various signal equipments, providing the Communication & Signaling Department with scientific basis for the control of the current states the equipments and the analysis of the error through monitoring and recording signal equipments’ functioning. It is composed of station supervision system, workshop computer, the signal department management system, up-layer network terminal (bureaus and MOR) and WAN data transmission system.The design of the station as a virtual station-Damo station in the ascending pharyngeal, design a signal layout, the figure can correctly reflect the electric centralized outdoor main equipment arrangement. Combination of connected graph and list, drawing combination connected graph, the use of the unique combination of frame alignment method to prepare a combined list row. Also on the-maintenance and monitoring objects in track circuit, switch and interval signal are studied. In order to adapt to the new requirement of equipment, using a uniform technical standards to meet the maintenance and monitoring the main technical requirements, performance and function. This research topic adopts massive new technologies in the microcomputer supervision system to improve the monitors precision and equipments reliability to meet the new signal equipments requirements, which makes it possible to accurately track down the breakdown positions of the signal equipments and the hidden dangers caused by violating regulations in operation.Drawings of the design meet the electric interlocking system principle, and design method, and design process meets the code for design of railway signaling.Key Words: Railway signaling, Maintenance and monitoring, Speed section, Track circuit, Switch目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 目录. (III)1 绪论 (5)1.1 课题背景与意义 (5)1.1.1 课题背景 (5)1.1.2 课题意义 (5)1.2 课题研究现状 (6)1.3 本课题的研究内容与目标 (6)1.3.1 课题的研究内容 (6)1.3.2 课题的研究目的 (7)2 信号平面布置图 (8)2.1 概述 (8)2.2 信号机的布置 (8)2.2.1 进站信号机 (8)2.2.2 出站信号机 (8)2.2.3 调车信号机 (8)2.3 警冲标和信号机坐标 (9)3 组合连接图和排列表 (10)3.1 继电器组合类型 (10)3.2 选用继电器组合 (10)3.2.1 进站信号机和接车进路信号 (10)3.2.2 出站信号机和发车进路信号 (10)3.2.3 调车信号机 (10)3.2.4 道岔 (11)3.2.5 道岔区段 (11)3.3 组合连接图 (11)3.4 组合排列表 (12)3.4.1 组合架的编号 (12)3.4.2 提速区段增设的组合 (12)4 网络结构和站内硬件结构 (13)4.1 网络结构 (13)4.2 站内硬件结构 (13)5 道岔的监测 (15)5.1 道岔动作电流的监测 (15)5.1.1 监测点 (15)5.1.2 道岔动作电流采样模块 (15)5.1.3 道岔动作电流监测原理 (15)5.2 信号微机监测1DQJ接点的监测 (15)5.3 信号微机监测2DQJ位置状态的监测 (16)5.4 道岔定位/反位表示信号的采集 (16)5.5 锁闭继电器第8组接点封连的监测 (16)6 轨道电路和区间信号的监测 (18)6.1 轨道电路的监测 (18)6.1.1 监测点 (18)6.1.2 信号采集 (18)6.1.3 轨道电路隔离采样原理 (18)6.2 区间信号的监测 (19)6.2.1 区间信号机点灯状态的监测 (19)6.2.2 区间移频送端功率输出电压的监测 (19)6.2.3 区间移频轨道电路受端电压的监测 (20)6.2.4 站内电码化监测 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1 绪论信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号运用质量的重要行车设备。
微机电系统MEMS简介
陀螺仪
总结词
用于测量或维持方向的传感器
详细描述
陀螺仪是一种基于角动量守恒原理的传感器，用于测量或维持方向。它通过测量物体旋转轴的方向变 化来工作，通常由高速旋转的陀螺仪转子组成。陀螺仪广泛应用于导航、姿态控制、游戏控制等领域 ，如智能手机、无人机和导弹制导系统等。
压力传感器
总结词
用于测量流体或气体压力的传感器
MEMS市场应用领域
消费电子
汽车电子
医疗健康
工业自动化
MEMS传感器在消费电子产品 中的应用广泛，如智能手机、 平板电脑、可穿戴设备等。这 些设备中的传感器用于运动检 测、加速度计、陀螺仪、气压 计等。
随着汽车智能化的发展， MEMS传感器在汽车领域的应 用也越来越广泛，如车辆稳定 性控制、安全气囊、发动机控 制等。
MEMS材料
单晶硅
单晶硅是MEMS制造中最常用的材料 之一，具有高强度、高刚度和良好的 化学稳定性。
多晶硅
多晶硅在MEMS制造中常用于制造柔 性结构，具有较好的塑性和韧性。
玻璃
玻璃在MEMS制造中常用于制造光学 器件，具有较高的透光性和稳定性。
聚合物
聚合物在MEMS制造中常用于制造生 物传感器和柔性器件，具有较好的生 物相容性和可塑性。
集成化
未来的MEMS系统将更加集 成化，能够将多个MEMS器 件集成在一个芯片上，实现 更高效、更低成本的应用。
03
CATALOGUE
MEMS传感器与器件
加速度传感器
总结词
用于测量 物体运动状态的传感器
详细描述
加速度传感器是一种常用的MEMS传感器，主要用于测量物体运动状态的加速度。它通常由质量块和弹性支撑结 构组成，通过测量质量块因加速度产生的惯性力来计算加速度值。加速度传感器广泛应用于汽车安全气囊系统、 手机和平板电脑的姿态控制、运动检测等领域。
TJWX-2000型信号微机监测系统的应用及故障处理
TJWX-2000型信号微机监测系统的应用及故障处理摘要本文通过tjwx-2000型信号微机监测系统在大准铁路信号中的成功投入使用，阐述了tjwx-2000型信号微机监测系统在大准铁路电气集中联锁中的实践应用状况，进一步从系统的组成、系统的特点、故障分析及处理等相关方面进行了分析。
关键词 tjwx-2000型信号微机监测系统；系统组成；故障处理中图分类号u28 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）43-0172-021 铁路信号微机监测系统的重要职能铁路信号微机监测系统是保证列车运行安全、加强信号设备结合部管理、检测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。
铁路信号微机监测系统是把现代最新技术，如传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程技术融为一体，监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的运用质量和故障分析提供科学依据。
用于铁路信号设备的实时监测，将获得的信息通过can网及上层广域网送至信号段，供有关人员分析故障、统计、汇总，为段做出及时、准确的维修决策提供科学依据，使大准线信号维修管理体制从“故障修”向“状态修”过渡提供了科学依据。
同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备的工作情况偏离预定界限或出现异常时及时报警，避免因设备故障或违章操作影响列车安全、正点运行。
2 微机监测系统的组成和结构tjwx-2000型信号微机监测系统由车站系统、车间机、电务段管理系统以及局域网传输系统组成。
基本单元是车站系统采集数据，由站机、采集机、机柜、隔离转换单元等。
采集机主要由综合采集机、道岔采集机、开关量采集机移频采集机等组成。
每台采集机又由几种接口板（如电源板、cpu板、开关量输入板、模拟量输入板等）组成，每一种接口板都有它各自不同的功能。
3 常见故障原因分析及处理处理微机监测系统故障，首先要区分故障属于室外设备造成的、还是系统本身造成的。
如果是室外故障，必须要求现场工区人员及时处理，否则，浪费大量的精力人力反复查找故障也无济于事。
微机电系统在医学中的应用
微机电系统在医学中的应用微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)是一种集成了微电子和微机械技术的智能微型系统。
它可以将微小的电子元素和机械元素结合在一起，形成不同的传感器、执行器和微结构元器件等，广泛应用于国防、航天科技、通讯和医学等领域。
在医学中，微机电系统的应用可谓是百般奇妙，本文将从检测人体生理信号、药物研究、生物成像和手术支持四个方面探讨其应用现状。
一、检测人体生理信号微机电系统可植入人体内部，通过微小电极或传感器对生理信号进行监测。
其中较常见的应用有心脏起搏器和神经芯片。
在心脏起搏器中，微机电系统可以检测心脏跳动的节律，发现异常之后，向起搏器发送指令以纠正心率。
而在神经芯片方面，微机电系统可以模拟神经信号传输，增强机体对于损伤的修复能力。
通过这些技术手段，病人的生命体征可得到非常精准的监测，医生也可以根据数据进行分析和判断，为后续治疗提供依据。
二、药物研究药物研究过程中需要对药物动力学进行全面了解，包括药物吸收速度、代谢速度和排泄速度等参数。
与传统方法相比，使用微机电系统可以更加快速、准确地测定药物的生物分布。
目前，微机电系统中较常用的技术是电化学微传感器技术(Electrochemical Microsensor, EMS)。
该技术利用微电化学原理，测定药物在体内的消耗速度，通过分析这些数据，医生可以更精准地计算出所需药物剂量，为病人量身定制治疗方案。
三、生物成像微机电系统的光机传感器技术(Photonic Microsensor, PMS)可以用于生物成像，尤其在分子影像学方面具有广泛的应用前景。
目前，基于PMS的磁共振成像技术(MRI)、计算机断层成像技术(CT)和单光子发射计算机断层成像技术(SPECT)等都已得到了广泛的应用。
利用这些技术手段可以高度精确地绘制出人体内部结构，使医生可以全面了解病变细胞的分布和数量，进一步确定治疗方案。
mems微机电系统名词解释
mems微机电系统名词解释MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）是一种集成微型机械、电子与传感器功能于一身的微型设备。
它结合了传统的机械制造技术、半导体工艺和微纳米技术，将微型机械部件、传感器、电子电路以及微纳加工技术集成在一个晶圆上，以实现微型化、多功能化和集成化的目标。
以下是一些与MEMS相关的名词解释：1. 传感器（Sensor）：一种能够感知并转换外部物理量、化学量或生物量的设备，可以将感应到的物理量转化为电信号。
2. 执行器（Actuator）：一种能够接收电信号并将其转化为相应的机械运动的设备，用来实现对外界的控制或作用。
3. 微型机械（Micro-Mechanical）：指尺寸在微米或纳米级别的机械部件，由微细加工技术制造而成，具有微小、精确和高效的特点。
4. 纳米技术（Nanotechnology）：一种研究和应用物质在纳米尺度下的特性、制备和操作的技术，常用于MEMS器件的加工制造。
5. 惯性传感器（Inertial Sensor）：一种基于测量物体运动状态和变化的MEMS传感器，如加速度计和陀螺仪。
6. 压力传感器（Pressure Sensor）：一种可以测量气体或液体压力的MEMS传感器，常用于汽车、医疗、工业等领域。
7. 加速度计（Accelerometer）：一种测量物体在空间中加速度的MEMS传感器，常用于移动设备、运动检测等应用。
8. 微镜（Micro-Mirror）：一种利用MEMS技术制造的微型反射镜，通常用于显示、成像和光学通信等应用。
9. 微流体器件（Microfluidic Device）：一种用于实现微小流体控制的MEMS器件，常用于生化分析、药物传递和微生物学研究等领域。
10. 无线传感器网络（Wireless Sensor Network）：一种由多个分布式的MEMS传感器节点组成的网络系统，可以实现对环境信息的实时采集、处理和通信。
mems传感器原理
mems传感器原理MEMS传感器原理。
MEMS传感器（Micro-Electro-Mechanical Systems Sensor）是一种微型化的传感器，它利用微机电系统技术，将微型机械结构、微电子器件和微加工技术相结合，实现了对微小物理量的检测和测量。
MEMS传感器在许多领域都有着广泛的应用，比如汽车行业、医疗设备、智能手机等。
本文将介绍MEMS传感器的原理及其工作机制。
1. MEMS传感器的原理。
MEMS传感器的原理基于微机电系统技术，其核心是微型机械结构和微电子器件。
在MEMS传感器中，微机械结构起着感应作用，而微电子器件则负责信号的处理和输出。
微机械结构通常由微米级的机械零件组成，比如微型弹簧、振动结构等，这些微机械结构对外界的物理量变化非常敏感。
当外界物理量作用于微机械结构时，微机械结构会产生微小的位移或变形，这种微小的位移或变形会引起微电子器件中的信号变化，最终输出检测到的物理量。
2. MEMS传感器的工作机制。
MEMS传感器的工作机制可以简单分为三个步骤，感应、转换和输出。
首先是感应阶段，当外界物理量作用于MEMS传感器时，微机械结构会产生微小的位移或变形。
这个过程类似于传统传感器中的敏感元件受到刺激后的变化，只不过在MEMS传感器中，这种变化是微米级甚至纳米级的微小变化。
接着是转换阶段，微机械结构的微小位移或变形会引起微电子器件中的信号变化。
这些微电子器件可以是微型电容、微型电阻、微型压电器件等，它们会将微小的位移或变形转换为电信号或其他形式的信号。
最后是输出阶段，经过信号转换后，MEMS传感器会输出检测到的物理量。
输出的信号可以是电压信号、电流信号、数字信号等，这取决于MEMS传感器的类型和应用场景。
3. MEMS传感器的特点。
MEMS传感器具有许多独特的特点，使其在众多传感器中脱颖而出。
首先，MEMS传感器具有微型化和集成化的特点。
由于采用了微机电系统技术，MEMS传感器的尺寸非常小，可以轻松集成到各种微型设备中，比如智能手机、可穿戴设备等。
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微电信号检测系统
摘要：文中基于高速DSP数字采集系统，提供一种通过仪用放大器芯片ad620及滤波处理电路实现对微弱电信号的前置处理及采集的实用性方法。
经实验与检测，该设计可以有效的对微弱信号进行实时采集，且滤波、去噪、放大效果较好。
关键词：微弱信号；DSP；仪用放大器；陷波电路
引言：
微电信号检测技术是一门新兴的技术学科，是利用电子学、信息论和物理学的方法，分析噪声产生的原理和规律，研究被测信号的特点与相关性，检测被噪声背景淹没的微弱信号。
能在噪声背景中检测信号的微弱信号检测仪器，为现代科学技术和工农业生产提供了强有力的测试手段。
应用范围遍及几乎所有的科学领域，已成为现代科技必备的常用仪器。
国外很多大学和公司都在从事不同领域的微信号检测的研究和相关芯片的研发工作。
且随着仿生智能学的发展，是人们日益认识到若想更加深入的了解生物体内部结构，归根到底就是对人体各种微电信号的采集和处理及分析，所以研究微电信号的采集和处理具有很深远的意义。
本文设计了一种微电信号采集和处理系统，通过电路的设计实现了对微弱电信号采集。
一．系统原理介绍
如图所示的是系统的整体设计框图，整个系统由三部分组成：前置仪用放大电路[1]、中间级处理电路、信号采集识别电路。
由传感器传来的微弱信号经由前置仪用放大电路放大后经由中间级处理电路的滤波、增益调节及陷波后调制成复合信号采集识别电路可采集及识别的信号，将模拟信号转变为数字信号输入到DSP数字控制电路后序处理。
图1系统原理框图
二、主要功能模块实现电路
2.1前置仪用放大电路
前置放大电路主要考虑噪声、输入阻抗和共模抑制比等的影响。
电路如图2所示，包括输入缓冲、高频滤波和仪用放大电路三部分。
前置放大电路的最前级直接采用了电压跟随器的设计，此种设计在理论上输入阻抗无穷大，有效的将信号输入源与电路系统隔离，去除了信号源内阻高且不稳定的影响。
仪用放大器因为其经典的三运放结构而具有较高的输入阻抗和共模抑制比，并且只需外接一个电阻即可设定增益，在生物信号处理领域被广泛地应用。
本文选用的AD公司的AD620。
图 2 前置放大电路
2.2中间级处理电路
中间级处理电路分为带通选频网络[2]、二级放大电路、50Hz陷波器[3]和增益调节电路[4]等。
带通选频网络由RC无源网络组成，简单可靠，通带的最大范围设定为0.05kHz～10kHz（在本文设计中是对以上频率做的通带范围，若信号源信号超出此范围改变滤波电路的具体器件参数可改变通带范围）。
根据不同信号的差异，可以对信号的放大倍数进行调整，以适合后续数字控制电路对数据的采集的要求。
在图3-图6分别给出以上四部分的电路设计原理图。
2.3信号采集电路
经前述两部分电路后，微电信号已被放大，根据所采用的数字采集电路调整放大电路中的增益可将信号放大到适合采集的幅值范围内。
本系统采用的是ti 公司的TMS320VC5402[5]芯片作为主控芯片，以MAX1198[6]作为采样芯片。
由于MAX1198最大可到100MHz的采样率，可以采集高频带信号。
DSP芯片与MAX1198的接口图如图7所示。
图7 DSP与MAX1198接口图
三、实验数据
为验证系统电路，在电路输入端加入了多种频率的微电信号进行了实验。
下图将频率为1KHz、幅值1.63mv经衰减20dB后的三种信号：方波、三角波、正弦，信号经过前置放大电路放大，由滤波和二级放大电路进行二次放大其波形如图8所示（数码相机所拍摄的示波器上的波形），输入到DSP数字系统的输入端，由A/D转换变为数字信号，最后存储到DSP 中，经CCS软件拟合可得如图9所示图形。
其他频率也做了以上实验，本文不在此逐一列出。
四、结论
由实验的结果证明本系统设计可以实现对微弱电信号的放大采集等功能，并具有较好的滤波、去噪等特点，为微电信号的采集和处理提供了一种实用方便的有效方法。
参考文献
[1]中国集成电路大——集成稳压器与非线性模拟集成电路[M]，国防工业出版社，1989
[2]（美）D.E.约翰逊、J.L.希尔伯恩著，潘学明译，有源滤波器的快速实用设计，人民出版社，1980.6:9-12
[3]任洪林，陈名，消除电网工频信号干扰的陷波电路设计，佳木斯大学学报，2007,5-6
[4]稻田保，模拟技术应用技巧101例，关静、胡圣尧译，科学出版社，2006
[5]戴明桢、周建江主编，TMS320C54×DSP结构、原理及应用，北京航天航空大学出版社，2001
[6]MAX1198 Data Manual ,Maxim , 2002.4。