温度补偿原理是利用应变仪桥路特性剔除温度应变

摘要

摘要

随着器件尺寸的不断减小，Si基微电子技术面临着物理和工艺极限的挑战，

已经不能满足摩尔定律。而应变Si/SiGe具有能带可调，迁移率高的优点，并且能与传统的Si基工艺兼容，应变技术成为后Si时代研究的热点。众所周知，应变器件的制造工艺和正常工作都不可避免的要考虑温度的影响，而目前国内对于这方面的研究还比较少，基于此目的，本论文主要研究了双轴应变材料的温度特性。

论文分析了应变Si基材料的物理特性和应力的产生机制，讨论了常见的应力引入方式和应力测定的两种方法。

建立双轴应变SiGe模型之后，运用Silvaco软件加以仿真和验证。在此基础上，从理论方面分析了Ge组分对应力的影响，并通过Silvaco进行仿真，证实了应力会随着Ge组分的增大而增大。由于高温下，原子间的共价键会发生断裂，应力会逐渐释放，论文通过Silvaco软件重点对应变SiGe的温度特性进行了仿真研究，仿真结果证实了温度对应力的影响。最后，理论分析了双轴应变材料的迁移率增强机制，通过仿真得到双轴应变材料迁移率随温度的变化趋势。

关键词：双轴应变， SiGe Ge组分，温度，迁移率

摘要

摘要

随着器件尺寸的不断减小，Si基微电子技术面临着物理和工艺极限的挑战，

已经不能满足摩尔定律。而应变Si/SiGe具有能带可调，迁移率高的优点，并且能与传统的Si基工艺兼容，应变技术成为后Si时代研究的热点。众所周知，应变器件的制造工艺和正常工作都不可避免的要考虑温度的影响，而目前国内对于这方面的研究还比较少，基于此目的，本论文主要研究了双轴应变材料的温度特性。

论文分析了应变Si基材料的物理特性和应力的产生机制，讨论了常见的应力引入方式和应力测定的两种方法。

建立双轴应变SiGe模型之后，运用Silvaco软件加以仿真和验证。在此基础上，从理论方面分析了Ge组分对应力的影响，并通过Silvaco进行仿真，证实了应力会随着Ge组分的增大而增大。由于高温下，原子间的共价键会发生断裂，应力会逐渐释放，论文通过Silvaco软件重点对应变SiGe的温度特性进行了仿真研究，仿真结果证实了温度对应力的影响。最后，理论分析了双轴应变材料的迁移率增强机制，通过仿真得到双轴应变材料迁移率随温度的变化趋势。

关键词：双轴应变， SiGe Ge组分，温度，迁移率

第1 5卷第 5期

重庆科技学院学报 (自然科学版 )

2 0 1 3年 l 0月

光纤光栅温度传感器应变补偿系统研究樊晓宇(安徽科技学院机电与车辆工程学院，安徽凤阳 2 3 3 1 0 0 )摘要：提出采用 D— S证据理论融合的多传感器信息融合 B P神经网络模型方法，来解决光纤光栅温度传感器的应

变补偿问题，即改善光纤光栅的交叉敏感现象。通过程序仿真和实验证实，此方法可以实现对光纤光栅温度传感器的应变补偿，达到光纤光栅温度传感器温度和应变的精确分离，其测量温度误差约为 1 0~,同时有效地抑制了光纤光栅传感器非线性的影响。 关键词：温度传感器；应变补偿系统；神经网络； D—S证据理论中图分类号： T P 2 1 2 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 3—1 9 8 0 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 1 5 6— 0 5

光纤布拉格光栅是 F B G温度传感器的基本部件，光纤布拉格光栅的物理量是应变和温度，且在应用中F B G温度传感器的应变和温度变化同时存在，导致一般的温度传感器系统难以检测出应变量与温

2 D—S证据理论与 B P神经网络技术2 . 1 D—S证据理论

D—s证据理论的证据合成规则，给未确定信息的合成提供了方法。

[转贴]保持收发器的平均光功率和消光比

保持收发器的平均光功率和消光比

http://www.light-wavechina.com/list...12&news_id=1245 作者：GrainLyon

由于光模块尺寸、面积的减小，再加上整个系统中模块间距更加接近，模块工作时的周边温度也升高了。例如：小尺寸可插拔(SFF/SFP)光模块的采用，使得线路卡上的模块密度更高。模块高密度安装所带来的温度升高，对光模块的性能影响很大，因为激光器的特性随温度变化而变化，在设计这些低成本的SFF/SFP光模块时，必须仔细考虑激光器参数与温度之间的关系。

在设计SFF/SFP光模块时，有两个十分重要的光学参数要考虑：平均光功率和消光比（re）。这些光学参数来自激光二极管的光功率-电流曲线的斜率和阈值电流。激光器的性能表现出来的特点就是参数随温度而变化。必须了解它们，而且要控制和保持系统的正常指标。即：SFF/SFP模块在电路板的整个工作温度范围内，平均光功率和消光比re保持稳定。

保持平均光功率

当激光二极管内法布里-珀罗（Fabry-Perot）腔中的光学增益超过腔体端反射面的损耗时，激光器就会激射出相干的光信号，临界时激光器中的电流称为阈值电流

实验二 应变片半桥、全桥性能比较实验

一、实验目的：了解应变片半桥（双臂）工作特点及性能，了解应变片全桥工作特点及性

能。

二、基本原理：应变片基本原理参阅实验一。应变片半桥特性实验原理如图2—1所示。

不同应力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，输出灵敏度提高，非线性得到改善。其桥路输出电压Uo≈(1／2)(△R／R)E＝(1／2)KεE 。应变片全桥特性实验原理如图3—1所示。应变片全桥测量电路中，将应力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压Uo≈(△R／R)E＝KεE。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。

图2—1 应变片半桥特性实验原理图

图2—2应变片全桥特性实验接线示意图

三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流

稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码。

四、实验步骤：

1、按实验一（单臂电桥性能实验）中的步骤1和步骤3实验。

2、关闭主机箱电源，除将图1—7改成图2—2示意图接线外，其它按实验一中的步骤4实

验。读取相应的数显表电压值，填入

静态应变仪使用说明

TDS-303 FLASH数据采集仪继承了老版本的所有优秀功能如：多通道测量应变、DC电压、热电偶和铂电阻等所设计的；内置最多30通道，通过扫描箱可扩展到1000通道；具有专利的三重积分A/D转换器，具有很高的精度和稳定性。新增加的功能有：FLASH存储卡插槽、以太网络接口、4线应变计测量系统（选配）、数字位移测量系统（选配）

操作规程

注意事项

1. 仪器及被测试件应正确接地。

2. 工作环境：温度：0～+40℃、湿度30～85% 。避免阳光直射，无强磁场干扰和腐蚀性气体。

3. 测量前，应检查保险丝是否损坏。 4. 本仪器应由被授权人员操作。

操作步骤

1. 按下电源开关，仪器通电，预热30分钟。 2. 按“平衡”健进行初始调零。

3. 按“设置”健设定修正系数，修正系数K根据应变计灵敏度系数Ki设置，修正系数K为2/Ki，按“确定”健退出。

4. 根据实际测量要求，确定测量桥的联接方式并接好测点。

5. 按下“平衡”开关 ，利用仪器上和接线箱的调零电位器对测点逐点进行初始调零，如果调不到0，则应记录下初始平衡值。

6. 开始测量：本仪器采用逐点测量逐点记录方式，即使用数字按钮测点切换开关，一点一点手动测量并在专用表格

静态应变仪使用说明

TDS-303 FLASH数据采集仪继承了老版本的所有优秀功能如：多通道测量应变、DC电压、热电偶和铂电阻等所设计的；内置最多30通道，通过扫描箱可扩展到1000通道；具有专利的三重积分A/D转换器，具有很高的精度和稳定性。新增加的功能有：FLASH存储卡插槽、以太网络接口、4线应变计测量系统（选配）、数字位移测量系统（选配）

操作规程

注意事项

1. 仪器及被测试件应正确接地。

2. 工作环境：温度：0～+40℃、湿度30～85% 。避免阳光直射，无强磁场干扰和腐蚀性气体。

3. 测量前，应检查保险丝是否损坏。 4. 本仪器应由被授权人员操作。

操作步骤

1. 按下电源开关，仪器通电，预热30分钟。 2. 按“平衡”健进行初始调零。

3. 按“设置”健设定修正系数，修正系数K根据应变计灵敏度系数Ki设置，修正系数K为2/Ki，按“确定”健退出。

4. 根据实际测量要求，确定测量桥的联接方式并接好测点。

5. 按下“平衡”开关 ，利用仪器上和接线箱的调零电位器对测点逐点进行初始调零，如果调不到0，则应记录下初始平衡值。

6. 开始测量：本仪器采用逐点测量逐点记录方式，即使用数字按钮测点切换开关，一点一点手动测量并在专用表格

应变片的工作原理

将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合金，其电阻变化率为常数，与应变成正比例关系。

即 ΔR/R= K×ε 在这里 R：应变片的原电阻值Ω ΔR：伸长或压缩所引起的电阻变化Ω K：比例常数(应变片常数) ε：应变

不同的金属材料有不同的比例常数K。铜铬合金的K值约为2。这样，应变的测量就通过应变片转换为对电阻变化的测量。但是由于应变是相当微小的变化，所以产生的电阻变化也是极其微小的。例如我们来计算1000×10?6的应变产生的电阻的变化。应变片的电阻值一般来说是120 欧姆，即

ΔR/120=2×1000×10-6 ΔR=120×2×1000×10?6= 0.24Ω

电阻变化率为 ΔR/R=0.24/120=0.002→0.2%

要精确地测量这么微小的电阻变化是非常困难的，一般的电阻计无法达到要求。为了对这种微小电阻变化进行测量，我们使用带有韦斯通

实 验报告 姓 名：XXXXXXX 学 号：XXXXXX 班 级：XXXXXXX 实验名称：电桥的接桥方式和静态应变仪的使用 实验日期：2012年11月04日 实验地点：建工实验楼 实验条件：正常条件 实验人员：XXXX 昆明理工大学建筑工 程学院土木工程系 昆明理工大学建筑工程学院 结构试验报告 指导老师：苏何先 电桥的接桥方式和静态应变仪的使用 一、实验目的 1、掌握静态电阻应变仪调试及使用方法。 2、学会单点、多点测量方法及半桥、全桥接法。 二、实验验仪器及设备 1、贴有应变片的等强梁或简支梁。 2、DH-3818静态应变测试仪（1με）； 3、YHD型位移计(200με/mm) 4、数字万用表 三、实验方法及步骤 1、准备工作 a)、测各电阻应变片的对梁绝缘电阻>100M?，自身电阻120?左右（用万用表）； b)、测YHD型位移计中线与另外两端的电阻为50（80）?左右（用万用表）； c)、在距等强梁加载线120mm处的横向中点安装好YHD位移计顶杆。 2、半桥测量 a）、按图2

BL X RCX95 287 TNHL 42 SS Rev: B

目 录

1、 目的 2、 适用范围 3、 参考文件 4、 工作先决条件 4.1 4.2 4.3 4.4 5、 5.1 5.2 6、 6.1 6.2 6.3 6.4 7. 8、 8.1 8.2 8.3 8.4

2 / 13

人员配备及职责 设备机具 材料

材料保管、运输 施工方法说明 声频应变仪安装流程 施工方法 控制

质量标准要求 验证单位和人员 待检点和见证点 具体措施

文件/跟踪文件的提供 附录

1: 声频应变仪简介

2：1RX/2RX声频应变仪的分布 3：附图

4：附表（检查单） 附录附录附录附录

BL X RCX95 287 TNHL 42 SS Rev: B

1. 目的

为保证GK-4200X型声频应变仪的安装质量，正确测量混凝土结构内产生的局部应变，特编制本程序。

2. 适用范围

本程序仅适用于广西核电站1号和2号机组中由中冶集团建筑研究总院提供的

GK-4200X型声频应变仪的安装与测试。

3. 参考文件

4. 4.1 4.2