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。
微机电系统及应用 应用
加速度传感器
在硅压力传感器研制成功之后，硅加速度传感 器作为另一类硅微机械传感器大量进入市场。 第一个硅微机械加速度传感器于1979年由 Stanford大学发明。
如今已经出现了基于各种不同原理的加速度传 感器，如：压电、压阻、电容、隧道、谐振等。 目前，多晶硅表面微机械电容式和单晶硅体硅 加速度传感器占领了汽车加速度传感器市场的 大部分份额。每年的产量已经超过数百万只， 使得其价格下降到10美元以下，例如AD公司一 个月的产量就达到两百万只。微机电系统及应用Fra bibliotek应用概述
微机电系统在汽车工业中的应用 微机电系统在通信中的应用 微机电系统在医学上的应用 微型泵的应用 微镜投影仪 微机电系统在军事上的应用
在汽车工业中的应用
在现代化的汽车中，为了提高汽车的安全性和 各种性能，需要各种高效、高精度、高可靠性 和低成本的电子和机械装置。一般的汽车平均 使用40个传感器，而豪华型汽车所使用的传感 器达到上百个。
微机电系统在通信中的应用
无线通信中的应用
目前世界上许多国家的研究机构都在进行RF MEMS在手机和其它无线通信产品上的应用。已 经有多种RF MEMS无源器件可以制作在硅或其它 材料的基片上，某些元件的制作还与IC技术兼 容。RF MEMS技术除了使器件尺寸变小，还弥补 了传统方法的其他某些缺点。
汽车中使用的MEMS传 感器
目前在汽车上应用较多 的是微硅压力传感器和 加速度传感器。
压力传感器
自1958年首次出现硅结构的压力传感器，它已 经成为目前技术最成熟的硅微机械器件。其价 格已经从六十年代的1000美元下降到现在的几 个美元。
用于汽车上的硅微传感器原理主要有两种：压 阻式和电容式。其制造方法主要有两种：采用 单晶硅的体硅微加工和采用多晶硅的表面硅微 加工。
微机监测系统MMS
微机监测系统MMSMMS是什么意思?MMS: Micro-computer Monitoring SystemMMS---Maintenance & Monitoring System更多铁路评论请登陆中国铁道论坛(/)微机监测系统MMS简介：铁路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、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。
信号微机监测系统把现代最新传感器技术、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程等技术融为一体，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。
同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，及时进行报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。
信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。
卡斯柯信号有限公司作为主要的设计和研发单位，参加了铁道部组织的两次联合攻关。
为了更好的利用资源，降低成本，提高效率，方便与调度监督、计算机联锁、DMIS等系统接口，公司组织大量科研人员、工程人员、市场人员对TJWX-2000型进行了改进优化，增加了入多种信号设备信息采集、进路追踪与监测、计轴监测、站间透明、远程诊断、语音报警、路局总服务器、电务管理等功能，研制开发了卡斯柯公司信号微机监测系统（MMS—Maintenance & Monitoring System）。
系统结构：卡斯柯微机监测系统网络结构一般分为三层，由车站系统层、电务段系统层（电务段中心服务器、段调度、领工区等终端）和铁路分局/局系统层（总服务器、铁道部、分/路局终端）。
这三层通过广域网络数据传输系统连接而成。
该网络系统采用基于TCP/IP协议之上的广域网模式。
系统结构如图1所示。
1．监测站机系统卡斯柯公司在铁道部第二次攻关（TJWX-2000型微机监测）的基础上，组织了二次开发，研制出新型的车站微机监测系统。
基于MEMS的微弱振动信号检测系统设计
基于MEMS的微弱振动信号检测系统设计随着科技的不断发展，微机电系统（MEMS）在各行各业中扮演着越来越重要的角色。
其中，基于MEMS的微弱振动信号检测系统在实时监测、故障诊断和结构健康监测等领域具有广泛应用前景。
本文将详细介绍基于MEMS的微弱振动信号检测系统的设计原理、关键技术以及应用前景。
一、设计原理基于MEMS的微弱振动信号检测系统的设计原理主要基于振动传感器和信号处理技术。
振动传感器可以将微弱的振动信号转化为电信号，而信号处理技术则能够对这些电信号进行放大、滤波和分析。
二、关键技术1. 振动传感器设计：振动传感器的设计需要考虑到其灵敏度、带宽和信噪比等参数。
MEMS技术可以实现微小尺寸的振动传感器，并具有较高的灵敏度和宽带特性，能够有效检测微弱振动信号。
2. 信号放大与滤波技术：微弱振动信号需要经过放大与滤波才能够被有效提取与分析。
低噪声放大器可以有效提高信号的信噪比，而滤波器则可以滤除掉高频噪声和低频杂波，保留感兴趣频率范围内的振动信号。
3. 数据采集与处理技术：基于MEMS的微弱振动信号检测系统需要实时采集和处理大量数据。
高速采样器和实时处理算法能够快速而准确地处理复杂的振动信号，为后续分析和判断提供支持。
三、应用前景基于MEMS的微弱振动信号检测系统具有广泛的应用前景。
以下列举几个常见领域的应用案例：1. 结构健康监测：该系统可以实时监测建筑物、桥梁、风力发电机等结构物的振动情况，及时检测到结构的变形、破损或故障，进行预警和维护，提高结构的安全性和可靠性。
2. 机械故障诊断：微弱振动信号检测系统可以监测机械设备的振动情况，通过分析振动信号的频谱和特征参数，实时判断机械设备是否存在故障，并提供相应的维修建议，减少设备的停机时间和维修成本。
3. 医学诊断与监护：该系统可以检测人体微弱的生理振动信号，例如心电图、呼吸信号等，通过对这些信号的分析和处理，辅助医生进行疾病诊断和监护，提高医疗水平和效率。
铁路信号微机检测系统
摘要轨道电路作为信号设备的三大件之一，是实现列车车辆占用检查的设备，它直接关系到行车安全，是电务人员维修、测试工作的重点，同时是信号监测设备重点监测的对象。
通过监测轨道电压能有效地反映轨道电路的运行状态，实现故障的预防，并及时消除不良隐患。
本次设计论文主要针对25Hz交流轨道电路的轨道电压进行监测，设计分为两大部分：实现数据采集功能的硬件部分；实现数据处理及管理功能的软件部分。
硬件部分采用的核心设备为研华公司的ADAM-6017，该设备可实现对模拟量和数字量的实时采集。
软件又可分为两部分：对采集过程的控制和对所采数据的处理。
软件部分是以C++作为设计开发的主要语言工具、以SQL Server 2008作为数据库设计平台来完成的，通过使用C++ Builder软件和SQL Server 2008数据库，实现对交流轨道电路轨道电压的监测。
其中采集到的数据以数据库表的形式记录，以调用存储过程的方式实现对监测数据的调用、查询、报表打印功能。
关键词: 微机监测；铁路信号；轨道电路；模拟量采集AbstractTrack circuit is one of the three important signal equipment, is the equipment to achieve the occupancy inspection of the train or vehicle, it is directly related to the traffic safety, is the key of telecommunication personnel maintenance, testing, and signal monitoring equipment, at the same time, it is the object of the monitoring equipment for signal monitoring. The monitoring rail voltage can effectively reflect the operating state of track circuit, realize the fault prevention, and eliminate the bad hidden danger in time.This thesis mainly aims at studying the 25 Hz AC track circuit voltage monitoring. The design is divided into two parts: the hardware part and software part. The function of hardware part is data acquisition, the function of software part is data processing and management.Hardware part adopts the core equipment ADAM-6017 of Advantech Company. The equipment can realize the real-time collection of analog quantity and digital quantity. Software can be divided into two parts: the control of the acquisition process and the processing of the collected data. C++ is the main language of design and development tools in Software part, and SQL Server 2008 is the database design platform. The track voltage of AC track circuit is monitored by using Builder C++ software and Server SQL 2008 database as design tools. The data collected is recorded in the form of database tables, by calling the stored procedure to achieve the function of query, report printing.Key Words: The microcomputer monitoring, Railway signal, Track circuit, Analog acquisition目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 1 绪论. (5)1.1研究背景与意义 (5)1.2信号微机监测系统的研究现状 (5)1.3TJWX-2000型微机监测系统 (5)1.3.1TJWX-2000型微机监测系统简介 (5)1.3.2TJWX-2000型微机监测系统组成 (6)1.3.3TJWX-2000型微机监测系统硬件组成 (7)1.3.4TJWX-2000型微机监测系统软件结构 (8)1.4 主要研究内容 (9)225Hz相敏轨道电路 (10)2.125Hz相敏轨道电路技术要求 (10)2.225Hz相敏轨道电路工作原理 (10)2.3 二元二位继电器 (11)2.4 系统对25Hz相敏轨道电路的监测 (12)3 轨道电路电压采集系统硬件设计 (13)3.1 总体硬件设计 (13)3.1.1 监测点 (13)3.1.2 交流轨道电路隔离采样原理 (13)3.2 高阻隔离电路设计 (13)3.3 整流电路设计 (15)3.4 研华ADAM-6017数据采集模块 (15)3.4.1ADAM-6017功能介绍 (15)3.4.2ADAM-6017模拟量输入规格 (16)3.4.3 电源连接 (16)3.4.4 硬件连接 (17)4 轨道电路电压采集系统软件设计 (18)4.1 软件总体设计 (18)4.2 数据采集 (19)4.3 信息管理系统设计 (20)4.3.1 系统欢迎界面设计 (21)4.3.2 登录界面设计 (22)4.3.3 用户操作界面设计 (24)4.3.4 轨道区段模块界面设计 (26)4.3.5MessageBox简介 (27)4.4SQL Server数据库设计 (28)4.4.1 数据库表单设计 (28)4.4.2 存储过程 (30)4.4.3SQL语句 (31)4.5 报表 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)1 绪论1.1 研究背景与意义随着通信技术的进步，铁路信号微机监测技术也取得了相应的发展，并且得到了铁道部有关领导的重视。
微机电系统参考答案
微机电系统参考答案1. 引言微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）是一种集成了微机电器件和微电子器件的系统。
它结合了微纳制造技术、微电子技术和传感器技术，可以在微米尺度上实现电机、传感器、执行器和电子控制器的集成。
本文将介绍微机电系统的基本原理、应用领域以及未来的发展方向。
2. 微机电系统的基本原理微机电系统的基本原理是利用微纳制造技术制作微尺度的机械和电子器件，并将它们集成到一块芯片上。
通过控制电信号，可以实现对微机电器件的操控和控制。
微机电系统的核心是微机电器件，它包括微机械部件和微电子部件。
微机械部件主要由微压力传感器、微加速度传感器、微惯性导航传感器等组成，它们可以实现对外界的感知和控制。
微电子部件主要由微处理器、存储器和通信接口组成，它们负责处理和传输数据。
微机电系统的工作原理是通过电信号来操控和控制微机电器件。
当外界有力信号作用于微机械部件时，微机械部件会产生微小的变形。
这个变形可以通过微电子部件进行检测和放大，最终转化为电信号。
3. 微机电系统的应用领域微机电系统在很多领域都有广泛的应用，包括医学、汽车、电子设备等。
3.1 医学领域在医学领域，微机电系统可以用于实现微创手术和诊断。
通过将微机电器件集成到手术工具中，可以实现对手术器械的精确操控和控制。
另外，微机电系统还可以实现对患者生理指标的监测和记录，用于疾病的诊断和治疗。
3.2 汽车领域在汽车领域，微机电系统可以用于实现汽车的智能控制和安全监测。
通过将微机电器件集成到汽车中，可以实现对汽车的运行状态和环境条件的监测和控制。
例如，通过加速度传感器可以实时监测汽车的加速度和姿态，从而实现对车辆的稳定控制。
3.3 电子设备领域在电子设备领域，微机电系统可以用于实现电子设备的小型化和功能增强。
通过将微机电器件集成到电子设备中，可以实现对设备的感知和控制。
例如，通过压力传感器可以实时监测设备的压力变化，从而实现对设备的自动调节和控制。
微机电系统课程概述
1、何谓MEMS，Sensors，Actuators，Transducers.MEMS通常指的是特征尺度大于1μm、小于1mm，结合了电子和机械部件，并用IC 集成工艺加工的装置。
它是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，并集约了当今科学技术的许多新兴成果。
Sensors是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
Actuators是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。
执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。
Transducers是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。
微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）是一种先进的制造技术平台。
微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。
传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。
它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号，以其在工艺管路的位置和特性，调节工艺介质的流量，从而将被控数控制在生产过程所要求的范围内。
转换器（converter）是指将一种信号转换成另一种信号的装置。
信号是信息存在的形式或载体。
在自动化仪表设备和自动控制系统中，常将一种信号转换成另一种与标准量或参考量比较后的信号，以便将两类仪表联接起来，因此，转换器常常是两个仪表（或装置）间的中间环节。
详细介绍：一、（micro-electromechanicalsystem—MEMS）微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。
射频MEMS传感器的原理及应用
射频MEMS传感器的原理及应用1. 引言射频MEMS（Microelectromechanical Systems）传感器是一种能够感知和测量射频信号的微小装置。
它利用微机电系统技术将机械结构和电子元件集成在一起，实现对射频信号的敏感检测和测量。
本文将介绍射频MEMS传感器的原理以及应用。
2. 射频MEMS传感器的原理射频MEMS传感器原理包括微机械系统、射频电路和信号处理电路三个方面。
2.1 微机械系统射频MEMS传感器中的微机械系统是由微小机械结构组成的，其作用是根据外界射频信号的变化引起机械结构的位移。
常用的微机械结构包括悬臂梁、微弹簧和微薄膜等。
这些微机械结构的变化将影响到传感器输出的电信号。
2.2 射频电路射频电路用于将射频信号传递给微机械系统，并将微机械系统的位移转化为电信号输出。
射频电路一般由电源、滤波器、放大器和混频器等组成，用于提供能量给微机械系统并增强传感器的灵敏度。
2.3 信号处理电路信号处理电路将射频传感器输出的电信号进行放大、滤波和解调等处理，以便得到所需的测量结果。
这些处理电路可以根据具体应用的要求进行设计和调整。
3. 射频MEMS传感器的应用射频MEMS传感器的应用广泛，涵盖了通信、医疗和工业等领域。
3.1 通信领域在通信领域，射频MEMS传感器可用于无线通信设备的功率监测和频谱分析。
它能够实时监测射频信号的功率变化，并通过信号处理电路得到频谱分析结果。
这对于无线通信系统的优化和故障排除非常重要。
3.2 医疗领域射频MEMS传感器在医疗领域的应用包括体温测量、血压监测和心电图检测等。
通过将传感器集成到医疗设备中，可以实时、准确地获取患者的生理参数，为医生提供科学依据，改善医疗诊断水平。
3.3 工业领域在工业领域，射频MEMS传感器可用于机器设备的振动监测和姿态测量。
传感器的高灵敏度和精确性使其能够及时检测到机器的异常振动和姿态变化，从而实现对机器设备的及时维护和管理。
微机电系统分析报告
微机电系统分析报告微机电系统（Micro-electro-mechanical systems, MEMS）是一种以微米尺度的微观机械设备、电路和系统为基础的技术体系。
该系统结合了电子、机械和材料科学，具有体积小、重量轻、功耗低和集成度高等特点，广泛应用于无线通信、医疗诊断、汽车控制、环境检测等领域。
本报告将从微机电系统的概念和分类、工作原理和应用等方面进行分析。
一、概念和分类微机电系统是一种利用微纳技术和集成电路技术制造微米级尺度的机械设备的系统。
它通常由微感知器件、微执行器件和微电子器件等组成，通过微机电传感器、微机电执行器实现对信号的检测和控制。
根据应用领域的不同，微机电系统可以分为加速度传感器、气压传感器、陀螺仪、压力传感器、光学器件等多个类别。
二、工作原理微机电系统通过微机电传感器将物理量转化为电信号，再经过微处理器的处理实现信号的放大和转换。
以加速度传感器为例，它采用压阻式或电容式传感方式，将物体的加速度通过微电子器件转化为电信号，再通过微处理器进行分析和处理。
三、应用领域微机电系统在无线通信、医疗诊断、汽车控制、环境检测等领域均有广泛应用。
在无线通信领域，微机电系统可以实现手机的运动感应和摄像头的自动对焦等功能；在医疗诊断领域，微机电系统可以用于心脏病监测和药物释放等应用；在汽车控制领域，微机电系统可以实现车辆稳定控制和平衡感应等功能；在环境检测领域，微机电系统可以用于气体浓度传感和水质检测等应用。
四、优势和挑战微机电系统具有体积小、重量轻、功耗低和集成度高等优势，可以实现高精度和多功能集成。
然而，微机电系统的制造和集成技术较为复杂，对设备和材料的要求较高，生产成本也相对较高。
五、发展趋势随着尺寸更小、功能更强的微机电系统的不断开发，微机电系统将逐渐应用到更多领域。
未来，微机电系统有望在智能家居、医疗治疗、军事安防等领域实现更广泛的应用。
综上所述，微机电系统是一种以微米级尺度的微观机械设备、电路和系统为基础的技术体系。
微机电系统测试技术及方法
范围从 0O 到 $O， 微位移测量使用迈克尔逊干涉 仪， 可测最小位移达到 D 8 D! $0。
［!%］ （ 5$* %） 4943 运动参数的注入干涉测量法 P’2)#.$ 5$)’-I’-.0’)-K）
激光从被测 4943 （ QK-."2./’） 运动结构反射 回激光源发生干涉， 激光光源后设置光敏二极管 可探测到干涉条纹的变化并将其转换为电信号。 当运动构件振动振幅为 !) $ ) D "#$ "/ 时， 光敏二 极管接受光强表达式为： （% &) D "#$ "/ ） ］ ， ( $ (［ D ! 0 2." （L） 这种方法可以用来测量振幅、 共振频率、 R 因子等 物理量， 特点是不需要进行临界调整， 对反射面没 有平滑要求， 不需要对激光束进行十分精确的定 位， 测量频率可达数百 SF1。 L） ;(J-K*E’-.) 结构用于振动测量 利用 ;(J-K*E’-.) 结构： 即一层厚度为 1 的空 气隙夹在衬底和可运动的光学厚度为# 2 C 的悬浮
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微机电系统
从根本上解决信息系统的微型化问题 实现许多以前无法实现的功能
今天的MEMS与40年前的集成电路类似， MEMS对未来的社会发展将会产生什么影 响目前还难以预料，但它是21世纪初一个 新的产业增长点，则是无可质疑的
微机电系统
北京大学
引
信息系统微型化
系统体积大大减小 性能、可靠性大幅度上升 功耗和价格大幅度降低
言
信息系统的目标：微型化和集成化
微电子解决电子系统的微型化 非电子系统成为整个系统进一步缩小的关键
控制部分 电子学
微电子学
机械 部分 传感 执行 MEMS
微机电系统/微电子机械系统 Micro-Electro-Mechanical Systems 微机械：Micro-machine 微系统：Micro-System
MEMS技术的应用
在生物医学方面，将光、机、电、液、 生化等部件集成在一起，构成一个微型 芯片实验室，用于临床医学检测，为医 生甚至家庭提供简单、廉价、准确和快 捷的检测手段 光显示、高密度存储、汽车、国防等微 系统
MEMS技术的应用
美国提出的硅固态卫星的概念图，这个卫星除了蓄电池外， 全由硅片构成，直径仅15cm
表面牺牲层工艺
表面牺牲层与 CMOS工艺集成
结构单独制造，灵活性较大 灵敏度高、寄生小、体积小 简化封装和组装，可靠性高
电路工艺与结构加工工艺交替进行
先加工电路，后加工结构
加工工艺复杂，成品率较低
工艺兼容的材料种类较少
先加工机械结构，再加工电路
几种重要的MEMS器件
MEMS器件
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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。