介绍了驻极体电容式传声器的工作原理,针对声传感器输出的微弱声信号,及传感器接收的信号幅度强弱相差较大的情况,设计了基于自动增益控制的声信号处理电路;该自动增益控制法使放大电路的增益能够根据输入信号的大小在较大的范围内进行调节,从而保证了声传感器输出信号的信噪比,通过实验验证和分析,证明此处理电路的可行性、实用性和优越性。

提出了一种基于共振隧穿二极管（RTD）的矢量水声传感器，传感器采用共振隧穿二极管作为敏感元件，共振隧穿二极管布置在传感器结构中柱体的四周边缘．两个反方向变化的基于共振隧穿二极管的振荡器的输出信号通过信号处理电路预处理后输入微处理器，计算出声源水平方位角和声压．分析并设计了基于共振隧穿二极管的振荡电路、矢量水声传感器物理结构以及制作工艺，讨论了传感器信号处理方法．

根据鱼类侧线听觉仿生学原理，设计出硅微仿生矢量水声传感器结构．该传感器结构包括高精度压阻式硅微换能单元结构和空芯光子晶体光纤柱体．讨论了水声传感器结构的仿生学原理和声学原理．用有限元软件Ansys分析传感器的应力分布，讨论了传感器的加工工艺，并采用气流静态加载法测试出传感器的矢量指向性图，测试结果表明，仿生水声传感微结构具有“8字型”矢量指向性．

讨论单片集成加速度计陀螺的结构及其工作原理, 并对单结构加速度计陀螺的加速度信号和陀螺信号的分离进行了阐述. 在以往的微型惯性测量组合中, 加速度计和陀螺是分离的, 这样将产生较大的轴间耦合误差. 设计了双质量块振动系统, 利用一个敏感头同时测量加速度和陀螺信号. 在此基础上讨论了陀螺的驱动电路与信号检测电路.

在硅微机械加工中,封装加工是非常重要的一个过程,对微机械器件实现真空封装后可以极大的提高它的灵敏度等各项技术指标,但目前国内对微机械传感器真空封装技术不成熟.本文主要讲述对陀螺采用玻璃封装时,用于封装的玻璃罩子的加工过程以及玻璃罩子在整个结构中所起的作用,同时叙述了玻璃罩子与微机械结构的键合过程.

在介绍微型惯性测量装置工作原理的基础上详细阐述了系统件的软硬实现过程并通过转台试验验证了利用其进行导航计算的正确性和有效性.

微机电系统(MEMS)动态应力的瞬态特性决定了传统的应力测试系统无法直接满足它的测试需要。介绍了一种依据高频调制原理设计实现的基于拉曼光谱仪的MEMS动态应力测试系统,该测试系统是一个典型的光—机—电集成的MEMS测试系统。利用此测试系统对硅微谐振器支撑梁根部的单点进行了动态应力测试,测试结果与理论分析相吻合。实验表明,此测试系统具有高精度、非接触式、无损伤等特点,能很好地满足MEMS动态应力测试的需求。

在同一个物理过程中往往存在相差上数十倍甚至上万倍的多个加速度值需要测量，例如，分析弹体在发射和飞行过程中的受力情况，既需要测试发射过程中上万个g的加速度，也需要测试飞行过程中几个g的加速度．在这些场合用同一个加速度计很难满足整个过程的测试要求．针对类似的需求，介绍了一种由四个压阻式微加速度计组成的复合量程微加速度计，四个微加速度计量程分别为100g、500g、1000g和2000g．除了主要介绍微加速度计阵列的设计、制造和测试外，还着重介绍了低量程传感器在高过载环境下的结构防护问题．线性测试结果表明该复合量程微加速度计具有较好的线性度，因而可以同时在测量四个不同的量程的加速度值．