Micromachined electrostatic force and vertical field mill ac/dc electric field sensors
Notice bibliographique
Résumé
This thesis explores several types of micromachined electric field sensors to address the main drawbacks of traditional electric field mills, namely high power consumption, big size, and the requirement of frequent maintenance. Micromachined devices possessing significantly smaller size, less power to move mechanical parts, and free of rotating parts, therefore avoid the wear and tear of moving elements. Two types of sensors were designed. One is based on electrostatic force deflection, and another is based on a vertical movement shutter type field mill. Compared to other micromachined electric field mill (MEFM) sensors, both types of sensors overcome the issue of grounded shutter displacement under a large electric field and provide comparable or even higher performance. Two force deflection actuators were designed and fabricated – SOI membrane and metal ribbon array. Capacitance measurement was applied to both actuators, and both show the ability to measure fields greater than 50 kV/m. When use a laser monitor system to test the SOI membrane, similar sensitivity was achieved. In addition, the ac modulated method was applied to improve the sensitivity of the optical measurement. Providing 118.8 V (peak to peak) ac bias signal on the SOI membrane, sensitivity of 20 V/m was achieved with the ac modulated method. The vertical movement shutter field mill is a novel design. It employs bimaterial thermal actuators to provide vertical movement for the grounded shutter. It solves the problem of shutter displaced under the large field problem in existing micromachined electric field mills (MEFMs). Three types of bimaterial thermal actuators were modeled: SiO2-Al, SU-8-Al, and Si-Al. Due to the high stress of SiO2, the first attempt was to fabricate a SU-8-Al actuator. However, it was found that SU-8-Al actuator has a permanent deformation issue at high temperature. Then efforts were focused on the Si-Al actuator, and the device was successfully fabricated. The sensor mechanical performance test shows that the shutter movement agree with the simulation at various temperature between 25 – 100 ºC. When drive the thermal actuator by digital hot plate, the measured induced current generated by an alternative electric filed also agree with the calculation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».