强电磁脉冲对硅微惯性传感器的损伤效应研究
2020-07-21沈杰潘绪超方中何勇陈鸿张江南史云雷
兵工学报 2020年6期
关键词:信号
沈杰,潘绪超,方中,何勇,陈鸿,张江南,史云雷
(1.南京理工大学 智能弹药技术国防重点学科实验室, 江苏 南京 210094;2.工业和信息化部电子第五研究所 质量安全检测中心, 广东 广州 510610)
0 引言
随着强电磁脉冲武器的实战应用案例不断出现,集成大量微机电系统传感器的新型武器装备如单兵外骨骼助力系统,在现代战场环境中不仅面临冲击波的超压冲击、破片等动能毁伤元的高速侵彻和爆炸高温场的威胁,而且将面临强电磁脉冲场的严峻考验[1-2]。惯性、位置、温度、压力等各类传感器是单兵外骨骼助力系统中感知系统的主要组成部分,同时也成为强电磁脉冲的重要作用对象。
硅微惯性传感器是典型的微机电系统,主要用于感知实时运动信息并反馈至控制系统,在单兵外骨骼助力系统中应用十分广泛。在以高空核电磁脉冲(HEMP)为典型代表的强电磁脉冲环境中,电磁脉冲能量通过传感器自身耦合和直连线缆耦合并传导的方式进入传感器内部[3],对硅微惯性传感器的电子元器件和物理走线形成高电压、大电流瞬时冲击,极易对硅微惯性传感器造成暂态干扰和永久性物理损伤,影响外骨骼助力系统的正常运行。因此,研究强电磁脉冲对硅微惯性传感器的损伤效应,对新型武器装备的电磁易损性和电磁加固技术研究具有重要意义。
本文基于传输线理论模型,对惯性传感器直连线缆在强电磁脉冲环境中耦合并传导的强电脉冲进行理论分析;……
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