双层电阻栅SOI应变计：煤矿应力监测的新突破

本文主要探讨了双层电阻栅硅基（Silicon On Insulator, SOI）应变计在煤矿应用中的设计与优势。SOI应变计作为一种高精度的传感器，通过采用微熔结构，结合热生长氧化、光刻和刻蚀等先进的微电子加工技术进行制作，旨在解决传统SOI应变计存在的体电阻阻值小、易受污染的问题。这种改进提高了应变计的性能，包括提高测量精度、增强绝缘性以及提升工作稳定性。 文章设计的双层电阻栅SOI应变计特别针对煤矿环境的特殊需求，如承受高应力和恶劣环境条件。在实际应用中，如煤矿的钻孔应力监测，这种新型应变计制作的应力计在现场试验中表现出优异的性能，测量数据准确且工作稳定可靠。它不仅能够精确测量井下煤岩体的应力状态，还能够作为关键组件用于监控刮板输送机驱动装置的工作状况，如电机负载、扭矩输出和转速等，从而实现设备运行工况的实时监测，并对刮板输送机的负荷状态进行诊断。 通信网络方面，各个监测站点通过RS485总线进行数据共享，主站则通过CAN总线将数据上传至集控中心，实现了远程在线监测，提升了煤矿开采过程中的信息化管理水平。 本文的研究成果是基于多个基金项目的支持，包括国家自然科学基金青年基金、中国煤炭科工集团科技创新基金重点资助项目以及天地科技相关的创新基金，体现出科研团队对煤矿智能化和安全监测的持续关注与投入。 作者付东波，一位在煤矿井下监测仪器研发领域有深厚造诣的女性研究员，她的研究成果对于推动煤矿开采技术的进步具有重要意义。这篇文章详细介绍了双层电阻栅SOI应变计在煤矿中的具体应用，以及其在提高生产效率和保障安全方面的潜在价值。