线性测量系统中光电探测电路的设计

在一些线性测量系统中一个重要的环节就是光电转换,光电转换由光电探测器来实现,光电探测器的好坏直接影响到最后的实验结果,为了得到好的实验结果,必须要求设计出响应快、灵敏度高、稳定度好、测量线性好、信噪比高的光电探测电路.本文就实验系统中所涉及到的光电探测电路进行研究设计,采用硅光电二极管作为光电探测器.文中分析了硅光电二极管的基本结构、等效电路、噪声等情况,并给出了实用的光电探测电路.　　1　硅光电二极管的基本特性　　1.1　基本结构和等效电路硅光电二极管的等效电路如图1所示,图中is是电流电生器,它是硅光电二极管…     

基于硅隔离技术的耐高温压力传感器研究

采用硅隔离SoI(Silicon on Insulator)技术，应用高能氧离子的注入方法，在单晶硅材料中形成埋层二氧化硅，用以隔离作为测量电路的顶部硅层与体硅之间因温度升高而造成的漏电流。采用梁膜结合的压力传递机构，将被测压力与SoI敏感元件隔离开来，因此避免了被测压力的瞬时高温冲击，给出了传感器的结构模型和实验数据。测试结果表明，这种新型结构的耐高压力传感器，具有较好的动静态特性。     

可燃性气体催化气敏元件工业化实验

采用电解技术制备可燃性气体催化敏感元件 ,讨论了电解工艺与元件性能的关系 .测量了气敏元件的灵敏度、线性误差、零点稳定性、灵敏度稳定性等性能指标 ,与同类元件相比各项技术指标优良 .采用电解技术制备可燃性气体敏感元件成品率达到 90 % ,为工业化生产积累了重要的技术条件 .     

用于功能陶瓷Ⅰ-Ⅴ特性测试的放大电路

采用由AD公司生产的AD620和AD711设计了微弱电流信号放大电路,并进行NiO气敏元件的Ⅰ-Ⅴ特性测量.测量结果与HP4140B皮安计的测量结果基本吻合,说明该微弱信号检测电路结构简单,稳定性好,精确度高,可用于高电阻率功能陶瓷材料的电性能的测量,并且具有通过调整编程电阻很方便地改变测量量程的优点.     

新型智能甲烷检测仪的研究

该项目对传统电桥检测电路进行了根本性的改进，创新采用了电流补偿恒温控制检测方法和双桥检测法，实现了恒温甲烷检测和环境温度补偿，使甲烷检测仪的主要性能指标有了突破性的提高。与国内外同类产品相比，该项目研究的新型智能甲烷检测仪主要有以下特点：①检测范围大；②检测精度高；③测值稳定性好；④改善了甲烷催化敏感元件的工作条件，     

用于功能陶瓷I-V特性测试的放大电路

采用由AD公司生产的AD620和AD711设计了微弱电流信号放大电路．并进行NiO气敏元件的I-V特性测量。测量结果与HP4140B皮安计的测量结果基本吻合．说明该微弱信号检测电路结构简单，稳定性好，精确度高，可用于高电阻率功能陶瓷材料的电性能的测量。并且具有通过调整编程电阻很方便地改变测量量程的优点。     

应变式电子测力系统设计

为改善传统机械指针式测力计读数不便、灵敏度低且稳定性差的不足,采用电阻应变片及等强度梁设计了一种电子应变式测力计,选择灵敏度高且具有温度自补偿功能的全桥电路作为测量电路,测量信号经滤波、放大处理后接入ADC0804进行A/D转换,最后通过单片机AT89C52将转化后的测力值显示在LCD1602液晶显示器上。所设计测力计测量范围为0～100 N,输出相关系数为99.8%,分度值可达0.1 N。该基于单片机的测力系统具有结构简单便于携带、操作方便、显示直观及精度高等优点,适用于现代工业生产中微小力的检测。     

YD-X1型动态电阻应变仪投产

YD-X1型动态电阻应变仪是测量材料及构件动、静态(以动态为主)应变仪器的最新产品。与已经在国内广泛使用的YD—15动态电阻应变仪相比有如下优点: 1.适用于远距离测量,测量导线允许长100m以上,而且导线的晃动对测量结果影响甚微。2.仪器的标定、衰减系统采用变压器分压方式,故精度高,稳定性好。3.采用高集成元件,整机功耗小,结构紧凑,操作方便。     

聚酰亚胺电容式湿敏元件的研制

在硅基片上，采用集成电路工艺制作成有上下电极结构的以聚酰亚胺介质薄膜作为感湿膜的电容式湿度敏感元件，上电极有六种不同设计．对所研制的敏感元件进行感湿特性、温度特性、响应特性的测量，并分析讨论了测量结果．     

星用高精度压力传感器设计

介绍了星用高精度压力传感器的技术要求、工作原理、结构设计与电路设计及试验结果;对研制过程中的关键技术及解决方法进行了探讨．传感器是依据硅微压阻效应原理,采用相关半导体平面工艺技术、微机械加工技术以及电子线路中信号调理与补偿技术,将压力敏感元件与调理电路一体化封装在壳体内．传感器具有非线性好、工作温度范围宽、抗冲击过载、性能稳定可靠等特点．     

光纤陀螺惯性测量单元数据采集系统设计

为了满足捷联惯性导航系统对惯性测量单元低成本、小体积、高速率等要求,提出了一种捷联式惯性测量单元的设计与实现方法。该系统以开环光纤陀螺和硅微加速度计作为惯性敏感元件,采用高速DSP作为中央处理器实现数据采集、处理及输出,重点介绍了系统的数据采集模块、处理模块、通讯模块等硬件电路及相应软件的设计。系统中选取了高性能的集成电路芯片,在DSP的基础上进行了简易可靠的接口电路设计和在线误差校正,试验结果表明该信号采集系统能满足捷联惯性导航系统的技术要求。     

G001034-09

鉴定证书编号苏科鉴字[2000]第348号 组织鉴定单位江苏省科委 权属单位中国矿业大学 地址江苏省徐州市中国矿业大学 (221008) 鉴定日期 2000.6.30 该项目对传统电桥检测电路进行了根本性的改进,创新采用了电流补偿恒温控制检测方法和双桥检测法,实现了恒温甲烷检测和环境温度补偿,使甲烷检测仪的主要性能指标有了突破性的提高.与国内外同类产品相比,该项目研究的新型智能甲烷检测仪主要有以下特点:①检测范围大;②检测精度高;③测值稳定性好;④改善了甲烷催化敏感元件的工作条件,延长了其使用寿命;⑤具有甲烷气体动态监测预警、数字调校和检测数据储存等智能化功能.研究的仪器经国家煤矿防爆安全产品质量检测中心检测,主要性能指标较国家标准的规定要求大幅度的提高,达到了预期研究目标.     

霍尔式力传感器的研制

为了克服传统应变片式力传感器结构复杂、应变片之间平衡困难等缺点．将霍尔元件与弹性元件组合使用，利用霍尔元件能进行微小位移测量的优点，用霍尔元件代替应变片测量力传感器弹性体的形变，从而测量出力的大小．这种霍尔力传感器具有结构简单、精度高、线性好的优点，可作为便携式测量仪器的传感器使用．     

一种实用模糊控制器的研制

针对一个磁场中悬浮金属小球的控制问题，设计了有两输入一输出和九条规则的模糊控制器。控制器采用了一种新的模糊化和去模糊方法，它克服了通常的模糊化方法中由于把精确量分等级而带来的信息损失。模拟结果表明模糊控制与常规 Ｐ Ｉ Ｄ 方法相比，具有过渡时间短、超调量小和稳定性好的特点。用 Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ电流型电路进行了设计，并用改进型 Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ工艺流水，结果表明该电路较好地达到了设计要求。全部电路近 ３００ 个 Ｍ Ｏ Ｓ管，面积为 １１ ｍ ｍ ２， 功耗为１０７ ｍ Ｗ 。     

一种光耦隔离电路及其在并网逆变器中的应用

介绍一种由普通光电耦合器设计而成的新型光耦隔离电路,它能较好的隔离输入输出信号,抑制串入的干扰噪声.该光耦隔离电路采用差分法和偏置法,具有结构简单、线性度好、成本低等优点.详述了该电路各部分的作用,并将其应用到三相并网逆变器中做了相关实验,实验表明该电路具有精度高、稳定性好等特点,验证了理论分析的正确性.     

基于E型圆膜片的复合差动谐振式敏感元件

对以E型圆膜片为一次敏感元件、一对对称的硅梁谐振子为二次敏感元件的复合差动敏感元件的力学特性进行了分析。给出了其敏感压力、差压、集中力与加速度时,梁谐振子固有频率随被测量变化的解析计算模型。     

热激励谐振式硅微结构压力传感器

针对一种以矩形硅膜片为一次敏感元件、硅梁谐振子为二次敏感元件采用电阻热激励、压敏电阻拾振的谐振式压力微传感器 ,简述了其工作机理 ;从谐振式硅微传感器整体优化设计、闭环系统优化设计、微弱信号检测、敏感元件工艺实践、开环特性测试等方面介绍了该传感器研究与研制过程中近期取得的阶段性研究结果     

基于1N4148玻封二极管的低成本光电计数电路设计

为了实现低成本、远距离地对产品进行计数,设计了一种采用1N4148玻封二极管为光电传感器的光电计数电路.采用2 kHz激光调制光源、二阶高通滤波电路提高电路的抗干扰能力,同时采用半导体激光器作为光发射器件,1N4148玻封二极管作为光接收元件.结果表明,设计的光电计数电路实现了对不同时段产品的计数,验证了1N4148作为新型光电传感器与半导体激光器配合使用的可行性.因半导体激光器价格低廉,电路具有低成本、计数距离远等优点,具有应用前景.     

高架桥梁应变检测分析仪的研制

为了精确测量高架桥梁的应变量,用一种以新型金属应变片作为敏感元件,用CygnalF020单片机作为智能测控部件,研制出桥梁应变检测分析仪。该仪器小型轻便,操作界面友好,检测精确可达0.01。既可单机使用,本机显示和打印测量结果;又可通过USB接口与笔记本电脑(PC机)配合使用,显示、打印和分析测量结果。     

智能型便携式桥梁应变检测仪

用8031单片机做智能部件,金属应变片做应变敏感元件开发出了桥梁应变检测仪,该仪器用于铁路枯梁静载,动载下应变检测,采用电桥自动调零,可编程增益放大和零点偏差自动调节等措施,保证了测量结果的精确度和可靠性,仪器内存空量大,具有现场显示,打印和数据信息回放功能。