电容传感器渗漏检测方法研究

传统电容传感器渗漏检测方法结合现代传感器技术、电子技术、计算机应用技术等技术使得电容线感渗漏检测方法更加科学和便捷,检测结果也更加细化和准确.尤其是新型平面极板电容器的设计,特别针对大范围平面区域的检测,具有探测范围广、操作方便、采集数据便捷等优点.本文,笔者探讨了电容法渗漏检测的优势,并研究了基于该方法设计研发应用于建筑板材、特殊防护层渗漏检测的专用仪器.     

电容传感器渗漏检测方法研究

<正>传统电容传感器渗漏检测方法结合现代传感器技术、电子技术、计算机应用技术等技术使得电容线感渗漏检测方法更加科学和便捷,检测结果也更加细化和准确。尤其是新型平面极板电容器的设计,特别针对大范围平面区域的检测,具有探测范围广、操作方便、采集数据便捷等优点。本文,笔者探讨了电容法渗漏检测的优势,并研究了基于该方法设计研发应用于建筑板材、特殊防护层渗漏检测的专用仪器。     

融冻时期扎龙湿地土壤含水量变化研究

通过对扎龙湿地融冻时期土壤的取样分析,研究了融冻时期0~60 cm土壤含水量变化,对比分析不同土壤类型下土壤含水量变化.结果表明,冻土层面上土壤含水量变化复杂,土壤含水量变化与冻土分布深度有一定的联系.     

稻田水分监测无线传感器设计

【目的】为解决现有传感器存在的成本高、通信距离短等问题,设计出一款基于STM32微控制器和LoRa无线通信技术的稻田水分监测无线传感器,该传感器被广泛应用于对农田的监测中。【方法】该传感器由无线通信模块、土壤水分测量模块及水位识别模块组成。采用低频电容法对土壤中的水分进行测量,并将测量得到的信息通过LoRa通信模块进行远距离传输。该传感器整体由太阳能转换模块进行供电,太阳能转换模块采用MPPT节能技术。【结果】使用该传感器对土壤水分进行测试,结果表明,稻田土壤的含水量与输出的电压大致呈线性关系。水位识别测试结果表明,水位识别传感器对水位变化较为敏感,具有良好的线性关系。【结论】该传感器实现了对土壤水分信息的准确采集和数据的稳定传输,并具有较长的续航时间,可实现对稻田水分的实时监测和远程管理。下一步将考虑传感器在复杂环境中的稳定性及对其他农作物的适用性。     

电容式MEMS传感器的PSPICE仿真模型研究

从电容的精确电学模型出发,根据MEMS电容的特点,建立了MEMS电容的PSPICE模型,对电容式MEMS传感器的机电耦合过程进行了分析,提出了建立其PSPICE仿真模型的一般方法,并以电容式微加速度计为例,介绍其PSPICE仿真模型建立的详细过程,并利用该仿真模型,对其闭环检测电路进行了PSPICE仿真,仿真结果表明该PSPICE模型能够精确模拟MEMS传感器的机电耦合行为。     

有限元在电容层析中的应用研究

讨论了有限元在电容层析成像中的应用原理和结果,介绍了一套基于１２电极电容传感器进行图象重建的电容层析成像的仿真仿真软件包,该软件包是利用可视化编程语言ＰＶ－ＷＡＶＥ有ＳＧＩ图形工作站上开发的。利用该软件包可以深入分析电容敏感场和流体模型数据的变化,从而为改进图象重建算法和设计最佳电容传感器几何参数提供了有力依据,最后对电容层析成像的特性进行了研究。     

一种涂覆水凝胶的模间干涉型光纤pH传感器

为了实现pH值测量的微型化和智能化,提出了一种涂覆水凝胶的模间干涉型光纤pH传感器,满足了对光纤pH传感器结构紧凑、灵敏度高、稳定性好的需求。模间干涉型光纤干涉仪采用标准单模光纤错位熔接制得,对干涉仪进行拉锥提高其对外界折射率的响应灵敏度。将水凝胶涂覆在拉锥后的光纤干涉仪表面,当传感器周围pH值变化时,会引起感应区折射率的变化进而引起传输光谱发生变化,通过测量干涉仪光谱的漂移即可得到对应溶液的pH值。实验结果表明,传感器拉锥8 000μm后在pH值为1.88～7.61的测量灵敏度为0.76 nm/pH,线性相关系数为0.994。所提出的传感器pH值测量范围广、灵敏度高且成本较低,在pH值检测中具有广阔的应用前景。     

基于CMOS的电容-电压转换电路的设计

在MEMS传感器的电容检测电路中,经常要采用电容—电压转换电路。本研究将两相不交叠时钟模块应用到设计中,使得该电路用单个时钟就能进行有效控制,并能够满足MEMS电容检测系统的要求。采用0.25μm工艺库对电路进行优化并给定了电路仿真的相应结论。仿真结果表明,其CMOS运放部分的增益为77.76 dB,单位增益带宽为5.60 MHz,相位裕量为65.87°,输出摆幅为-2.0～1.89 V,输入共模范围为-1.0～1.93 V,正摆率为+9.92 V.μs-1,负摆率为5.03 V.μs-1,功耗为1.03 mW。该电路适合于pF量级范围内的电容变化,该变化范围为35～1 200 pF,且输出线性度良好。     

霍尔车速传感器检测系统的分析与设计

为实现对霍尔车速传感器稳定性的检测,设计了一种实时在线霍尔车速传感器检测系统.阐述了具体的工作原理及硬件实现方法,给出了有关具体模块的选择及其相应原因,强调了标准转速实现的必要性,及检测结果与标准转速对比分析,还有多点检测的实现方法.该系统能够很好地满足在线霍尔车速传感器检测系统的实时性、稳定性和全面性的要求.     

金属薄膜/波导薄膜包覆光纤端面SPR生物传感器的研究

提出了一种由高折射率纤芯/波导层/金属薄膜包覆层/被检测物层构成的四层结构表面等离子共振光纤生物传感器．对其研究发现：这种传感器能够很好地感应待测物的折射率,与三层薄膜结构光纤 SPR 传感器相比其衰减峰非常尖锐,这说明其损耗小且分辨力高, 适合长距离、高精度、高分辨力场合的测量,对生物医学中的免疫反应实时检测及表面显微技术的研究具有重要的意义．     

双通道雷达一体机在南水北调中线工程试验研究

双通道雷达一体机是针对渠道层厚检测特定的应用领域和探测目标研发的,它由双通道雷达、距离传感器、数据处理单元、手推车四部分组成,可同时检测渠道混凝土衬砌的厚度、质量以及混凝土下部结构。使用雷达一体机在南水北调中线部分标段进行了试验,通过采集数据和现场分析,表明检测结果能够实现现场实时评判,可同时满足探测效率和准确度的要求。     

市政生活污水处理系统的过程控制研究

针对市政生活污水多组分多变量处理的要求,构建了两级厌氧、两级兼氧、四级好氧的生活污水生物处理中试装置。通过DO传感器、pH传感器和ORP传感器在线得到各池各阶段的溶解氧浓度、pH值和氧化还原电位值,进而调节污泥回流量、上清液回流量和各点曝气量,实现各段DO、MLSS和ORP的过程控制,创造可调控生境,进一步实现各段COD和脱氮的过程调节。分析了COD和氮去除过程的主要影响因子,研究发现,当四级好氧池各阶段DO浓度发生变化时,COD的去除率及TN的去除率也都发生明显变化,因此,对四级好氧池各段DO浓度梯度进行设置可作为不同进水水质时污水处理系统的调节策略。     

新型电容传感器接口及其应用

简要地讨论了电容传感器应用于微机化非电量测量时的接口问题,介绍了一种廉价的新型电容传感器接口电路的结构及其基本工作原理与特点.     

土壤地球化学测量各元素在《苏尼特右旗别鲁乌铜多金属矿普查》项目中的组合特征研究

运用1:10000土壤地球化学测量,用100×40的网度对该区进行了土壤样(一般在C层)采集,并对Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Mo、Sn、AS、Sb、Bi 10种元素分别进行了测试。根据测试结果按照各元素的组合特性圈定了综合异常图,分析了各元素间的相互组合关系。     

基于多层感知机神经网络的智能高度传感器设计

基于大气中的两个物理参量:大气静压力、大气温度以及它们和几何高度的关系,借助于压阻式压力传感器和温度传感器对大气静压力和温度进行测量,并以两个传感器作为多层感知机网络的输入,以几何高度作为网络的输出.利用标准数据采用动批量法(MOBP算法)对网络进行训练,得到网络各层的权值和偏置值,由此可以确定在任意静压力和温度输入作用下,网络输出的精确几何高度值,神经网络的算法可借助DSP芯片实现.实验表明采用该方法设计的传感器比采用曲面拟合的方法具有更高的精确度和抑制传感器的温度漂移和时间漂移的优势.     

裂隙膨胀土边坡降雨渗流方法研究

针对降雨过程中裂隙对膨胀土边坡内部渗流的影响问题,尝试在前人研究的基础上,提出将边坡由表面向深部依次划分为两个亚层:裂隙影响层和原始层,来反映裂隙状态下边坡的工作状态的简化方法.通过现场与室内试验相结合来确定各亚层非饱和土体参数,并对各亚层的深度进行了研究确定,然后根据前人所进行的膨胀土边坡现场降雨试验实例,采用MIDAS/GTS有限元分析软件,对降雨过程中边坡内部孔隙水压力的分布规律进行模拟分析.结果显示提出方法得出的孔隙水压力与现场实测结果基本一致,并且能够反映裂隙膨胀土边坡相对于无裂隙边坡渗流速度快,在两亚层接触区域存在滞水现象等特点.     

基于多传感器数据融合技术的机器人运动姿态检测应用研究

本设计利用多传感器信息融合技术把采集到的数据进行融合,并把信息反馈给控制器,为实现实时控制和智能控制提供保障。最后,通过该算法在机器人运动姿态检测中的应用验证该算法的正确性。结果表明:此种方法无须传感器的任何先验知识,能客观显示各传感器的可靠程度,比其他方法具有更高的融合精度。     

面向环境变化监测的天线传感器仿真分析

【目的】为了精确检测出固体材料内的环境变化,设计出一种完全开放的、埋于被测材料中的天线传感器,并在此基础上设计出一个可监测环境内各种元素变化的传感器。【方法】利用有限元法来计算天线的输入阻抗,通过建模推导出传感器的灵敏度方程,并进行仿真分析。通过调整天线旁圆柱体的距离和高度来模拟真实环境变化,验证天线传感器对周围环境进行监测的灵敏性。【结果】当圆柱体距离天线传感器在0～50 mm范围内不断移动,且改变圆柱体高度时,圆柱体高度越高,共振就越小,此时的磁场E越大,频率区间的反射系数越大。【结论】由仿真结果可知,天线传感器可测量较近环境（0～50 mm）的变化情况。当圆柱体距离天线传感器位置越近,且高度越高时,灵敏度值就越大,此时监测环境变化的情况就越精确。     

高铁激励下饱和冻土场地振动衰减特性分析

【目的】为了研究北方寒区饱和冻土场地在高铁激励下的振动衰减问题。【方法】本研究采用现场观测法对大庆市冬季饱和冻土场地进行现场观测试验。【结果】对饱和冻土场地的地表振动加速度数据进行时程分析、功率谱分析、振动级衰减分析。【结论】得到高铁荷载下饱和冻土场地的加速度时程和加速度振动级衰减的主要频率范围和距离范围，并总结出饱和冻土场地的振动衰减特性。     

应用光电二极管阵列的SPR生物传感器微弱信号检测

该文以提升表面等离子共振生物医学传感器的检测能力为目标,用高性能光电二极管阵列为光电转换器件,论证并实现一种可高效抑制噪声的检测方法. 利用光电二极管阵列器件可输出参考噪声信号的特性,通过相干消噪结合小波软阈值消噪,使SPR传感器输出信噪比从40 dB 左右提高到52 dB以上. 用SPR传感器检测人体免疫球蛋白(IgG)分子特异性结合的实验表明,该方法显著提高了SPR传感器的分辨率,使之可精确检测样液中IgG含量10?3mg/mL量级的微弱变化,精度和分辨率提升一个数量级以上.