静力水准传感器中厚膜陶瓷电容传感器的研制

为研制可用于粒子加速器等大科学工程的高精度静力水准传感器,结合国内电容微位移测量技术,完成厚膜陶瓷电容的结构设计。针对参数设计,采用正交实验法和Ansoft Maxwell有限元仿真软件的优化方法,完成了电容传感器的制备及样机的测试。测试实验结果表明传感器具有2.608 5%的线性度。     

一种可用于雨量测量的压力传感器

设计了一种可用于测雨压的压力传感器,给出了传感器结构及其微加工流程.传感器由3×3的压敏电容阵列组成,压敏电容将压力信号转换成电容信号,通过检测雨水冲击作用间接测量雨量的大小.基于弹性力学理论建立了传感器的力学模型,并与ANSYS有限元分析软件进行比较,结果表明理论模型具有较好的精度.介绍了传感器制作的微加工工艺流程并采用硅橡胶对传感器进行防水密封封装,并给出了制作完成后传感器的测试结果,从测试结果可以看出该雨量传感器的灵敏度可以达到2.255 7 fF/Pa.     

电容式传感器灵敏度计算分析

压力式电容传感器在测试中应用很多。本文推导了电容传感器外圆柱内径变化引起的电容相对变化及灵敏度公式,画出图形体现了其非线性,并根据实际情况取特定区域分析线性关系。     

条干不均匀度检测装置中电容传感器的研究

提出了将有限元法引到条干不均匀测试中电容传感器的研究。应用有限元法对电容传感器输出特性、填充因素的选取原则，减小非线性影响和测量的条件都作了相应的计算和分析，并对电容传感器做了实验验证。证明应用有限元法比解析法分析提供的电容传感器设计参数能使检测装置具有更高的稳定性和精确度。     

电子探空仪气压传感器特性

为了掌握电子探空仪气压传感器的测量性能及不同气压传感器的特性差异对测量准确度的影响,对硅压阻和电容膜盒2种气压传感器进行了一定时间的存储测试试验.利用同一环境下某一测试时间的气压标准值与传感器测量值的差值分析了2种气压传感器的一致性,根据该差值随时间的变化分析了2种气压传感器的稳定性.结果表明,2种气压传感器的稳定性都...     

电容式传感器的设计方法探讨

研究者从间距变化型电容传感器的工作原理出发,从检测原理、参数分析和主要误差来源等方面对差分式电容传感器系统的设计方案进行了研究。分析结果表明差动式电容传感器的灵敏度比一般电容传感器提高了一倍,同时差动式电容传感器的非线性误差得到了明显的改善。电容传感器的主要误差来源于电路噪声和电容传感器的非线性。     

一种变面积型差动电容加速度传感器的设计

介绍一种基于滑膜阻尼的差动电容加速度传感器.该加速度传感器利用圆柱形差分电容极板间重合面积的改变来检测加速度的大小,保证输出电压与加速度之间的线性度.对加速度传感器进行结构设计和分析,介绍加速度传感器的工艺流程.测试结果表明,该加速度传感器的灵敏度较好,谐振频率与理论计算相吻合.     

基于CAV444的电容式油位传感器的设计与优化

在传统电容传感器液位测量的基础上,采用了一种基于CAV444电容-电压转换芯片的液位测量方式,在此基础上提出并验证了一种新的误差补偿方案。综述了电容传感器的工作原理,设计了电容传感器的液位测量电路。误差补偿传感器将高度补偿值转换成相应电容信号再与油位电容信号一起输入到转换电路转换成电压信号输出。实验测试证明,该测量系统性能可靠稳定,最大非线性误差1.14%,测量线性度好;误差补偿后引用误差为1.17%,测量准确度高,应用前景广泛,能够满足大多数工业现场液位测量的需求。     

速度与加速度对车辆电容称重传感器性能影响

针对传统车辆称重装置存在的不足,开发了一种车辆电容称重装置,其核心部件电容称重传感器,根据电容变化情况反映出车辆载荷大小.文章中从结构设计、称重原理对车辆电容称重(装置)传感器作了介绍,重点讨论了动态性能测试过程,并从理论上加以分析,测试分析得到了称重结果与速度及加速度无关的结果.该装置不仅适用于静态测量,同时适用于动态测量.     

TDLAS湿度传感器与维萨拉湿度传感器性能对比研究

水汽含量对于诸如文物保护、气象、工业生产等领域都有明确标准并需要严格控制,因此能够精确和快速的实现环境湿度监测已成为一大研究热点.现在常用的湿度传感器为芬兰VAISALA生产的湿度传感器系列,但是其测湿部分采用聚合物高分子薄膜电容传感器,存在响应时间长,褪湿慢等缺点,已经不能满足用户需求.基于TDLAS技术的湿度传感器使用半导体激光器作为光源,参考气室提供光谱调节反馈,构成了一种高精度水汽含量检测系统,响应速度快,灵敏度高,可以克服传统湿度传感器的不足.该文以米歇尔露点仪为标准,对比测试了TDLAS湿度传感器与传统的VAISALA电容传感器响应时间、测量精度等性能.证明了TDLAS湿度传感器具有更好的测量准确度与灵敏度.     

用于仿生皮肤的电容式三维力触觉感知系统

为解决可穿戴传感器触觉感知信息单一, 不具备柔性以及可穿戴性差的问题, 研究了一种兼备法向力与切向力感知功能的电容式三维力柔性触觉传感器。阐述了传感器的结构设计、触觉感知机理, 并借助ANSYS传感器有限元仿真软件进行触觉感知机理验证。基于CC2530 低功耗微处理器与AD7147-1 型电容数字转换器构建便携式电容触觉信息感知系统。可分别满足法向力0 ~ 5 N 范围检测灵敏度为6. 87 fF/ N 以及剪切力0 ~3 N时灵敏度为10. 96 fF/ N 的触觉感知, 动态响应时间为226 ms。实验结果表明, 该电容式三维力触觉传感器具备良好的工作稳定性与灵敏度, 为可穿戴式人工皮肤的研究提供了一种设计方案。     

基于电容式传感器的载重汽车燃油液位测量方法

针对传统的浮子-可变电阻方法测量燃油量的缺陷,提出了一种基于电容式传感器的燃油量液位测量方法,根据燃油液位与电容传感器的电容值成良好的线性关系测量液位。实验室测量结果表明,采用该方法燃油液位和传感器电容具有较好的线性度,测量误差小于±5%,耗电量低,使用寿命长。     

一种电容传感器检测定位扬声器接线端子的方法

基于平面电容传感器原理,提出一种应用于扬声器接线端子定位检测系统的新型电容传感器,可以有效检测定位扬声器接线端子。介绍了这种电容传感器的设计,描述了电容传感器用于检测扬声器接线端子的基本方法;并给出了相应的电路模型。根据扬声器接线端子的外形特点来确定电容传感器的最优设计。实验结果表明:电容传感器对扬声器接线端子区域较敏感,电容-频率变换振荡器输出频率为51 k Hz左右的波形,相对频率差约5 k Hz。通过检测振荡器的频率变化,运用自学习均值滤波频率采集算法可实现扬声器接线端子的非接触检测定位。     

静电悬浮微机械加速度计设计

设计了一种基于静电悬浮原理的微机械加速度计。它采用三明治结构的微敏感元件,电容式位移检测方案及静电力悬浮控制方案。着重对敏感元件的主要结构设计、参数的选取、支承静电力的计算以及量程极限、精度极限等问题进行了分析,表明在目前技术条件下,可以实现量程约5g,精度为10-5g的悬浮微加速度计。设计并加工出一种圆环形结构的敏感元件,已实现了Z轴方向的静电悬浮及加速度测量,证明设计方案是可行的,进一步研究可实现三轴悬浮加速度计。     

倾角传感器的智能化实现

介绍了智能传感器的原理和基本功能、倾角传感器的用途以及所设计的液体摆电容式倾角传感器的原理,通过非线性校正、自校零与自校准和温度补偿等途径,倾角传感器实现了智能传感器的基本功能,更好地满足了设计的各项技术参数和其它要求,最后给出了倾角传感器实现智能化的流程图.随着科学技术的发展,智能传感器将会在越来越多的领域充当重要角色,是未来传感器技术发展的主要方向.     

一种用于油量测量的变介电常数电容式传感器

介绍一种可用于油泵试验台油量自动测量的变介电常数型电容式传感器,该传感器结合汽车柴油机喷油泵的喷油特点,根据电容器极板间介质量的变化引起电容量随之变化的原理,通过转换电路把电容量转换成频率输出,从而达到准确测量油量变化的目的。对该传感器测量精度的分析和实际应用均表明,此种新型传感器结构简单,测量精度高,可靠性和抗干扰能力强,具有较高的实用价值。     

圆容栅传感器结构改进及其精度分析

圆容栅传感器是一种角行程传感器,其动栅和定栅是平行放置的两个圆盘,实现了动栅和定栅的完全覆盖,有效避免了灰尘和潮气的入侵。文章在理论分析基础上,对圆容栅传感器结构进行了改进,探索进一步提高其测量精度的途径。与传统的直行程容栅传感器比较,不仅测量范围增大,动、定栅的相对移动灵活性增强,而且进一步增强了抗干扰能力。圆容栅传感器具有良好的应用前景和很高的推广使用价值。     

横机氨纶(裸丝)给纱张力控制装置研究

针对纬编横机上氨纶裸丝在给纱时的张力问题，设计了由电容式传感器、步进电机等组成的机电一体化微机控制系统，实现了对给纱张力的实时控制。介绍了整套装置的硬件搭建和软件流程。