电阻应变式压力传感器的电测公式

应用弹性力学理论和电测理论,从电阻公式出发,导出了一股箔式电阻应变片电阻的变化率与弹性元件表面应变分布的关系。得到电阻应变式压力传感器的电测公式。为验证公式,设计并制造了测量范围在 0—0.5MPa的φ6电阻应变式压力传感器。对其在加载情况下进行输出电压的测量,结果与本公式计算的结果符合得很好,误差<5％。     

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     

农作物需水信息检测系统的研究

提出以植株体电阻作为农作物需水信息的新方法，设计一种测定体电阻的专用传感器，研制对农作物植株体电阻进行实时、快速的微机检测系统。实验结果表明，本系统亏水诊断结果与其他方法诊断结果基本吻合。     

农作物需水信息检测系统的研究

提出以植株体电阻作为农作物需水信息的新方法，设计一种测定体电阻的专用传感器，研制对农作物植株体电阻进行实时、快速测量的微机检测系统．实验结果表明，本系统亏水诊断结果与其他方法诊断结果基本吻合．     

电阻式应变传感器的设计与研制

根据作者在开发ＤＹＣ－１型电式应变传感器的实践，介绍了该传感器的结构特点，设计原理与应用范围。     

动态参量综合测试实验装置的研发及应用

介绍了1套动态参量综合测试实验装置,可作为真实机械的信号源,为数据采集和分析提供多种实测动态参量。该装置内置3个桥式电阻应变传感器,可实现动态位移、弯矩与扭矩的信号转换。装置动力设计合理,选用了直流牙嵌式电磁离合器,采用偏心轮及悬臂梁结构,用箔式应变片和应变花测量动应变。该装置设计合理可靠,操作简便,可以满足多学科、多层次、综合型、设计型实验教学的需要,可作为一项具有创新意义的实验技术研究成果推广应用。     

置入FBG传感器的CFRP加固RC梁在线监测技术研究

近年来，复合材料加固混凝土结构的健康监测已引起国际工程界的广泛关注．使用埋入式布拉格光栅（FBG）传感器可以实现对复合材料加固混凝土结构应变使用状态的远程实时监测．作者首先讨论了FBG传感器埋入碳纤维复合材料（CFRP）层间的界面传递特性，通过实验验证了固化于CFRP中的FBG传感器的应变传感特性．FBG传感器被埋入到用来加固钢筋混凝土（RC）梁的CFRP层间和梁内部受拉钢筋上，通过监测FBG光栅传感器波长的变化就会得到测点的应变值．实验结果表明，FBG传感器测量值与相同位置布设的传统电阻应变片测量值具有很好的一致性，同时测量值与有限元模拟值也十分一致．     

不同材料导电纱线针织柔性传感器的传感性能

为满足集成针织柔性传感器的智能无缝内衣对于传感性能的要求,结合提花添纱编织技术,采用不同导电纱线作为原材料制备了不同传感区尺寸的针织柔性传感器.通过定伸长拉伸试验考察了针织柔性传感器的电阻-应变关系及重现性,并采用正交试验分析了影响传感器灵敏系数的因素.结果表明,当针织柔性传感器的应变小于15%时,不同线密度的镀银锦纶丝、镀铜锦纶丝针织柔性传感器的电阻与应变均呈线性关系,其重现性良好,适宜作为编织针织柔性传感器的导电材料.影响镀银锦纶丝传感器灵敏系数的显著性因素依次为:镀银锦纶丝线密度、横列数、横列数与纵行数的交互作用,在设计传感区尺寸时,横列数比纵行数更为重要.含铜腈纶纱和含铜腈纶/涤纶混纺纱针织柔性传感器的电阻与应变只在小应变(≤2%)时才能满足线性关系,因此不能作为导电材料用于针织柔性传感器的编织.     

用电阻应变片监测建筑结构中钢筋的长期应变

电阻应变片已经广泛应用于科研试验中,一些传感器的元件也包含电阻式应变片。电阻应变片已经有70余年的历史发展,技术已经比较成熟,但是以往的研究和使用多是短期内使用的。对于长期应用研究较少。本文将研究电阻式应变片应用于钢筋混凝土中对钢筋的长期应变进行测量。     

溅射薄膜拉力传感器设计及性能分析

针对热真空环境下的拉力检测,研制了一种基于薄膜溅射工艺的双冗余拉力传感器。主要对溅射薄膜拉力传感器的弹性体结构和应变电阻布局进行了分析设计。针对传感器的零点输出误差设计了零点补偿电路;并对传感器的稳定性处理工艺进行了研究。最终,通过对传感器进行热真空试验,验证了该设计的合理性。实验结果表明,该拉力传感器可在-45℃~+90℃范围内正常工作,灵敏度为13.02 m V/k N,精度高于6‰。     

水泥基智能表层的研制及特性

研制了一种与混凝土结构相容性好的全域性应变传感器——水泥基智能表层,对这种新型传感器的静态特性进行了实验分析．对铺设有水泥基智能表层的实验梁进行三点弯曲实验,在不同挠度下,用数据采集系统和电阻应变仪分别测量梁上各等分段电压及其平均应变．实验结果表明,在弹性范围内,水泥基智能表层表现出良好的压敏性,电阻变化率与梁的平均应变有很好的一致性,反映了结构的应变规律．同时,当水泥基智能表层受压时,各段灵敏度大约为25～30．当水泥基智能表层受拉时,各段灵敏度大约为20-25,其灵敏度远大于电阻应变片的灵敏度2．且有良好的线性和重复性．     

高精度力传感器的研究

高精度力传感器对计量，工业控制具有重要意义。本文介绍了电阻应变工力传感器的设计、计算、工艺及测试，并介绍了几种不同精度和结构的传感器，其精度可达0．03％F.S,0.1%F.S,0.2%F.S。     

金属封装式FBG传感器设计及应变传递试验

为实现对被测基体结构应变的精确测量,设计一种基于金属封装粘贴式光纤光栅应变传感器,建立了6层结构的应变传递模型,分析推导了被测基体层、基底粘胶层、封装基底层、光纤粘胶层、保护层及光纤光栅层的应变传递机理,并通过理论分析和有限元仿真对比分析了光纤光栅长度、光纤粘胶层厚度、基底粘胶层厚度、中间层的弹性模量和泊松比等主要因素对平均应变传递率的影响.根据仿真结果,确定所设计的金属封装粘贴式光纤光栅传感器的封装材质、尺寸及粘胶层厚度.最后通过设计等强度悬臂梁作为施加载荷载体,提出应变传递误差修正系数,对上述铝合金封装粘贴式光纤光栅及裸光纤光栅传感器进行了应变传递对比试验.结果表明,裸光纤光栅和金属封装式光纤光栅传感器的平均应变传递率分别为98.25%和98.15%,与仿真计算误差在0.15%~0.25%以内.     

重力坝深层抗滑稳定试验中结构面变位测试技术

软弱结构面内部相对变位的测试一直是重力坝深层抗滑稳定试验中的一个重点和难点。以电阻应变技术为基础,成功研制了适用于地质力学模型中软弱结构面相对变位量测的位移传感器。该传感器体积小,精度高,同时设置有隔热装置,不受升温降强的影响,稳定性好。介绍了该位移传感器的设计思路、工作原理,并将该传感器应用于某重力坝三维地质力学模型综合法试验中,获得了主要结构面的内部相对变位,为大坝稳定性分析提供了科学依据。     

无线动态汽车称台数据采集系统的硬件设计

为研制一种汽车在运动状态下的无线称量系统,利用电阻应变传感器采集外界压力信号,然后经调理放大、模/数(A/D)转换等处理后将模拟信号转换为数字信号,再由单片机(MCU)对这些数据进行处理和显示控制;并且,通过nRF24L01无线模块可对系统进行数据的实时传输与控制。实际测试效果良好,达到设计要求。文中主要介绍系统各部分硬件的设计,以及软件设计构思。     

板环式测力称重传感器的 CAD—分析与设计

本文以板环式测力称重传感器敏感元件的特性参数，外形尺寸，应变材料强度的数学建模为目标，以图１结构为例讨论和计算了这种结构形态下的应力场和应变场，并对其进行了优化设计。     

基于石墨烯复合薄膜的应变传感器及性能分析

为了克服现有应变传感器在结构健康监测上的不足,以还原氧化石墨烯(rGO)为导电填料,纳米纤维素(CNF)为骨架,硅橡胶(PDMS)为弹性基体,采用溶剂挥发法,制备一种层状结构的柔性应变传感器。分析GO-CNF悬浮液分散性和rGO-CNF/PDMS薄膜传感器的机敏性能,分析传感器的应变-电阻响应机理,建立r GO-CNF/PDMS复合薄膜的压阻行为预测理论模型。研究结果表明:CNF能有效协助rGO的分散,CNF相互交叉、搭接有助于在PDMS基底表面形成多孔隙结构的rGO-CNF薄膜;rGO-CNF/PDMS传感器能承受较大的拉伸变形(应变大于80%),可通过调整基底材料种类和厚度进行调节,并且传感器对应变具有较高的灵敏度(灵敏系数为12～41),可通过调整rGO和CNF的掺量进行调节;rGO-CNF/PDMS复合薄膜的压阻行为预测理论模型所得应变与电阻的关系与实测结果较吻合。     

振动钻削加工过程监控系统中的扭矩传感器

对振动钻削加工过程监控系统及监控用扭矩传感器进行了分析研究，提出了对监控用扭矩传感器的技术要求，研制了一种新型的光电式扭矩传感器，并阐明了研制中的几个关键问题，扭矩传感器的检测原理。机械结构和电路原理，振动钻削中的钻削扭矩分析，弹性扭轴的设计；扭矩传感器的标定。     

四梁式扭矩传感器的设计与优化

为了解决复合振动攻丝研究中的扭矩和轴向力测量问题,设计了一种基于电阻应变的四梁式扭矩传感器。四梁为两端固支结构,均匀分布在半径为R的圆周上,可以测量扭矩和轴向力。为了提高传感器性能,对弹性元件进行了受力分析,以灵敏度为优化目标函数,建立了数学模型,采用Matlab优化工具箱,对传感器的结构进行优化。该传感器工作在振动条件下,为了使传感器的固有频率避开振动攻丝机的工作频率,防止产生共振现象,采用有限元分析软件Ansys对传感器的模态进行了分析,得出传感器的各阶振型及固有频率。     

新型多晶硅压力传感器

论述了一种新型多晶压力传感器。它采用矩形双岛硅膜结构，多晶硅作应变电阻，二氧化硅介质膜作隔离，用集成电路工艺和微机械加工技术制作 ，因而，传感器具有灵敏度高和高等特点，利用有限元法对双岛结构的应力分布进行了模拟计算，实验结果与理论分析一致。