钢丝绳断丝探伤传感器的研制

本文在实验和理论分析的基础上,讨论了Hall元件在钢丝绳断丝电磁无捐探伤中的应用特点,探讨了提高探伤精度的技术措施,并据此研制了采用多个Hall元件组合探伤的、具有随动定心探头及多通道信号输出的钢丝绳断丝电磁无损探伤传感器。     

钢丝绳截面损耗探伤传感器的研制

本文依据钢丝绳截面损耗缺陷的电磁无损检测原理,在实验的基础上,讨论了Hall元件在获取磁路主磁通变化信号中的特点,探讨了提高探伤精度的技术措施,并据此研制了采用多个Hall元件组合探伤的钢丝绳截面损耗电磁无损探伤传感器.     

磁电式钢丝绳缺陷检测传感器的研制

本文研究了磁电式钢丝绳缺陷检测传感器的结构设计方法,讨论了集成Hall元件在漏磁检测中的应用特点,在此基础上给出了采用整体随动定心结构、多元件独立通道检测的缺陷检测传感器.     

基于Z元件的力数字传感器的研究

在分析了Z元件力敏效应的L型伏安特性的基础上,提出了一种利用Z元件构建的,可直接输出数字信号的力数字传感器的设计方案.选择了简支梁弯曲受力方式为Z元件的力载荷承受方式,解决了Z元件由于体积小、厚度薄、脆性大而带来的无法直接施加作用力的问题,实现了力敏现象向力敏效应的转化.首次提出了Z元件的晶格扭应变与等效电阻的微观机理的观点,并在此基础上论述了基于Z元件的力传感器的温漂补偿的必要性和补偿原则及方法.     

压力传感器输出的一种新的非线性补偿方法

在讨论了压力传感器非线性输出误差分布规律的基础上,提出了压力传感器输出的一种新的非线性补偿方法,介绍了误差修正即补偿因子中三个基本参量的取值方法。通过对两个压力传感器实际输出数据的补偿,使其线性度分别由补偿前的１．８９％、２．０６％降低为补偿后的０．６９％、０．３３％．     

基于BP算法的光纤传感器非线性位移补偿研究

针对光纤位移传感器应用中存在的非线性问题,提出了以神经网络为补偿环节,结合传感器构成的一种非线性补偿模型.基本思想是采用BP算法,以传感器的输出作为神经网络的输入样本.传感器的输入位移为神经网络的期望输出,通过调整神经网络权值使神经网络的输出与期望值近似,实现位移测量的非线性补偿.实例仿真结果表明该方法有效提高了精度,是一种有效的传感器非线性补偿方法.     

一种新型三向力传感器的设计与研究

介绍了一种新研究设计的三向力传感器。置于分布磁场中的五个霍尔元件,将空间力通过弹性敏感元件转换成位移后,获得的霍尔电势进行运算,得到三向力所对应的三个电压输出。然后送进微机进行线性校准、动态补偿和降低向间干扰等方面的处理,使之具有良好的测量特性。     

一种拾音传感器探头的研制

为了解决拾音传感器探头高灵敏度、低噪音问题,采用一种由AD624和LM324相互结合方法,研究了一种体积小、结构简单、电声性能好的拾音传感器探头。研究结果表明:由于AD624是高精密、低噪声的仪器放大器,具有差动输入模式,而且放大倍数可调,探头的灵敏度可以根据需要调整;LM324是四运放集成电路,具有有相位补偿电路,用LM324的一个放大器构成电压比较器,调整R12即可调整脉冲输出的起限值,达到按设定要求输出的目的。这种探头是由以上三种主要元件构成,外围元件少。具有信号转换能力强,快速、输出电压高,信号稳定的特点。     

光学脉冲磁场传感测量中线双折射的补偿

线双折射是制约光学磁场传感器实用化的重要因素之一.为降低线双折射对光学磁场传感器稳定性和输出精度的影响,提出了光路补偿和电路补偿两种方案.光路补偿中使用一对光轴正交的磁光晶体材料作为传感元件,利用琼斯矩阵进行了理论推导,并进行了仿真验证.电路补偿适用于线双折射较大的情况,在交、直流分量中引入修正因子再进行信号处理,仿真计算得到修正因子的最佳值.结果表明,提出的两种方案均能提高输出线性度,改善系统输出误差.     

红外甲烷传感器与催化甲烷传感器性能比较研究

本文通过对采用红外技术设计的GJG4（A）红外甲烷传感器与采用催化元件设计市场主流甲烷传感器进行了井下实验对比的研究,得出利用红外技术原理设计甲烷测量传感器和传统催化元件设计的甲烷测量传感器具有响应时间快,反映灵敏,标校周期长,稳定性高,维护费用低的优点,成功解决了现有矿用瓦斯检测传感器存在响应速度慢,选择性差,测量精度低、受硫化氢气体的干扰大,高浓度瓦斯易造成中毒而无法恢复,使用寿命短,标定周期短的缺陷。     

基于Pareto磁性液体微压差传感器优化设计

设计并研究了一种量程可调式磁性液体微压差传感器。该传感器外壳为玻璃管,管内中间放置一个圆柱形永磁体,永磁体两端吸附磁性液体。两个环形永磁体固定在玻璃管内的两端,为中间永磁体提供回复力。转换元件采用霍尔元件,通过滑动支架可以改变霍尔元件的测量位置,进而实现多量程测量。对传感器各项性能参数进行了理论推导和有限元仿真分析,并基于Pareto最优解对各项参数进行了优化,结果表明优化后传感器的灵敏度和量程有所增大,而尺寸减小。对传感器在三种量程下的输出电压与待测压强关系进行了仿真和实验分析,求得传感器的灵敏度,最后对传感器的动态性能进行理论和仿真分析,结果表明优化后传感器的动态性能提升,验证了本设计的可行性。     

基于混合电动势型 SO2传感器的研制及接口电路设计

利用钠离子的快速离子导体固体电解质为离子导电层,NaRe(SO4)2稀土硫酸钠复盐为敏感电极,设计并研制了一种混合电动势型 SO2传感器核心元件。在实验室条件下的非平衡态气氛中,对此核心元件进行了二氧化硫体积分数的敏感性能测试。根据传感器的检测原理及输出信号特性,设计了微弱信号检测电路,由此组装成 SO2气体传感器器件。结果表明：在低温260~300℃下,该传感器对 SO2的灵敏度为136.4 mV 左右,具有较高的选择性和良好的响应恢复特性,器件耐潮湿,测试时不需要参比气体。该器件输出的稳定可靠的标准电压信号,可被单片机直接读取。     

全磁传感器弹体定姿布阵与半实物仿真

针对三轴磁传感器无法求解弹体3个姿态角这一问题,改进了磁传感器的布阵方式,设计了全磁传感器组合的旋转弹体姿态测量方案。建立了磁传感器组合的数学模型,根据2个非正交安装的磁传感器输出的极值比值,采取在偏航角范围内列表的方法来求解俯仰角,根据正交的三轴磁传感器求解偏航角。通过三轴无磁转台对测量系统进行了半实物仿真实验,并对姿态角进行了解算。实验结果表明,姿态角误差基本控制在1°,而采用十二位置不对北算法对罗差进行补偿后,可得出正确的载体偏航角。     

全息光学元件(HOE)用于光盘读写头设计

讨论了在光盘读写头设计中采用全息光学元件(HOE)及二极管激光器所涉及的技术问题及解决方法。双全息光学元件的应用可以校正二极管激光器输出的椭圆光束,可以补偿二极管激光输出波长变动对聚焦光斑的影响。采用光线追迹计算机模拟方法讨论了几种全息式光盘读写头结构。对双球面透镜双全息光学元件的读写头结构给出了实验结果。     

一种非接触式角位移传感器的设计

设计了一种基于霍尔原理的非接触式角位移传感器.该传感器利用霍尔元件,实现了对角位移的非接触测量,解决了传统接触式角位移传感器有触点、可靠性差、寿命短的缺点.论文介绍了非接触式角位移传感器的设计和制作,制作的传感器具有单信号带开关输出、双信号输出两种输出特性.     

TWC—光纤高炉铁水连续测温

该测温仪由光钎传感器和二次仪表两大部分组成。传感器采用了光钎耦合与传输的先进技术,用10m光钎作为耦合传输元件,将探头与光电元件分离。用压缩空气冷却光耦合器和光纤,并清洗光路,使探头能长期逼近被测铁水表面,光电元件离开测温现场,埋入地下,同时,大大地提高了抗干扰能力。测温仪信号处理与输出采用了模拟数字显示和单片机大屏幕显示装置,并配有记录仪,性能稳定可靠,漂移小,具有黑度系数补偿,峰值保持及峰值平均值,实现了仪表的智能化,为高炉炼铁计算机控制系统提供了先决条件。 该测量仪在承德钢铁厂炼铁厂2~#和3~#高炉安装运行了五个月。通过对铁水及炉渣温度测量的实践证明,仪表性能稳定可靠,测量准确,使用方便,能满足炼铁工艺生产要     

波导全息指纹图像传感器实验研究

为解决传统的光电指纹图像传感器尺寸、重量和功耗过大的缺陷 ,提出了一种新型基于波导全息元件、光纤束及 CMOS图像传感器等微光学器件的指纹图像传感器。介绍了波导全息指纹图像传感器中的波导全息元件、成像系统及计算机接口部分设计制作原理。实验研究的结果表明仪器中微光学元件的应用显著地降低了尺寸、质量和功耗 ,使指纹图像传感器更易于集成和应用 ,波导全息指纹图像传感器还能获取更高质量的指纹图像     

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。     

输油管道漏磁检测信号自适应滤波的研究

在采用漏磁法对输油管道进行无损检测过程中,信号会受到各种噪声的干扰。介绍了输油管道漏磁检测方法及归一化最小均方自适应滤波方法。通过实验装置采集了含有噪声的漏磁信号。由于各传感器提离值不能保证一致,对信号进行了补偿调整。将一路的传感器输出信号作为主输入信号,与之相邻的传感器输出信号作为参考信号,采用归一化自适应滤波对主输入信号进行处理。结果表明,采用归一化最小均方自适应滤波方法可使缺陷漏磁信号的信噪比得到显著的提高。     

一种MHD角速度传感器与MEMS陀螺仪组合测量系统信号融合的方法

为了补偿磁流体动力学(MHD)角速度传感器的低频误差,提出了通过混叠滤波器融合MHD角速度传感器与MEMS陀螺仪信号的方法.该方法根据传感器的复频域模型,设计相应的相位补偿高通滤波器与低通滤波器组成的混叠滤波器,融合两者的信号.对融合前后传感器的输出进行实验对比,结果表明,融合后的输出与MHD角速度传感器相比,低频(0~2,Hz)范围内幅值最大相对误差从99.98%,下降到0.80%,以下,相位最大绝对误差从90°下降到1°以内,同时保证了MHD角速度传感器原有的高频特性,输出幅值在整个工作频段的波动性控制在1%,以内.验证了该种混叠滤波器算法有效性,满足卫星千赫兹带宽的测量要求.