压敏导电橡胶的压敏性测试

压敏导电橡胶作为一种新型的敏感材料已被用于压力分布测量系统中.简单介绍了压敏导电橡胶的导电机理,对导电橡胶的压敏性进行了测试,最后总结了一下压敏导电橡胶作为制作压力传感器的敏感材料的优缺点.     

气-液两相流中液膜厚度的电阻抗法测量系统

在文中着重分析了传感器的工作机理,提出了传感器归一化和三电极传感器两种补偿措施,以克服流体电导率和介电常数变化引起的测量误差。本系统通过切换开关选择电导法或电容法测量导电和非导电流体,从而扩大了电阻抗法的适用范围。与测量系统适配的计算机对测量信号进行温度补偿和线性化处理,实时提供流体膜厚变化的情况。研制的电阻抗测量系统可连续检测两相流中液膜厚度。输出响应灵敏,测量范围可达0～4mm,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。     

柔性触觉传感器用导电橡胶压阻特性及其拟合

以炭黑(CB3100)为导电相,硅橡胶为基质制备柔性触觉传感器用导电复合材料.分析了测量压阻特性的电极置于导电橡胶体内或覆盖于导电橡胶表层对压阻实验数据的影响.实验结果表明,压阻特性非线性特性明显,采用二次多项式拟合压阻实验数据可获得高拟合优度,且电极内嵌于导电橡胶测得的压阻数据拟合的相关系数均高于电极外贴在导电橡胶上测得的压阻数据拟合的相关系数.灵敏度与材料的初始电阻正相关,电极外贴于导电橡胶表面的传感器结构可获得较高的力灵敏度.     

智能数字式物位传感器的研究

抛开了传统的电容式物料位传感器检测原理,通过对水泥、沙子、煤粉等弱导电物料特性的研究,利用电信号测量的方法设计发明了“智能数字式物位传感器”,并对物料位进行直接开关量取样、开关量输出,是物位传感器采样方法的一个新的突破。     

一种新型角位移测量装置的研制

本文以精密导电塑料电位器为敏感元件，研制了一种新型角位移传感器，并采用该传感器研制了以８０Ｃ５５２单片微机为核心的角位移测量装置，本文介绍了传感器的工作原理与结构特点，给出了测量装置的电路原理图和软件框图，该装置操作使用简便，又具有较高灵敏度，对角位移的精确测量具有重要的实际意义。     

一种改进的空间全方位旋转角度测量方法

针对采用双轴倾角传感器实现空间旋转角度测量的解析方法难以测量全方位旋转角度的问题,提出了一种改进的空间全方位旋转角度测量方法(IODSRA)。该方法在倾角传感器测量轴绕刚体旋转轴旋转的空间模型基础上,增加了一个沿原传感器法向量方向的单轴倾角传感器,以提高角度测量的灵敏度,改进了求解传感器空间位置参数的方法,获得空间位置参数;然后通过多个旋转方程的优化,得出最佳的空间全方位旋转角度。仿真和实验结果均表明,与其他实现空间旋转角度测量方法相比,IODSRA方法可实现在±180°范围内测量,其检测准确度达到0.2°的测量要求。     

一种炭黑-硅橡胶足底压力分布测量系统

为了检测人体压力分布,设计了一种基于炭黑导电复合材料的人体足底压力分布测量系统.基于炭黑一硅橡胶良好的压敏特性制作了一种柔性触觉传感器,给出了传感器的工作原理.为了测量人体足底压力,制作了压力测量鞋垫.通过阿尔泰公司的USB2080数据采集卡实现对信号的实时采集,利用LabVIEW图形化编程软件,实现对足底压力分布的图形显示.试验结果表明系统可实现人体足底压力分布的实时显示.     

双参数冰厚传感器的设计与研制

为了解决单一参数冰厚传感器在测量中出现的漂移和误判现象,利用空气、冰与水的物理特性差异的原理,改进了传感器结构,通过同时采集冰内的双参数进行比对分析,可以更加准确的对冰层厚度进行测量和判断。经大量实验证明,本传感器对冰厚检测可行并测量准确。     

改进的Sage-Husa算法在提高激光位移传感器精度中的应用

激光三角法测距位移传感器因其具有非接触测量、测量速度快等特点,所以在测量与检测领域有广泛的应用。为了提高激光位移传感器的测量精度,从传感器测距原理入手分析影响系统测量精度的诸多因素,提出一种避免死循环的Sage-Husa滤波算法提高测量精度。最后结合LS—100CP型激光位移传感器与MATLAB进行实验仿真,同时与常规的Kalman滤波算法相比较,得出改进的Sage-Husa滤波算法精度较高且在激光三角法测量中的应用切实可行,有较好的实用价值。     

非接触式激光转角传感器

本文介绍的激光转角传感器,首次将激光多卜勒原理应用于转角非接触测量。推导出以脉冲数表示转体转角值的公式。对传感器的若干理论问题作了详细分析。给出了用该传感器在滚齿机上测量的数据并对传感器的改进作了进一步探讨。     

导电橡胶多参数综合测量系统

导电橡胶是将铝镀银,炭黑等导电颗粒均匀分布在硅橡胶中,通过对其施加压力使导电颗粒接触,以此达到良好的导电性能.导电橡胶多参数综合测量系统通过以现场可编程门阵列(FPGA)为运算核心的三个测量模块:压力测量模块、电阻测量模块和位移测量模块,对导电橡胶样品的力学特性和电学特性进行实时测量,将测量的数据在上位机实时显示并通过采样绘制出二维曲线图,上位机将二维曲线图进行计算分析后,得出导电橡胶样品是否合格的结论.     

MEMS加工中对准误差的在线提取结构

对准误差是MEMS表面加工工艺中的一个重要参数,对它的测量和控制有着重要的意义。目前大多采用光机械的方法来测量,但是测试方法复杂、测试时间长。主要对MEMS表面加工工艺中导电层和非导电层之间的对准误差测试结构进行了研究,可用于测量表面工艺中牺牲层和多晶硅层之间的对准误差。通过对集成电路中所用的锥形梳状游标结构进行改进,把对准误差的测量转化为电阻的测量,从而实现对准误差的快速电测量,理论上可达到0.1μm的分辨率,测试方法简单快捷,并且很便于测试系统集成。     

一体化静电场描绘仪研制

研制了一种新型的静电场描绘仪,将导电板、电位测量系统、描点系统及电源等四个部分进行了一体化设计,采用容栅传感器测定等电位点的位置,并实现了对等位点位置的数字化测量,实验结果表明,该仪器高度集成,实验操作方便,提高了仪器实验效率,提升了静电场的模拟精度．     

涡轮流量传感器测量气液两相流的数值仿真与实验验证

以Fluent软件为工具,采用双流体模型,对涡轮流量传感器测量体积含气率低于10％的气液两相泡状流进行了数值仿真．提出了以仪表系数迁移量为评价涡轮流量传感器测量气液两相流性能的方法．通过对传感器内部流场的分析可知：随着入口体积含气率的增加,叶片吸力面侧、叶片尾缘附近的气相体积分数明显增加,导致传感器仪表系数迁移量明显增大．以现有传感器与改进传感器的仪表系数迁移量仿真值的对比为判定依据,对现有传感器进行了改进设计．在天津大学自动化学院气液两相流装置上进行了实验,验证了该改进设计的有效性.     

准圆锥摆运动中摆角的测量

借助3个位移传感器,利用矢量积推导出一种近似算法,实现了准圆锥摆运动中摆角的测量.针对实际应用中测量结果误差较大(介于±0.10°)的问题,从计算公式的近似误差、传感器的倾角、传感器的灵敏度变化和零位漂移以及设备的机械加工和装配精度4个方面,分析了它们对于测量结果的影响,得出误差主要来源于传感器的灵敏度变化.给出了后续改进方案,使得测量精度提高到±0.02°的范围.     

基于卡尔曼滤波的动态权值融合

在雷达航迹融合过程中,采用多传感器测量值融合的方法能够摒除单一信息源不全面的缺点.加权平均融合为广泛使用的融合方法,但传统的权值固定的加权平均融合虽然能综合多路传感器信息,却无法自适应的根据测量值优劣倚重更有利的测量信息.因此,本文提出将固定权值改进为动态权值的融合方法,实时改变各路测量信息参与融合的权重.每次融合前,先将多路传感器测量值求简单算术平均后进行卡尔曼滤波,把滤波后的值与各路测量值作差,这相当于对传感器信息的优劣作出预判,每路测量信息的融合权值则与该差绝对值成反比.最后,通过仿真实验证明,该改进方法较之前的加权平均融合明显提高了目标的融合精度.     

先进传感器材料及其应用研究

传感器材料是传感器技术的基础,新材料的开发及应用促进了新型传感器的发展。文章扼要阐述了导电复合材料、纳米金属材料、碳纳米管材料等先进传感器材料在复合式柔性触觉传感器、电化学生物传感器、半导体气敏元件传感器中的应用。     

液压系统中差动螺线管式电感传感器测量电路设计及应用

为实现液压阀开口位置的精准测量,针对两线圈和三线圈的差动螺线管式电感位移传感器设计了两种不同传感器测量电路,实验比较其静、动态性能的优劣;并且对基于AD698的外围测量电路进行改进,从而提高位移检测的灵敏度。比较两种传感器的静态输出特性;在Valvistor型液压插装阀系统中采用AD698测量电路实时检测。当系统压力相同时,阀开口大小对传感器测量电路响应速度的影响;且系统压力越大阀动态响应速度越快,同时检测了主阀位移量与流量的关系。     

电阻型湿度传感器伏安特性测试及其导电机理

测试了电阻型湿度传感器在低湿和高湿区的伏安特性，并根据伏安特性的测试数据，分析了该湿度传感器的导电机理，结果表明，在低湿区，其主要导电载流子是电子；在高湿区，其主要导电载流子是湿敏材料中的去离子。     

均匀传输线理论在物位传感器中的应用

从均匀传输线理论出发，推导出电容式物位传感器挂料层的电阻与传感探极和挂料层以绝缘层为介质所形成的电容的容抗在数值上相等，由此得出通过测量传感电极的复数阻抗来消除挂料误差对测量的影响。理论与实验证明，该方法在测量具有粘附性的导电物料时对克服挂料引起的误差有很大的实用性。