结露传感器敏感机理的频谱特性分析

实验制备并测量了结露型湿度传感器在不同湿度下的复阻抗特性曲线,分析了器件电阻和电容值随频率的变化,获得相应的等效电路并根据测量数据计算了等效电路中各元件的参数,由此得到器件参数在不同湿度下的最大影响因素并据此分析其敏感机理.结果表明,结露传感器在低湿区的电阻主要来源于导电颗粒电阻和颗粒间界面电阻,在高湿区是颗粒间界面电阻以及电极与湿敏膜之间的接触电阻起主要作用,而在结露区则取决于电极与湿敏膜之间的接触电阻.     

ZnCr2O4陶瓷湿度检测器

本文阐述了ＺｎＣｒ２Ｏ４陶瓷湿敏电阻的基本原理，并提出了利用ＺｎＣｒ２Ｏ４陶瓷湿敏电阻构成湿度检测器的方法。     

用于高空气象探测的聚酰亚胺薄膜湿敏电容研究

设计制作了一种基于MEMS技术,可应用于高空湿度探测的薄膜湿敏电容.电容采用三明治结构,聚酰亚胺薄膜作为湿度敏感层材料,金作为上、下电极.测试结果表明,在15%RH~95%RH的全量程范围内,湿敏电容的合格率≥80%,灵敏度约为0.29pF/%RH,线性误差<1.5%RH,湿滞较小,响应时间小于4 s,温度系数好,具有良好的长期稳定性.研究表明,制作的湿敏电容综合指标良好,适合批量生产,可以满足高空气象探测要求.     

TiO2:MgF2薄膜的湿敏特性

采用真空镀膜技术制备了TiO2MgF2薄膜湿敏元件,仔细研究了薄膜湿敏元件的感湿特性.结果表明工作频率为100Hz时,该元件在全湿度范围内具有良好的阻抗-湿度特性,感湿特性曲线线性良好;元件具有灵敏度高,滞后小,响应快,长期稳定性好等优点.     

掺杂对TiO2湿敏薄膜特性的改进

采用真空镀膜技术制备TiO2与TiO2∶MgF2薄膜湿敏元件,仔细研究了薄膜湿敏元件的感湿特性.结果表明:掺杂适量MgF2的TiO2∶MgF2薄膜湿敏元件,工作频率为100Hz时,在全湿度范围内具有良好的阻抗-湿度特性,感湿特性曲线线性良好;元件具有灵敏度高,滞后小,响应快,长期稳定性好等优点.     

测频测周方法集成下高分子湿度传感特性研究

在研制智能化湿度仪的测频测周集成方法基础上,建立传感阻频电路的数学模型,研究湿敏元件的等效电阻和等效电容随湿度变化规律,并指出了获得良好湿敏传感特性的方法。     

氧化锌多孔空心微球湿敏性能的直交流分析

以枸橼酸钠为表面活性剂,采用共沉淀法制备了氧化锌(ZnO)空心微球.利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对样品的微结构和表面形貌进行了表征.将ZnO空心球旋涂在金叉指电极上构成湿敏元件.通过半导体测试仪Keithley2400和高精度数字电桥TH2828测量湿敏元件在不同湿度环境中的直流电阻、交流电容和交流阻抗.结果表明,随着湿度的增加,元件的电阻减小,交流电容和阻抗增大(低频范围).通过ZnO空心球在不同湿度环境下复阻抗谱,给出等效电路并解释其湿敏机制.     

一种高分子电阻型湿度传感器的制备及研究

以苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐(Na-SMA)为湿敏材料,采用浸涂的方法,在小型叉指金电极上成膜,制备了高分子电阻型湿度传感器.研究了浸涂液组成对传感器响应特性的影响.研究表明,随着浸涂液中Na-SMA浓度的提高,元件的电阻、湿滞降低;而随着浸涂液中聚乙烯醇(PVA)浓度的提高,元件的电阻降低,湿滞增加.     

高分子电阻型湿敏元件复阻抗的测量

为研究湿敏元件的湿度敏感特性, 在了解湿敏元件导电机理的基础上, 采用复阻抗分析法研究湿敏元件的湿度敏感特性。根据矢量法测量原理设计出有效的阻抗测量电路, 可对湿敏元件在不同湿度下的复阻抗进行测量, 且可实现在不同频率信号下对湿敏元件复阻抗的测量。测量系统主要由程控信号源和相敏检波电路两大部分组成, 分别采用DDS(Direct Digital Synthesizer)技术和模拟乘法器实现, 结构简单, 易于实现。实验结果证明了整个系统设计的可行性。     

新型高分子湿敏电阻的研制

叙述了一种新型高分子湿敏材料及其元件的研制．该材料是以吸水性高分子单体与特定高分子单体聚合成一种导电高分子材料，其电阻值随相对湿度呈双曲形变化．用这种材料制成的感湿膜在高湿下不会起皱脱落，有很好的耐水性．该湿敏电阻与一般湿敏电阻不同：对湿度响应呈正特性；因其阻值变化范围相对较小，便于Ｒ／Ｖ变换；响应速度快，一致性好；在交、直流电压下均可工作     

青岛自动土壤水分对比观测分析评估

根据《自动土壤水分观测准确性研究》理论,对青岛六个区市2011年度土壤水分对比观测实验数据进行分析评估,发现在土壤质地、结构比较均匀地段,自动土壤水分观测经订正可以替代人工观测土壤水分。土壤容重综合修正法比简化直线回归法适宜性和效果均好,方法简便,物理意义清晰。简化直线回归法体积含水率平均绝对误差小于5%,不能保证重量含水率平均绝对误差也小于5%,不能仅以体积含水率平均绝对误差小于5%作为判断标准。     

层析成像法监测粮仓粮食水分分布的仿真研究

提出了采用电容层析成像技术(ECT)监测粮仓中粮食水分分布的方法,对所提方法的可行性进行了研究,得到了仿真意义下的研究成果.以玉米作为仿真监测对象的结果表明,利用ECT技术可以对粮仓中粮食水分分布进行监测,特别是对异常含水区域出现的监测.含水率的检测分辨率可达0.5%,空间分辨率为0.13%.提出了利用重建图像的形心点坐标对粮食水分异常区域进行定位的方法.同时,对所成图像的灰度值与含水玉米的等效介电常数之间的关系进行了回归分析,以期由所成图像的灰度值预报粮食含水量.     

基于MODIS的神东矿区土壤湿度变化监测

 地表土壤湿度是矿区环境监测的内容之一,对判别采矿扰动地表程度具有重要意义。本文以中国西北干旱地区的神东矿区为试验区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据和热惯量法,对矿区地表土壤湿度进行了反演;同步选取若干地面点按深度分层进行现场实测,与遥感结果进行比对拟合。结果表明,在局部植被盖度较高的区域,遥感结果与不同深度实测结果相关性较差;在植被稀疏的区域,二者相关性较好,其中遥感结果与10cm土壤湿度相关性最好。对9年低盖度区域的土壤湿度变化情况进行监测发现,与背景区相比,矿区表层土壤并未发生干化。初步分析认为这与矿井水循环利用和矿区环境治理有关。     

利用热量、水分和地形条件确定多年冻土的分布

为了研究近地表面多年冻土的空间分布规律,采用野外调查、取样方法对该问题进行研究.研究区选取在大兴安岭高纬度多年冻土地区呼中自然保护区,应用等效纬度、ASAR雷达图象和坡位分级分别代表影响多年冻土的热量、水分和地形条件,利用ERDAS软件对呼中自然保护区高纬度多年冻土分布信息进行提取,结果表明考虑热量、水分和地形条件确定的多年冻土分布土的精度为86.2%,高于单独利用等效纬度提取多年冻土的方法精度.同时,水分研究结果表明,在呼中自然保护区,土壤湿度是指示多年冻土存在的重要条件.     

山西省土壤湿度时空分布及气候因素的耦合

了解山西省土壤湿度状况变化规律,可以为农业旱情监测提供科学依据。本论文利用2017年3月到2018年2月山西省土壤湿度数据、降水量数据和气温数据,利用线性趋势和相关分析等方法分析研究区土壤湿度的时空变化以及土壤湿度对气候变化的响应。结果表明山西省的平均土壤湿度分布特征为南高北少,东高西少,呈现出东南向西北递减的趋势。在季际-月际时间尺度分布下,土壤湿度在秋季达到高峰,且各区域表层土壤湿度与空气温度有着显著的负相关关系,而与降水量有着显著的正相关关系。     

利用GNSS信号地表穿透特性反演土壤湿度的思考

利用全球导航卫星系统干涉信号（GNSS-interferometric reflectometry, GNSS-IR）进行土壤地表湿度反演具有无需信号源、探测区域宽广等特点，受到了国内外研究机构的广泛关注. 为解决传统GNSS穿透模型结构复杂的问题，根据几何构型给出了GNSS-IR计算天线相位中心与地表实际反射面垂直距离的方法，通过仿真不同土壤湿度下的高度测量偏差，建立了与GNSS信号理论穿透土壤深度的线性关系，以及与土壤湿度的反比例关系. 考虑到卫星高度角的变化对高度反演的影响，采用修正的测高模型，并利用Lomb-Scargle谱分析的方法计算了高度测量偏差. 为减少地表植被对反演天线相位中心距离地表实际反射面垂直距离的影响，利用归一化植被指数对高度测量偏差进行了修正，同时建立了GNSS信号高度测量偏差与土壤湿度的一阶反比例模型，最后对该模型进行了验证. 结果表明，对于长时间大尺度变化土壤湿度的场景，利用GNSS信号地表穿透特性进行土壤湿度反演有着很好的效果.      

吉林中部地区土壤水分遥感反演与应用

表观热惯量法是热红外遥感监测土壤水分的重要方法之一.土壤的表观热惯量可以通过对土壤反照率和地表温度日较差的测量而获得。以吉林中部地区为研究区,根据表观热惯量反演土壤水分含量的原理,选取春播时期的四月份时相,利用MODIS_L1B数据计算模型中的相关参量,进而计算表观热惯量值。将计算结果与土壤水分含量实测值进行线性回归分析,结果通过了置信度0.01的显著水平t检验,相关系数R=0.831,并分析土壤类型对土壤水分含量差异的影响,结果与表观热惯量反演土壤水分的计算结果一致。     

建筑围护结构线性热湿同时传导方程的频域解法

提出了多孔性建筑围护结构吸放湿范围内的线性热湿同时传导方程的频域解法，讨论了墙体线性热湿同时传导系统的传递矩阵和导纳矩阵的推导方法，给出了它们的具体表达式，并证明了它们的性质．实例计算证明：用本文提出的方法和证明的性质求解这种问题简便易行     

基于运动连接的机构尺寸误差分析

介绍机构运动分析与误差分析的向量环路线性规划法,分析运用运动分析灵敏度进行误差分析的可能性,提出在机构误差分析模型中用基本运动连接元素(运动副)对尺寸误差进行等价替换,使误差分析向量环路线性规划法在ADAMS中实现.分析仿真过程中在误差等价替换运动连接中引入虚拟速度并逐一进行单步仿真,从而提取误差灵敏度.结果表明,误差分析的等价运动连接替换法实现了计算机辅助分析,解决了向量环路分析计算量繁琐的弊端,使机构误差分析简易可靠.     

基于无人机多光谱数据的农田土壤水分遥感监测

为了提高农田精准管理效率,基于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)实时获取和传输的遥感数据设计了一种快速监测农田土壤水分的方法:首先,利用UAV飞行采集农田的多光谱数据,在农田选取一个代表性的重点观测区域进行随机样点土壤水分探测;然后,利用垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index, PDI),结合样点土壤水分数据快速构建农田土壤水分反演模型,进而获得大范围的农田土壤水分监测结果.并通过6个时相获取的UAV数据和样点土壤水分数据,进行方法实验和模型精度分析,结果表明利用该方法进行农田土壤水分监测的精度较高:6个时相土壤水分反演结果的决定系数R2均在0.8以上,其中5个时相的均方根误差RMSE和系统误差SE值均小于0.1.这证明了基于UAV数据设计的农田土壤水分监测方法的有效性和可行性,可以为大范围农田土壤水分的快速监测提供方法参考.