容栅传感器误差分析及修正初探

本文对容栅传感器误差因素进行全面分析,从设计,工艺和材料三方面提出修正方法,并在容栅式数显卡尺上应用,取得较好效果。     

容栅测角数显仪的误差分析

容栅测角数显仪是一种角行程传感器,其动栅和定栅是平行的两个圆盘,可实现两圆盘的完全覆盖。文章介绍了群聚型测角传感器的结构,分析了影响测量精度的因素和改进方法。     

高精度调相式容栅位移传感器

分析了调相式容栅位移传感器的工作原理，针对其原理非线性误差，提出了一种高精度的调相式容栅位移传感器，并对其进行了理论分析。     

容栅传感器接口技术的研究

阐述了容栅传感器特有的输出数据方式和接口结构，以及与这种非标准接口配合，用于多点测量的数据采集技术。     

容栅传感器数学模型探讨

容栅传感器是一种新型的大位移传感器,在数显量具中得到广泛应用,但对其作深入、细致的实测和分析的还不多见。本文采用理论计算和实际测试相结合的方法,研究容栅传感器的数学模型,提出新的等效电路,对激励电压、电容量与位移之间关系以及输出电压进行实测和计算机分析。     

容栅传感器位移测量系统研究

本文介绍了容栅位移传感器的结构和工作原理，并在传统容栅传感器基本原理研究基础上，深入研究了鉴幅式容栅系统和鉴相式容栅系统信号激励方式和信号输出规律，分析开发出单片机和数字鉴相器为核心的鉴相式容栅高度测量仪。     

磁翻柱液位计中容栅传感器电容极板的优化设计

设计了一种新型容栅传感器，使磁翻柱液位计在更广泛的工况条件下，仍能准确地测量液位值并实现电信号远传．采用Hybrid—Trefftz有限元方法建立传感器中电场的数学模型，并精确地计算出磁翻柱翻转所引起的电容相对变化量．以此电容相对变化量为目标函数，分别对4种不同形状的电容极板和同形状不同结构参数的极板进行定量研究．从电容相对变化量随电容极板结构的变化曲线中，可知形状2且极板间距为5mm为极板的最优形状．以此结构的样机进行实验，结果表明，此传感器极板结构的优化与实验相吻合，其仿真值与实验值的相对误差仅为3．3％．     

基于FPGA的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统设计

介绍了一种以Xilinx公司 Spartan-II 系列的xc2s50 FPGA(现场可编程门阵列)芯片为主的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统.嵌入式容栅扭矩传感器采用嵌入式设计,特别适合于坦克、装甲车辆等安装空间狭小、对传感器的体积有严格要求的测试系统.以FPGA为代表的可编程逻辑器件在该系统中的应用,可以降低系统PCB板设计的复杂度,抗干扰性能大大提高,功耗低,系统的性能好,可靠性高,操作灵活,测量精度高.     

基于FPGA的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统设计

介绍了一种以Xilinx公司Spartan-II系列的xc2s50FPGA（现场可编程门阵列）芯片为主的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统。嵌入式容栅扭矩传感器采用嵌入式设计,特别适合于坦克、装甲车辆等安装空间狭小、对传感器的体积有严格要求的测试系统。以FPGA为代表的可编程逻辑器件在该系统中的应用,可以降低系统PCB板设计的复杂度,抗干扰性能大大提高,功耗低,系统的性能好,可靠性高,操作灵活,测量精度高。     

基于P89LPC922容栅式传感器接口技术设计及应用

容栅式位移传感器采用非标准串口通讯技术,在应用过程中需要对采样信号进行二次处理,本文选用P89LPC922芯片自带的比较器,实现信号的电平转换,并通过中断与查询相结合的方式实现数据采集。通过现场实验验证,本文的设计满足了系统的精度需求,且有效的控制了设备的成本,取得相应的经济效益。     

电容式气-固两相流相浓度传感器的优化设计

气固两相流相浓度是工业亟需的一个难以准确测量的重要参数。该文从工业应用角度出发 ,设计了一种带有对称边保护极板的螺旋形状表面板电容式相浓度传感器。采用三维有限元方法和正交试验设计方法相结合对传感器结构进行了优化设计。经实验验证 ,其检测场均匀性误差低于5 % ,显著地改善了电容传感器的“软场效应”,有效地减小了相分布及流型变化对测量结果的影响 ;与电容式速度传感器等组合成一体化装置 ,可用于在线测量气送粉体的瞬时流量。已在现场应用 ,运行效果良好     

容栅数显卡尺同步显示软件设计

介绍了容栅式数显卡尺同步显示装置的硬件、软件设计.该同步显示装置是把数显卡尺RS232接口输出信号送入以8051单片机为基础的信号处理电路,配以数据接收、数据处理、数据显示等软件,实现测量信号远距离传输,该装置在机床标尺等数显装置中广泛应用.     

星用高精度压力传感器设计

介绍了星用高精度压力传感器的技术要求、工作原理、结构设计与电路设计及试验结果;对研制过程中的关键技术及解决方法进行了探讨．传感器是依据硅微压阻效应原理,采用相关半导体平面工艺技术、微机械加工技术以及电子线路中信号调理与补偿技术,将压力敏感元件与调理电路一体化封装在壳体内．传感器具有非线性好、工作温度范围宽、抗冲击过载、性能稳定可靠等特点．     

分级多孔纳米炭纤维的结构及电容性能

以酚醛树脂为碳源、PVP为纺丝助剂、纳米MgO颗粒为模板剂,通过静电纺丝法制得酚醛树脂基纳米炭纤维,经过炭化、KOH活化、酸洗后得到分级多孔纳米炭纤维,利用SEM、XRD、XPS、拉曼光谱仪及氮气吸脱附实验,对所制多孔纳米炭纤维的结构和形貌进行表征,并将其作为模拟电容器的电极,利用循环伏安、恒电流充放电及交流阻抗方法测试了材料的电化学性能。结果表明,KOH活化引入了数量可观的微孔,所得纳米炭纤维表现出明显的"微孔-中孔-大孔"分级孔分布的特点,其比表面积达到1058.4m~2/g,总孔容为1.64cm~3/g。电化学测试结果表明,所制分级多孔纳米炭纤维在6mol/L KOH电解液中显示出优异的电容性能,在0.2A/g的电流密度下,其放电比容量达到198F/g,在20A/g电流密度下,电容保持率达到65%。     

基于ANSYS的换能系统的模态分析

超声换能器是在微电子制造超声键合工艺中的一个重要部件,了解超声换能器的振动模态是非常有必要的。用有限元分析软件ANSYS仿真,得到换能系统的多种振动模态,进而得出其工作频率和主模态。     

振筒式传感器准确度目标规划优化模型及解

用改进单纯形算法求解振筒式压力传感器准确度的优化模型．经计算机解算求得最佳拟合方程及国产某振筒式压力传感器的准确度数据     

同面散射场电容传感器的电极结构与敏感特性

同面散射场式电容传感器极板所产生的电场呈散射状,传统的电磁场理论很难得到精确的解析解,给传感器的设计及性能优化带来很大困难。该文在电磁场分析的基础上,采用有限元分析的方法研究了传感器电极结构与敏感特性之间的关系,并通过实验对分析结果进行了验证。结果表明:在用于金属目标的非接触位移测量时,传感器两电极极板间的距离存在最优值;叉指结构传感器量程和灵敏度均优于普通结构传感器。     

用于超声手术刀的夹心式换能器设计与有限元分析

传统的换能器设计方法成本高、效率低。利用理论计算并结合有限元方法设计了55 000 Hz的超声手术刀用压电换能器,以提高设计效率并验证方法的可行性。超声换能器设计为夹心式结构,使用PZT-8型压电陶瓷进行设计与仿真。首先理论设计出换能器各部件的初始尺寸并进行三维建模,将模型导入Workbench软件进行模态分析与谐响应分析,提取换能器工作时的谐振频率与输出振幅,并确定换能器最终尺寸。根据最终尺寸加工并装配得到实体换能器。最后利用阻抗分析仪对实体的谐振频率进行测量。结果表明,简化后的仿真模型谐振频率与实测值近似相等,为54 980 Hz。证明了设计思路的合理性与可行性,并对换能器的工作方式与优化设计提供了参考帮助。