光纤布拉格光栅湿度传感器研究

基于光纤布拉格光栅(FBG)的应力传感特性,提出了一种湿度传感方法,给出了湿度传感器的设计和实验测量系统。理论推导显示,涂有湿敏材料的FBG对湿度的传感可转化为对应变的快速响应,结合温度的有效补偿,可以共同反映在FBG中心反射波长的漂移上。研究结果表明,FBG湿度传感器能在较大温度范围内保持线性特性,并具有稳定性持久、响应速度快等优点。     

VIATT：一种用于角度传感器智能测试的虚拟仪器

基于虚拟仪器的概念,利用单片机、步进电机及VB语言等技术将传感器测试平台、传感器输出信号采集及传感器静态特性分析相融合,改进并提出了基于Sigmond型函数的升降速特性曲线用于步进电机的驱动,以提高系统运行的平稳性。设计并制作了角度传感器智能测试虚拟仪器（VIATT）以对角度传感器的静态特征进行自动检测,实验测试结果表明,该VIATT能够对角度传感器特性进行自动化测试,可自动保存并输出线性度、迟滞和重复性等特性曲线,验证了本文设计的VIATT用于角度传感器性能测试的可行性,具有重要的工程实际应用价值。     

聚酰亚胺/聚乙烯醇湿敏材料性能对比分析

湿度是仓储、民爆等领域一个重要的环境参量,湿敏材料感湿特性直接决定了传感器本身的性能优劣。选择光纤湿度传感器最常用的两种湿敏材料聚酰亚胺和聚乙烯醇作为研究对象,通过在光纤布拉格光栅表面涂覆两种不同的湿敏材料,分别对传感器的灵敏度、响应时间、长期稳定性进行测试。实验结果显示:涂覆聚酰亚胺的湿度传感器线性度可达99.98%,灵敏度为5.4 pm/%,响应时间为9.7 min,最大波长偏移量为5.6 pm;涂覆聚乙烯醇的湿度传感器在相对湿度60%~90%的高湿范围内具有更高的灵敏度,因此更适于高湿环境下的湿度测量。     

基于STC89C51单片机的避障移动机器人的设计与实现

设计一种避障移动机器人,该机器人以STC89C51单片机作为控制核心,通过两个四相六线步进电机控制转动,并由L293D专用电机驱动芯片驱动.避障模块采用四对反射式红外传感器检测障碍物位置,单片机控制系统通过PID控制算法对采集的信号进行处理,语音模块选用ISD1420语音芯片进行报警.实验结果表明,该系统性能稳定,机器人能智能避障和自动语音报警.     

基于电磁传感器的智能车设计与实现

设计了基于电磁传感器的自动循迹智能车。使用32位单片机MCF52259作为核心控制单元,设计了电源模块电路、停车检测电路、电机驱动电路及信号采集电路,采用PID控制算法使得智能车自动采集路径信息,控制电机加减速、舵机转向,实现了智能车的自动循迹行驶功能。     

一种基于双机结构的包装材料准确传送的测控方法

介绍了如何利用单片机采集到的光电传感器信号来计算包装材料的单元长度及包装材料的进给速度,利用两个单片机的相互通讯实现两个步进电机的同步工作。通过对切刀切取位置的比较,使供料步进电机工作在补偿状态,以抵消传动机构的误差及包装材料的伸缩性误差。     

自动平衡角度控制系统的设计

介绍了自动平衡实验系统的设计,该系统由加速度传感器、ATmega16单片机、步进电机和平衡支架组成.单片机系统实现了对传感器的数据采集、步进电机的控制和上位机的串口通信.通过上位机(Lab-VIEW)与单片机串口通信,能够实现步进电机的“自动水平”和“既定角度转动”两种功能.     

智能雨水晾衣监测装置研究

智能雨水晾衣监测装置采用单片机作为主要控制芯片,由温湿度传感器、风速传感器、雨滴传感器、光敏传感器获取外界的信息。传感器所采集到空气温湿度、风力大小、光照强度以及是否正在下雨等信息,由单片机处理后对步进电机进行控制,实现防水布的伸出与收缩。装置可以选择自动避雨和手动避雨两种模式。设计电路采用仿真软件在电脑上进行仿真,极大地减少设计成本,直观地发现装置设计的缺点,也能更好地验证该装置的正确性。     

基于传感阵列的足底压力扫描系统设计研究

为提高足底压力采集的精度, 减少测量中对实验者自然步态的影响, 基于自主研发的平板式传感器, 开发了面向多传感单元的足底压力扫描系统。通过对压力采集系统结构的改进设计以及对采样时序的优化处理, 有效地减少了传感器及电路系统引入的噪声干扰, 实现了对大尺寸(71.9 cm×33.5 cm)、高空间分辨率(2.8个/cm², 共6720个传感单元)压力传感系统的设计实验, 实验中采样率为100 SPS。该系统已在广州市第一人民医院康复科进行测试与实验。该系统可应用于步态康复训练, 为医生评估患者康复情况和制订针对性的治疗方案提供有效的量化数据参考。     

危险气体报警器的研制

基于气敏传感器设计了一种危险气体监测报警系统,该系统通过单片机实现其控制功能,主要包括数据采集、控制、报警、无线发射接收、电源供给等5个模块.整个系统能对危险气体浓度进行实时监测采集,超过界限能进行声光报警,并能将报警信息通过无线方式进行有效的传输,进行语音报警.该报警器可用于环境监测、生产过程中的监控及气体泄漏报警等.     

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.     

基于单片机的多模式直流电机智能调速系统

设计并实现了一种多模式直流电机智能调速系统.利用光电传感器、加速度传感器、红外传感器采集直流电机工作状态参数,监控电机转速并向单片机反馈.单片机分析处理各类参数,发出调速指令,实现电机在外界干扰下保持稳速或智能调速功能;同时,在系统中设置了人机交互触摸屏界面提高了系统可操作性和人性化程度.系统不受电机本身特性限制,可拓展性强.完成了系统样机的设计与测试,测试结果良好.     

基于ATMEGA8的简易皮肤湿度测量仪

该简易皮肤湿度测量仪采用ATMEGA8作为控制中心,由高分子膜湿敏电容传感器采集皮肤湿度信号,经555时基芯片转换振荡频率,使用MCU定时计数的方法进行频率信号采集,测得的频率经过转换和处理,由SED1335驱动下的LCD1602进行显示。     

承载平台自动平衡调整系统设计与实现

为了对承载平台倾角进行自动调节,设计了一种承载平台自动平衡调节系统。该系统由Freescale xs128单片机、键盘、液晶显示屏、步进电机、角度传感器等几部分组成。系统基于单片机对HQ7260角度传感器采集到的角度信息进行A/D转换,并将之与键盘输入的目标角度进行比较,输出控制信号驱动对应的步进电机以调整平台倾角,而倾角信息通过5110液晶显示屏实时显示。经系统测试表明,该系统实现了承载平台自动平衡调节功能,且操作简便,性能良好。     

基于单片机的雨天自动关窗系统的设计与实现

本设计主要实现在下雨天气时,窗户能自动关闭,在晴天时窗户能自动打开。即在下雨时,雨水传感器检测到有雨水滴入到采集板上后,传感器上的铜箔闭合通电产生一个稳定的电信号,此电信号经放大等处理,提供给单片机一个稳定的报警信号。单片机接收到信号后进行处理,用ULN2003驱动步进电机转动关闭窗户;同理,雨过天晴后,采集板上的铜箔断开产生一个稳定的电信号,单片机接收到信号后驱动步进电机打开窗户。本设计具有限位开关电路:当电机带动窗户动作到达一定位置时,遇限位开关让电机停止转动。     

均苯三甲酸-镍配合物的湿敏性质

以1,3,5-苯三甲酸（H₃BTC）为配体, Ni²⁺为中心离子, 水为溶剂, 常温下合成均苯三甲酸-镍配合物（BTC-Ni）,通过X射线单晶衍射表征其晶体结构, 研究其频率特性、 响应恢复特性和湿滞特性等湿敏性质, 并对其感湿机理进行测试和分析. 结果表明： 该晶体单元结构为［Ni₃(BTC)₂·14H₂O］·2H₂O（CCDC编号：1990438）, 配合物为零维结构; 在中高湿度（54%~97% RH）区域的感湿特征曲线线性关系良好, 响应恢复时间为2 s, 湿敏性能优异, 适用于作为检测中高湿度环境的湿敏材料.     

基于STM32的便携式低功耗血氧仪的设计与实现

为实现人体血氧的实时便携性监测,设计研究了一种新型便携式低功耗血氧检测装置。STM32单片机为主控芯片及数据处理单元,MAX30101血氧传感芯片为数据采集传感芯片。STM32单片机通过软件编程控制MAX30101传感器、OLED显示电路、蓝牙传输电路以及USB调试电路,对人体血氧浓度进行实时动态监测。实验样机测试结果表明,该设计具有良好的准确性及稳定性,为智能移动医疗领域提供了一种血氧检测的新思路。     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随
气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000 kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 05357 mg/m³的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。     

均苯三甲酸-镍配合物的湿敏性质

以1，3，5-苯三甲酸（H₃BTC）为配体， Ni²⁺为中心离子， 水为溶剂， 常温下合成均苯三甲酸-镍配合物（BTC-Ni），通过X射线单晶衍射表征其晶体结构， 研究其频率特性、 响应恢复特性和湿滞特性等湿敏性质， 并对其感湿机理进行测试和分析. 结果表明： 该晶体单元结构为［Ni₃(BTC)₂·14H₂O］·2H₂O（CCDC编号：1990438）， 配合物为零维结构； 在中高湿度（54%~97% RH）区域的感湿特征曲线线性关系良好， 响应恢复时间为2 s， 湿敏性能优异， 适用于作为检测中高湿度环境的湿敏材料.     

WO3基的气敏传感器的研究现状及气敏性能提升的机理分析

随着市场对有机挥发性气体检测技术要求的日益提高,金属半导体气敏传感器由于其工作温度较低、循环稳定性好、响应和恢复时间短等特点而受到广泛关注.三氧化钨(WO₃)作为一种典型的n型金属半导体气敏材料,由于其特殊的气敏特性而在探测各类有毒有害物质的领域中受到了人们普遍重视.传感材料的结构和形貌、暴露晶面、金属氧化物和贵金属离子的引入,对改善材料的气敏性能起着关键性的作用.文章介绍了WO₃气敏传感器材料对各种气体的应用,提出基于WO₃的气敏传感器研究过程中所面临的难题,并对其未来发展方向进行了展望.