小量程MEMS电容式压力传感器的研究与发展

介绍了电容式传感器在小量程压力测量领域的优势和目前研制小量程MEMS电容式压力传感器的技术难点。从实现MEMS电容式传感器小量程压力测量的不同方法出发,详细论述了国内外的研究成果、关键技术及应用情况。最后分析总结了小量程MEMS电容式压力传感器的发展方向与挑战。     

虚拟电容式传感器检测系统的设计与应用

结合虚拟仪器和电容式传感器测量技术,设计了一种虚拟电容式传感器检测系统。介绍了该系统的各个组成部分,包括电容式传感器的结构设计、检测电路的参数设置、在LabVIEW开发环境下虚拟仪器平台的构建等。最后,将系统应用于金属位移及膏布药层厚度的检测,给出了实验方案,取到了令人满意的效果。     

基于CAV444的电容式液位传感器设计

介绍了电容式液位传感器的测量原理,提出了一种基于新型电容测量集成电路芯片CAV444的电容式液位传感器的设计方案。测试结果表明,该传感器性能稳定,测量精度较高,误差较小,能够满足低浓度瓦斯输送安全监测系统的水位监测需求。     

基于电容式传感器的粮食水分测量仪

少量样品的非破坏性水分快速、准确的测量是粮食工业中需要解决的关键技术。在研究了电容式传感器的原理和含水介质导电浴盆效应的基础上提出了用电容式传感器来测量粮食水分的原理。实验结果表明,此仪表准确性高,重复性好。     

电容式传感器测量油品中水的体积分数之新方法

提出了一种采用电容式传感器测量油品中水的体积分数的新方法,运用油品中水的体积分数的不同引起油水混合物的介电常数的变化原理设计相应的电容式传感器,传感器调理电路中运用最新集成电容/电压转换芯片XE2004,有效的消除了电路中的引线电缆的分部电容的影响。实验结果表明:当电容式传感器结构一定时,该方法能够较好的克服寄生电容及环境对电容式传感器的干扰,以较高的精度实现油品中水的体积分数的在线测量。     

一种新型的电容式料位传感器设计

针对一般粮食烘干和加工过程中的料位测量问题,提出了一种新型的电容式料位传感器设计方法,通过该传感器的测量原理及其结构的分析,设计出了以新型单片机ADμC812为核心的传感器测量电路。工程实践证明,这种传感器结构简单,测量准确度高,工作稳定可靠,适应性强,能在恶劣环境中工作。     

电容式传感器和电容的测量

本文介绍部分电容式传感器的构造和测量方法,并对此进行了讨论。内容涉及位移测量、平板电容式压力测量、液位测量和物质含水量测量等。介绍了专用集成电路CAV444对电容式传感器的电容电压线性转换的应用。     

高精度电容式压力传感器测量方法

提出了一种高精度、低成本的电容式压力传感器的测量方法。用RC振荡器将电容式传感元件的变化调制为时变频率信号,用SSP1492芯片测量该频率变化量,并送入C8051F021单片机,用高阶多项式完成频率变化到压力变化的解算,实现了高精度压力测量。实验结果显示:该方法用于电容式压力传感器的测量精度优于0.02%FS。     

电容式油量测量系统的姿态误差分析

针对目前飞机上电容式油量传感器测量燃油时产生的姿态误差问题进行了研究,以飞机上的规则油箱为例,从理论上详细地分析了电容式油量测量系统的姿态误差,并绘制出其误差曲线,给出了减小姿态误差的方法,最后提出了在姿态误差最小的准则下确定传感器的最佳安装位置;文中提出的减小姿态误差的方法,不仅有利于提高燃油测量系统的可靠性和安全性,而且可以改善燃油测量系统的维修性,使燃油量测量技术跃上了一个新的台阶。     

绝缘纸板微水分测量传感器的接触压力研究

绝缘纸板微水分介电测量系统中,电容式传感器电极与被测绝缘纸板的接触状态与接触压力会影响测量结果。利用平板电容式传感器对绝缘纸板的介电参数受压力影响的问题进行了测量研究。试验证明压力对介电响应测量结果的影响,并分析了原因。     

容栅传感器及其在目标运动转台中的应用

该文采用等效电路法研究了容栅传感器的数学模型。首先具体分析了容栅传感器的基本原理,依据其原理提出了合理的等效电路。同时给出了其测量专用集成电路的逻辑框图并简单介绍TN量电路的原理。出于经济性、简便性、实用性的考虑,在该文介绍的转台控制系统中,用容栅作为位置传感器,取代原来惯用的光电编码器和电位器。在系统中通过容栅数硅仪将容栅传感器测得的数据转换成RS-232串口信号,直接将转台各轴位移反馈信号送到工控机形成位置闭环,从而成功地控制各轴的运动。     

金属电容式传感器的静压影响误差

由于市场对差压变送器测量准确度的要求不断提高,导致差压变送器的静压影响误差越来越突出.从金属电容式的结构特点分析出发,并结合一定的试验,得出结论是金属电容式差压传感器由于其本身的结构特点决定,其静压影响误差不可消除或明显减小,只有通过静压补偿或采用硅差压传感器原理,才可实现较小的静压影响误差.     

一种新型三维敏感效应电容式SO2气体传感器设计

传统气体传感器只能以简单一维扩散方式对气体响应,扩散机理是建立在表面效应基础上的。提出了一种新型电容式SO2气体传感器。该传感器敏感结构由离散的微型圆柱体单元三维式扩散模型组成,模型上表面和侧面同时接触被测气体,扩大了与被测气体的接触面积。根据气敏薄膜的扩散响应理论,对传感器的响应时间作出分析,并与梳状电容式气体传感器特性相比较,说明新型传感器具有响应时间更短的优点。     

低真空封装的新型变电容面积MEMS惯性传感器阶跃响应特性分析

一种新型变电容面积MEMS惯性传感器与传统的梳齿电容传感器相比,具有对梳齿电容不平行敏感度低,可加测试电压高等优点.通过对该传感器在低真空封装条件下的惯性阶跃响应特性分析,着重研究了不同梳齿电容倾斜角度对该传感器的阶跃惯性信号响应的影响,以及不同倾斜角度梳齿的位移响应和测试电压、空气真空度的关系,并把该结果和梳齿结构的情况进行比较.结果表明,工艺因素对变电容面积MEMS惯性传感器在低真空封装下的阶跃惯性响应影响很小;另外,该结构上可加的测试电压可以是梳齿电容结构上可加测试电压的近10倍,这有利于减小接口电路的噪声.以上分析论证了该新型传感器有利于降低器件的工艺要求和提高传感器的分辨率.     

基于容栅位移传感器的管路堵塞监测系统设计

现有的氮磷营养盐原位监测仪存在不足,其进样管路在受污染的水体中容易被堵塞,针对此问题提出了一种基于容栅位移传感器的管路堵塞监测系统。通过容栅位移传感器采集位移信号,经过滑动滤波以后输入STM32单片机处理,对数据分析处理后得到管路形变特征参数,进而判断管路堵塞状态,并启动滤膜更换装置更换过滤膜,排除堵塞保证机器顺利运行。系统测试和实验结果表明:容栅测位移法在非介入式管路堵塞测量中完全可行,为小管径胶管的在线堵塞检测提供了一种新的方法。     

一种电容型位置传感器的设计和应用

本文介绍了电容型位置传感器的设计开发,通过与传统位置检测传感器以及其它相关传慼器的结构和特性的对比,突出了电容型位置传感器的优势一成本低、结构紧凑.在详细分析了电容型位置传感器的结构和检测原理的基础之上,详细介绍了如何设计关键部件PCB的开孔印制线条以及小球的选择.同时基于对该技术的扩展,又介绍了可衍生出的连续位置传感器和加速度传感器.最后结合电容检测芯片MLX90711,介绍了其在小家电领域一飞利浦智能电熨斗中的应用实例.     

基于C8051F120单片机的压电陶瓷特性测试平台设计

压电陶瓷固有的迟滞、蠕变和非线性特性,严重的影响了它的定位精度。提出了基于C8051F120单片机与DGS-6B数显电感测微仪的对于压电陶瓷微位移驱动器的迟滞、蠕变和非线性等特性研究的方法,实现了对压电陶瓷相关特性测试。     

具有空间连续行为的微型压力传感器系统级建模

大多数MEMS器件(如梁、膜等)的动态特性方程为偏微分方程,因此建立对应组件的可重用参数化行为模型是一个难题.本文通过有限差分法把偏微分方程转化为常微分方程组,然后采用混合信号硬件描述语言进行描述,解决了该问题.针对电容式微型压力传感器,专门考虑膜片的空间连续行为以及结构、静电力的耦合作用,建立了包含接口电路在内的系统模型,据此进行了动态行为仿真.通过结果对比,验证了方法的实用性.相对于通用的参数化组件模型,当前MEMS商业化软件多采用逐个器件进行宏模型抽取的方式实现系统级建模和仿真.     

时栅位移传感器中利用光电技术产生电行波信号的新方法

原有的基于变耦合系数变压器原理的时栅位移传感器方案,采用通过旋转改变齿面间的距离以改变电磁耦合系数的方法得到电行波.但试验结果显示,所得电行波信号相对较弱,载波较大,难以滤除,且很容易受到周围电磁环境干扰.为了克服上述问题,基于相同的原理,又提出了一种利用光电技术产生电行波信号的新方法,使时栅位移传感器的研究工作跳出了长期依赖电磁转换原理设计传感器的思路,并在实验中取得了良好的结果,所得行波的质量明显改善.