电容传感器的复数电压测量法

为解决批量生产的电容传感器检测效率低,无法满足生产需要的问题,提出了一种复数电压测量法。采用这种测量法可以同时对多个传感器的电容值和品质因数进行测量,并对模拟电路中的电子开关、运算放大器、正弦波发生电路进行跟踪鉴测,给出了修正的数学模型,并进行了数字修正。方法已在电容式湿度传感器性能测试仪中应用,对电容值在30～100pF范围的湿度传感器实现了0.1pF的高分辨率测量,误差达到±0.2pF,Q值测量误差达到±5％。     

电容式焊条药皮温度测定仪的研制

研制成功的电容式焊条药皮湿度测定仪,由电容式湿度传感器、测量运算电路、Ａ／Ｄ转换和ＬＣＤ显示电路组成,可对焊条药皮湿度进行快速、无损检测,并可现场操作。采用脉宽调制和开关电容滤波电路可保证对传感器电容量的精确测量,设计弹性对开管式传感器极大限度地消除了金属管与焊条药皮之间的空气间隙,提高了传感器灵敏度。     

锁定检测放大电路及其应用

论述了锁定检测放大电路抑制噪声的工作原理，并利用其能够把埋没在噪声中的微小目的信号检测出来的优点，设计了电容式传感器测量电路．     

用实时小波分析消除噪声的动态测量误差补偿

在传感器的输出端串接一个动态补偿环节来改善传感器性能,消除动态测量误差.补偿环节本质上是一个带通或高通滤波器,在补偿动态测量误差的同时,会引入严重的高频噪声干扰,影响测量系统的精度.为了解决该问题,研究了一个采用实时小波滤波算法,消除动态测量误差补偿中噪声干扰的方法.该方法采用实验数据,通过系统辨识的方法得到补偿环节系数,消除动态测量误差.同时,用正交紧支撑小波和滑动数据窗口,构造一种保留离线小波降噪优点的实时小波降噪算法,消除噪声干扰.最后,通过对薄膜热电偶动态测量误差补偿的仿真实验,验证了该方法的有效性.     

结构光测量中强噪声干扰条纹图像的处理

提出了一种应用于结构光测量系统中的强噪声干扰条纹图像处理过程,包括通过平滑滤波、差影法和阈值法结合进行二值化,以及图像的测量技术,对条纹图像降噪并快速分割,再对图像细化,提取特征数据．实验表明,该过程能在不使用其他专业软件的情况下,快速而准确地从强噪声干扰的条纹图像中得到图像特征数据．     

直接数字测量法智能化压力测量系统

介绍了一种新型的直接数字测量法智能化电容式压力测量系统的测量原理、系统构成和特点.     

相关测量噪声的多传感器最优融合状态估计

当检测环境中有一个统一的噪声源时，各个传感器的测量噪声是相关的。许多算法都假设各个传感器的测量噪声是不相关的，因为这是保证测量噪声方差矩阵平行解耦的必要条件。基于矩阵相似变换的理论，提出了一种使多传感器相关测量噪声方差矩阵解耦的方法，该方法使多传感器数据融合测量模型转化成测量噪声不相关的新模型，推导了存在相关测量噪声的多传感器数据融合最优状态估计算法。当测量噪声不相关时，算法与以往的具有不相关噪声的最优算法相同。     

基于多传感器信息融合的涡街信号处理方法

针对压电式涡街流量计抗干扰性能差的缺点,提出基于多传感器信息融合的涡街信号检测方法.在该测量系统中,差压传感器测得钝体前、后的平均差压,压电传感器检测钝体下游涡街信号的频率,通过无迹卡尔曼滤波(UKF)算法将以上两种信息进行数据融合,有效提高了数字带通滤波器的锁定精度.在搭建的振动实验平台上验证了该方法的可行性,对比分析了本文方法和传统方法的测量结果.实验表明:采用该处理方法能够有效抑制外界的强振动噪声干扰对流速测量的影响,当最大振动噪声干扰的强度为涡街信号的4倍时,测量精度可以达到1%,增强了压电式涡街流量计的抗振能力,提高了流量测量精度.     

电容式位移传感器在气阀测试中的应用

电容式传感器具有结构简单、灵敏度高,动态特性好、对辐射和强烈振动等恶劣条件适应性强、价格便宜等一系列优点。但是,电容式传感器输出信号受干扰和温度影响较大、输出特性存在非线性等问题制约了电容式传感器的生产及应用。简述了自行研制的一种变距离电容位移传感器,以其在活塞式压缩机气阀运动规律测试中的应用为例,介绍了变距离电容位移传感器的设计原理和结构。同时采用单片机实现了输出信号的温度和非线性的软件补偿,并提出一种用正交多项式法来处理温度及非线性拟合曲线的数学方法,避免了采用最小二乘法解联立方程的繁琐过程,并可以任意增加逼近多项式的次数。在测量过程中实现了信号处理智能化。     

估计噪声方差与Kalman滤波的传感器动态补偿

传感器动态补偿后的输出噪声被加重且方差未知．为有效地抑制补偿后的噪声干扰,研究了一种在未知观测噪声方差条件下,采用卡尔曼滤波去噪的传感器动态补偿算法．补偿器的参数通过参考模型和系统辨识的方法得到,同时,利用参考模型建立卡尔曼滤波器,消除高频噪声对测量精度的影响．由于补偿器的输出信号可以用一个M阶多项式分段逼近,利用小波...     

电容传感器在型砂湿度自动检测中的应用

本文主要介绍在混砂自动生产线中应用电容传感器对型砂湿度进行自动检测及控制获得较好的效果.经实验证明:当含水分0～3.5%和4～7%的型砂可以用电容谐振法分段测量水分.     

基于小波分析的带通数字滤波器设计

介绍了基于小波分析的数字滤波器设计,对小波基函数的选取、滤波尺度的确定进行了叙述,通过小波带通滤波器的仿真分析．采用Symlets5小波,分析了基于DSP的电容式湿度传感器测试系统中的小电容实测数据．结果表明,小波分析是一种有效的数字信号处理方法．     

基于ZigBee协议的环境检测系统开发

针对复杂环境温湿度测量布设线缆复杂的问题,提出一种基于ZigBee协议的无线传感器网络的解决方案。该方案利用JN5139-Z01-M01模块作为测量单元的芯片,使用盛世瑞恩公司的SHT15传感器对环境温湿度进行测量,将测量数据传送到以JN5139-Z01-M02为芯片的网络协调器中。网络协调器将数据传送到上位机,实现了温湿度的监测以及实验数据的存储。同时,利用Visual C＋＋6.0开发出了上位机数据处理软件,可随时监测传感器网络中的各个测量单元的运行状况,以便及时作出相应的调整。实验结果证明,该系统运行良好,能在强干扰环境下准确测量出环境中的温湿度。与传统的有线测量方式相比,很好地解决了通信和测量的便捷性问题。     

基于HART协议的智能电容湿度传感器设计

作者阐述了目前常用湿度传感器的性能及不足,指出HART现场通讯协议是工业界广泛认可的标准,同时介绍了基于HART协议电容湿度传感器的基本特点;着重论述了利用HT2012设计的湿度传感器的接口电路及软件设计方法.     

A flexible organohydrogel-based humidity sensor for noncontact artificial sensation

Science China Technological Sciences - In this paper, we propose a simple organohydrogel based capacitive humidity sensor for noncontact artificial sensation applications. The sensor is simple in...     

MTL model of the capacitive pulse interference coupling equipment

An MTL (multi-conductor transmission line) model of the capacitive coupling clamp is developed to analyze the capacitive pulse interference injection method in the electromagnetic immunity test. According to different physical characters, the per-unit-length parameters of each part in the model are obtained by the analytical or numerical method as well as by deriving from experimental data. Then the 2n matrix and its equations are constructed. The solution of the MTL equations show a good agreement with the experimental results. The model can be used to predict the interference pulse entering the equipment.     

电网故障行波传感器研究及测试

传统的电容式电压互感器在高频段不具良好的响应特性,不能满足电压行波测量的相关要求,电压行波故障定位法的发展也因此受到一定限制。该文基于Rogowski线圈原理设计穿芯式行波传感器,其通过测量电容式电压互感器(CVT)的入地电流行波来检测线路电压行波,能有效传变线路电压行波信号,无需高速采集系统,可应用于电压行波故障定位装置。该文实验测试穿芯式行波传感器的传输特性,包括频率响应特性、高频暂态行波信号响应特性、工频特性、耐压特性以及抗干扰特性。实验结果表明:该传感器能有效传递10 kHz^2 MHz频率范围内的行波信号,从而防止接地线泄漏工频电流信号传递到二次侧,避免后续装置误动。     

石油原油含水率测试仪的设计

采用具有高性能、低功耗特点的MSP430单片机作为主控芯片,结合物质的介电系数与电容器电容量成正比特性,用双线绕电容传感器测量,设计出智能化的低功耗石油原油含水率测试仪。使用数字拟合的方法对测量数据的非线性和温度漂移特性进行了修正和补偿,将测试结果在液晶显示屏上显示。本系统的最大特点是使用的双线绕电容传感器进行数据采集,能够测量多种物质的含水率。     

冲击波超压测试中工频干扰消除方法

消除工频干扰方法可以有效地消除传感器在接收信号的过程中产生的不必要干扰因素.文中通过分析冲击波超压测试中工频干扰产生的原因,提出自适应信号噪声抵消方法与陷滤波方法,利用自适应信号噪声抵消法与陷滤波法对工频干扰进行消除,并运用MATLAB来进行仿真.实验结果表明:在时域上,自适应噪声抵消法的降噪幅度比陷滤波法有一定提高;在频域上,用自适应噪声抵消法处理后的冲击波的有效频率优于陷滤波法.