饮用水中有害离子检测分析仪设计

叙述了一种饮用水中有害离子实时检测仪设计,该动态监测分析仪能够同时快速检测生活污水及饮用水中多种离子如砷、氟的浓度;测试仪器主要包含自动进样软件、信号采样与处理系统、数据无线发送模块等;通过仪器在测试饮用水中砷、氟离子的实际应用,得出了分析仪的性能指数;氟含量检测指标为最小分辨为0.1 ppm,检测范围是0.1~50 ppm;砷含量检测指标为最小分辨为0.1ppb,检测范围是1~500 ppb,同时可以检测4个水样;检测结果说明,分析仪操控简单、成本低、针对性强、检测精度高、自动化程度高。     

文摘

本文介绍了采用硅集成电路技术研制成的能批量生产的固体电容式压力传感器。该传感器的动态压力范围为350mmHg,压力灵敏度约为1100ppm/mmHg,零位压力补偿温度系数约为+50ppm/℃,压力灵敏度温度系数为-20～+50C,温度间距约为+275ppm/℃。传感器采用的是开口腔或真空密封参考腔。这些温度系数基本上都比以前报导的单块装置的温度系数低。这样低的温度系数在许多应用中可以节省昂贵的温度调试系统。     

基于GA-WNN温度补偿的红外CO2气体传感器系统研究

为了提高红外CO2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先基于计算流体动力学（CFD）仿真计算,研究了传感器腔内气体辐射功率吸收效率与腔体结构之间的关系,模拟结果表明：当圆柱腔体的直径与内壁反射率固定时,腔体结构存在最佳腔长可使传感器红外辐射功率吸收效率达到最大。然后基于CFD仿真的结果设计和实现了CO2气体传感器,并开展了实验比对与验证,进而着重研究了环境温度对气体测量结果的影响。实验结果表明：在5~45oC温度范围内,传感器在0~2000 ppm浓度范围内的测量误差随着温度升高而显著增大。最后采用遗传小波神经网络算法（GA-WNN）对传感器进行了温度补偿,数据融合补偿后传感器的温度漂移得到了较好的抑制,其绝对误差小于±70 ppm,在非样本温度点下,整体平均误差小于±100 ppm,表明CO2气体传感器的测量精度得到了较好的提升。     

高温电容位移传感器的设计与实验研究

为了精确测量航空发动机中的轴承座与外部机匣之间的相对变形量,应用高温合金、氧化铝陶瓷以及耐高温电缆等研制了可用于高温环境的特种电容位移传感器。将其安装于机匣的承力支板中,即可实现该相对变形量的测量。传感器采用双层屏蔽结构,并应用驱动电缆技术减小干扰信号的影响。本文首先对所设计的传感器进行了仿真分析,以验证其结构合理性,然后搭建实验平台完成了传感器的标定与性能测试,并进行了高温验证实验。实验结果表明,本文所研制的高温电容位移传感器能够在0~2.0 mm的范围内实现位移的精确测量,测量误差小于0.02 mm,并且能够在室温~500℃的温度范围内稳定工作,因而可以满足使用要求。     

电容式液位传感器的有限元计算与误差分析

采用有限元分析的方法,建立了双筒形电容式液位测量传感器的数学模型。分析了传感器的电容值与结构参数、被测介质的介电常数、定位销个数的关系,总结出电容量随液位高度变化的规律。分析了内外筒轴线平行度与同轴度偏差。标定实验表明:传感器在0~500mm范围的测量精度为0.2mm。     

一种基于压电石英晶体的高g_n值加速度传感器

高gn值加速度传感器广泛地用于冲击加速度的测量。概述了对高gn值加速度传感器的需求;简述了压电式高gn值加速度传感器的结构原理;介绍了高gn值压电加速度传感器的设计方案;开发了一种压缩、双屏蔽套筒式、用压电石英材料进行能量转换的高gn值加速度传感器;用马希特锤击机和霍普金森杆进行了试验;试验表明:该加速度传感器动态范围和工作频段分别可以达到0~150 000gn和0~20 kHz,幅值线性度小于10%,满足弹上要求。     

ADI推出高功效零漂移仪表放大器

ADI推出微功耗、零漂移精确度仪表放大器AD8237,以具有竞争力的价格为精密信号及传感器调理提供一个高功效解决方案。AD8237具有低输入失调漂移（〈0．3μV／℃）和很宽的输人信号范围。该器件的最大增益误差和漂移分别为0．005％和0．5ppm／℃,     

ADI推出高功效零漂移仪表放大器

ADI推出微功耗、零漂移精确度仪表放大器AD8237，以具有竞争力的价格为精密信号及传感器调理提供一个高功效解决方案。AD8237具有低输入失调漂移（〈0．3μV／℃）和很宽的输人信号范围。该器件的最大增益误差和漂移分别为0．005％和0．5ppm／℃，     

基于PAC1921的宽范围高端电参数检测系统设计

针对电源管理、工业自动化等自动控制领域对高端电参数检测精度高、范围宽的要求,设计了一个基于PAC1921高端电流功率传感器的宽范围高端电参数检测系统;该系统根据测量结果自动对增益进行配置,使测量档位的测量范围与实际值匹配,从而保证设计的检测系统具有宽的测量范围的同时能够保证测量精度;实验结果表明系统能对高端0~20 A,0~32 V,0~640 W范围的电参数进行测量,数据采集稳定,精度高,可以为高端宽范围的电参数测量提供参考,具有一定的使用价值。     

基于虚拟仪器的远程控制砷/氟离子自动检测系统

叙述了一种基于虚拟仪器的远程控制砷、氟离子自动检测系统设计,主要介绍了仪器的整体技术路线、液体自动进样、采集电路、控制软件以及信号处理;当待测水环境中的砷、氟含量发生变化时,仪器通过三电极方法全自动的检测出电流变化,然后通过基于小波分析的信号去噪分析方法和峰面积计算方法计算出相应的离子浓度;实验结果表明,氟含量检测指标为最小分辨为0.2ppm,检测范围是0.2~50ppm;砷含量检测指标为最小分辨为0.1ppb,检测范围是1~500ppb;检测系统能够实现无人值守和远程无线控制,使饮用水中有害离子的现场实时快速监测成为可能。     

8路数显温控仪的设计

温敏传感器为温度测量电路中的关键部件。温敏传感器有很多种类,根据测温的方式可分为接触式温敏传感器和非接触式温敏传感器两大类。8路数显温控仪能进行8路温度测试、控制的数显温控仪,其特点是能独立测试、控制8路温度,并以数字显示出来,读数直观、性能稳定可靠、精度高。测温范围为0~100°C,位数字显示。     

一种用于检测转角、转速和转矩的新型多功能非接触式传感器

对一种基于纳米晶软磁合金的非接触式,用于测量转角、转速和转矩的多功能传感器进行了研究。介绍了传感器的结构和原理,推导出传感器的输出方程和灵敏度表达式。通过试验,分析了传感器激磁磁场强度对转矩测量精度的影响,并得出了最佳激磁磁场强度;在25℃～100℃范围研究了温度变化对传感器输出的影响,其零点温度漂移(25℃)为0.002%F.S/℃;在0～450 N.m范围进行转矩加载,得到了较高的测量灵敏度以及较低的线性度误差、重复度误差及迟滞静态误差;在500 r/min～3 523 r/min范围内,转速最大相对误差为0.60%。试验数据显示,该传感器的精度能够达到1.0%,对于一般工程应用是可行的。     

面向人体运动检测的纸基柔性压力阵列传感器

针对制备同时具有高灵敏度和大工作范围的柔性压力阵列传感器的挑战,以无尘纸作为基底,采用石墨烯—碳纳米管导电涂料和聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行混合作为涂层,利用PDMS的粘性与涂料的导电性进行电气连接,使用激光切割进行阵列设计,高灵敏度(3.29 kPa~(-1))、大工作范围(0～45 kPa)的压力阵列传感器研制成功,同时纸基材料不易连接的问题也得到了解决。该传感器不仅可以用于检测大幅度的肢体运动,还可以用于探测细微的人体动作。由于该传感器具有柔软、灵敏度高、制造工艺简便、成本低、电气连接简便等优点,显示了其在可穿戴传感器领域和智能机器人触觉领域的应用潜力。     

无线传感器网络关键技术研究

从理论上描述了无线传感器网络的特性及关键技术,阐述了其广阔的发展前景.无线传感器网络可以感知周围环境,把采集的信息发送给数据使用者.由于无线传感器网络节点具有成本低、功耗低的优点,使其可以大范围地应用在一定区域.     

水中微量As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的碘离子选择电极测定研究

近年来,国外曾有人用氯胺—T电极直接电位法测定过砷,但灵敏度低,线性范围亦较窄,方法尚不成熟。因此,目前离子选择电极法测定砷大多采用间接电位法或电位滴定法,国内已见报道的有硫化银电极电位滴定法和氟离子选择电极间接电位法,但最低只能检测到6ppm和50ppm。我们用碘离子选择电极对电位滴定法和间接电位法测定砷(Ⅲ,Ⅴ)的条件进行了较详细地研究,砷的浓度低至0.08ppm和0.015ppm仍可分别进行定量测定,分析范围亦较宽,而且仍然具有离子选择电极法简单、快速和成本低的特点。     

LAPS型电子舌神经网络味觉识别

根据光寻址电位传感器(LAPS)原理,提出一种结合主成分分析和反向传播(BP)神经网络识别溶液味觉的方法。对LAPS电子舌采集的味觉数据主成分进行提取,将该主成分作为BP神经网络的训练样本,通过训练和学习构建味觉数据与味觉类别之间的联系,用训练后的BP网络对溶液进行味觉识别。对浓度分别为20 ppm、100 ppm、300 ppm和500 ppm的酸、甜、苦、咸、鲜5种味觉溶液进行识别验证,准确率达96.6%,结果表明该方法能够在不同浓度下正确识别出溶液的味觉。     

关于机械设备检测中光纤传感器的相关研究

机械设备检测中,比较常用的设备是光纤传感器。光纤传感,是比较先进的技术,本身应用范围较广,逐步应用到机械设备的检测中。光纤传感器的应用,满足了机械设备检测的需求,体现出明显的优势。本文通过对光纤传感器进行研究,分析其在机械设备检测中的应用。     

基于镜像异质三周期光子晶体介观压光效应的加速度传感器*

利用镜像异质三周期光子晶体的介观压光效应,用其来代替传统压阻式加速度传感器中的压敏电阻膜,设计出一种新型的高灵敏度加速度传感器。该加速度传感器采用四端固定梁结构,有效地消除了偏轴效应,具有很好的稳定性,在室温下其可测量的加速度范围为0~137gn。利用ANSYS软件对所设计的光子晶体加速度传感器进行静态分析和模态分析。可以看出在悬臂梁根部具有最大的应变值,而且第一模态频率与其他模态频率相差较大,可以有效降低交叉耦合。将光子晶体置于悬臂梁根部具有最大的感应灵敏度。这种加速度计具有很大的优势运用到以后的航天,军事等领域。     

地铁车辆障碍物检测技术应用研究

障碍物检测是确保地铁车辆运行安全的一个重要措施,但是目前地铁运行障碍物检测存在场站环境下单一传感器检测速度慢、准确性差、范围小的问题,为实现对其的有效弥补,在可见光与近红外结合的双目视觉技术迅速发展的支持下,基于红外成像系统与可见光成像系统,设计地铁障碍物检测系统;基于对系统功能需求与运行平台的分析,明确系统功能模块及其硬件构成;由于红外与可见光图像传感器的成像机理不同,拍摄的图像也存在差异,利用BEEMD算法对图像进行融合之后,执行YOLO障碍物类别检测任务;最后分析系统应用,结果表明可以实现列车运行中前方列车80~500 m安全限界范围内的障碍物识别。     

基于LCP衬底的柔性湿度传感器研究

介绍了一种新型柔性电容式湿度传感器.该柔性电容式湿度传感器采用液晶高分子聚合物(LCP)作为衬底,金属铜(Cu)作为叉指电极,聚酰亚胺(PI)作为湿度传感器的湿敏介质.LCP衬底的应用使得该传感器具有良好的柔性和可弯曲性.该柔性湿度传感器与传统硅基湿度传感器相比较具有成本低廉、结构简单、制作方便等优点.该柔性湿度传感器在25℃下的平均灵敏度为0.04%pF/%RH,最大回滞为±4.16%RH,其平均灵敏度在25℃~70℃范围内受温度影响较小.在25℃下其响应时间和恢复时间分别为36 s和39 s.该柔性湿度传感器可以应用于环境湿度检测、人工电子皮肤系统和可穿戴设备等领域.