湿度和频率对湿敏元件电学特性的影响

在印有梳状电极的石英玻璃表面涂覆氧化钛纳米薄膜制备湿敏元件,研究不同湿度、不同频率下的电学特性。结果表明,随着湿度的增大,湿敏元件的电阻值、阻抗值减小,电容增大;当湿度一定时,电阻值、电容值都随频率的增大而减小;工作频率为0.01 kHz、相对湿度高于40%时,具有较好的湿敏特性。实验说明湿敏元件中不仅电子、离子浓度发生变化,材料的极化也发生了变化。     

电容式聚酰亚胺湿敏元件保护膜研究

采用49-1,PI-5,DOW184以及CAB551四种有机物作为湿敏元件的保护层材料,制作带有保护层的电容式湿敏元件,并对其湿度响应特性与耐污染能力进行研究。实验结果表明,49-1具有更好的综合性能,其湿滞变化为0.18%RH,涂覆后响应时间为11s,污染后初始容值变化为0.190p F,相比于无保护膜的湿度敏感元件变化值减小约20倍,具有良好耐污染特性。该层薄膜不仅起到了保护湿敏元件的作用,且可以降低湿敏元件在有机污染物中的漂移,提高电容式湿敏元件的稳定性。     

陶瓷湿敏元件的特性及结构分析

本文介绍了一种新型钙钛矿型陶瓷湿敏元件的制作工艺和特性。对铬酸镁半导瓷和钙钛矿型半导瓷不同的湿敏特性进行了微观结构分析,同时还分析了元件的频率特性。     

聚合物湿敏元件

本文论述了新型湿敏元件——聚合物湿敏元件的感湿机理及形式,阐述了聚合物材料和电学结构的有机结合是获得理想聚合物湿敏元件的有效途径,以及理想聚合物湿敏元件的性能和特点。     

电容式高分子湿敏元件的研究及进展

介绍了电容式高分子湿敏元件的几个组成部分一下电极、湿敏功能材料、上电极工艺制造技术。同时也介绍了湿敏元件防污染、电路一体化设计、长期稳定性等方面近来的研究成果。指出湿敏元件的感湿材料的选择和上电极工艺制造技术是影响湿敏元件性能的两个重要因素。     

锌离子掺杂的氧化钛薄膜的湿敏性能研究

采用溶胶-凝胶法在印有梳状银电极的石英玻璃表面制备了不同含量锌离子掺杂的氧化钛薄膜,通过烧结制得一系列湿敏元件,研究了锌离子掺杂量、烧结温度和工作频率对薄膜湿敏性能的影响.研究结果发现,较低的工作频率下元件的湿度敏感性能较好.随着锌掺杂量的增加,湿敏性能降低,表现在湿度敏感点升高,阻抗随湿度的变化幅度减小.相同掺杂量下,随着烧结温度的升高,元件的湿敏性能呈现先改善后恶化的趋势.     

ZrO_2/聚苯乙烯磺酸钠复合湿敏元件的性能研究

从高度分散的ZrO2溶胶出发,制备了ZrO2/聚苯乙烯磺酸钠(NaPSS)有机-无机复合湿敏元件,研究了NaPSS掺入量对湿敏元件性能的影响,并采用复阻抗谱分析了湿敏元件的感湿机理。结果表明:加入适量的NaPSS有利于改善湿敏元件的灵敏度和线性,当NaPSS与ZrO2的质量比为1:100时,所制复合湿敏元件的性能最好,其湿滞小(2%RH),响应-恢复时间短(吸附时间:2 s,脱附时间:15 s);复阻抗谱分析说明湿敏元件对湿度的电响应经历了一个从低湿下的电荷转移到高湿下的离子扩散导电的过程。     

一种抗老化的陶瓷湿敏元件

本文介绍了ZnCr_2O_4-LiZnVO_4陶瓷湿敏元件的制作工艺和性能,从微观结构上探讨了该元件的感湿机理和老化机理,分析了用ZnCr_2O_4-LiZnVO_4陶瓷材料制作的湿敏元件具有抗老化性能的原因。     

超微粒SnO2薄膜元件气敏特性研究

用射频磁控反应溅射法在Si基片上沉积SnO2超微粒薄膜,借集成电路技术制成气敏元件,并用RQ—1型气敏特性测试仪在动态配气系统中测试其气敏特性。结果表明:烧结体SnO2元件的气敏效应出现在300℃以上,而该元件的气敏效应则出现在90℃以下,有利于降低功耗;在80~90℃时,该元件对H2的灵敏度比C2H5OH和CH4高出2~3个数量级,对CO和LPG几乎不敏感。因此可用作在低温条件下工作的薄膜化、集成化、高性能的H2传感器。     

湿度传感元件制备、封装及检测电路设计的研究进展

湿度传感器是一种用于感知环境湿度参数的器件,在气象探测、农业种植、工业制造、馆藏存储等领域应用广泛。湿度传感器的检测特性主要由湿敏材料、检测电极、封装及检测电路共同决定,其中湿敏材料的材料特性和结构特征对传感性能的影响最为显著,也是该领域的研究热点。讨论了湿度传感元件的感湿机理和湿敏材料的分类,介绍了湿度传感器的检测参数及优化,阐述了纳米湿敏材料在湿度传感器中的应用,对常用的湿度传感器封装方案和检测电路设计进行了综述。     

基于CCD圆柱体压力非接触测量系统的研究

介绍了一种基于CCD圆柱体压力非接触测量系统的工作原理及总体构成，给出线阵CCD驱动电路的设计，并对测量误差进行了详细分析。实验结果表明该系统提供了一种传感器完全不受力、稳定可靠、适应各种测量环境、准确度高、结构简单、携带式的各种圆柱体构件非接触力测量。     

基于AVR单片机的多点数字温度检测系统设计

温度检测系统已应用于很多的领域，在传统的温度检测系统中，一般选用的是模拟式温度传感器。当系统进行多点温度测量时，所用模拟温度传感器增多，使系统变得复杂。随着传感器技术的发展，出现数字式温度传感器，有效地解决了模拟式温度传感器外围电路复杂及抗干扰能力差的弊病，降低了对系统的要求。本系统采用ATmega128单片机和AD7416数字温度传感器能够快速有效地实现多点温度测量，且系统结构简单，当测控对象越多越显示其优越性。     

一种基于PLL同步的循环周期脉冲信号计量方法

详细分析了循环周期脉冲信号异步测量方法的计量误差,指出了影响测控系统计量精度的主要原因,提出了基于锁相环(PLL)同步的新方法。该方法能有效消除测控系统的计量误差随传感器工作状态变化的因素,在PLL内部计数频率高于系统CPU工作频率的情况下,可以有效提高系统的计量精度,同时,可以自动实现传感器测量信号的归一化运算,避免CPU的除法运算负担,从而有效提高测控系统的实时性。最后给出了具体应用PLL同步计量方法的实用测量接口电路。     

一种小型化纳米级单光栅位移测量系统的研制

随着纳米技术的广泛应用以及人们对纳米位移测量认识的不断深化,光栅位移测量技术正在受到广泛的关注。在研究反射式光栅位移测量原理的基础上,设计并实现了一种小型化纳米级单光栅位移测量系统,对系统总体设计、光路布局以及软件算法进行了阐述,最后,利用电容位移传感器ASP-10-ILA等辅助仪器进行了对比实验。实验结果表明:在两路信号不完全正交的情况下系统也能实现准确测量,且理论上系统的位移测量分辨率达到1 nm;在电容位移传感器的量程范围内进行小位移对比试验,系统测量均值与参考值最大偏差118 nm,且与拟合直线偏差均小于100 nm;当光栅发生10 mm以上的较大位移时,测量结果与均值的偏差均小于5 ppm。     

激光测头的光束空间矢量标定方法

为了完成三维型面的高效扫描测量,将激光测头通过回转台安装在三坐标测量机Z轴的移动末端上,以搭建非接触式的光学坐标测量系统。在被测表面三维点云的创建过程中,需要将激光测头的一维距离值转化为测量点的三维坐标值,为此,提出了基于球面的光束空间矢量标定方法。在标定过程中,通过控制测量机X、Y和Z轴的运动实现测头的标定轨迹,使测头能够采集到球面上的若干测量点,同时记录下各轴的光栅尺读数和测头的输出。然后,应用这些数据和球面的约束方程来建立超定非线性方程组,并采用矩阵最小二乘法求解出测量光束所在直线的单位方向向量。最后,将一个直径已知的金属球作为被测对象,应用所搭建的测量系统在10个不同方位对其直径进行测量,所得结果的测量误差均小于0.05 mm,充分说明了所提出的标定方法的有效性,从而为实现空间自由曲面的精密高效测量奠定了基础。     

基于改进三点测量法的圆径测量研究

三点测量圆度误差分离技术被广泛应用于工件形状的圆度误差和电机旋转的回转误差的分离算法中。而圆度误差能得以准确分离的关键在于合理配置三个位移传感器测头的安装角度,从而避免传递函数的分母为零的情况出现。然而,在具体实施过程中,位移传感器测头的角度安装误差是必然存在的,这就使得分析这一角度安装误差带来的影响变得尤为重要。基于经典的三点测量法模型,提出一种新的分析位移传感器测头的角度安装误差的模型。以三点测量法圆度测量中的圆径结果为目标,根据实际工况下的各种参数设置,定量分析了位移传感器测头的角度安装误差对最终结果的影响程度。最后,使用电容位移传感器开展工件外圆的圆径测量实验研究,确认了文中误差分析的有效性,圆径测量的重复性精度可以达到2 m以下。     

基于DS18B20多点温度采集和无线传输

鉴于信号线的长距离传输相互容易产生干扰,而采用总线结构的数字式传感器及无线通信, 可以很容易地解决这个问题。结合具体器件介绍了多路温度信号的采集和无线传输技术及实用方法,该系统最多可检测 256 路温度信号,在室内多点温度测量控制中能达到很好的效果。     

多星敏感器地面热漂移标定位置误差检测研究

为了减少多个星敏感器地面热漂移标定时受到不同安装平台的位置误差影响, 采取一种多星敏感器地面热漂移标定位置误差检测方法,进行了理论分析和实验验证,取得了-25℃~60℃真空状态下系统中基准方棱镜变形的位置偏移量数据,并进行了标定位置误差精度分析。结果表明,多星敏感器位置绕各轴产生的最大偏移量分别为-39.341″/℃, -0.060″/℃, -24.137″/℃,通过建立误差检测模型对位置误差进行计算,将其从姿态测量结果的偏移量中剔除后获得更准确的星敏感器姿态测量四元数,剔除位置误差后的系统精度至少提高了11%。该研究在提高星敏感器热漂移标定精度方面具有很好的应用前景。     

ADIS16209 IMU在倾角测量中的应用

介绍了Analog Device公司MEMS惯性传感器ADIS16209的特性,阐述了使用其测量倾角的原理与方法,并设计了基于Luminary公司的LM3S8962 ARM7微处理器组成一个倾角测量系统。最后将其得到的结果与Crossbow Technology公司的AHRS得到的结果进行比较分析,得到倾角测量系统在静态情况下可以准确地测量倾角的结论。     

纤维束条干外观不匀的激光测量方法

基于激光测径技术,采用半导体激光传感器测量纤维束条干短片段的不规则,研究了纤维束横截面直径及其不规则波长的测量方法。设计了非接触式在线测量系统和并制定实验方案,其中包括传感器和实验材料选择。通过实验分析了纱线喂入速度变化对纱线直径、条干不匀率和最小不规则波长的影响以及不同测量方法引起的结果差异。实验结果证实了测量系统的可行性和测量结果的良好再现性,且系统能够有效地获取纱线条干短片段不规则的更短波长特征,实现了数据分析过程自动化。