管式光纤光栅高温传感器封装及温度特性

光纤光栅在高温环境下因丧失涂覆层保护而易断,制作了一种金属管式耐高温光纤光栅温度传感器。使用不锈钢管对飞秒激光刻写的纯石英光纤光栅进行保护封装,在100~450 ℃温度范围内,对其温度特性进行实验研究,实验结果表明:该传感器的灵敏度系数为12.7 pm/ ℃,线性相关系数高达0.995,具有很好的重复性。该封装方法简单快捷,封装的传感器稳定性好,机械强度高,可用于工程中的高温测量。     

应用于气象探测的双加热温度传感器设计

为消除高空气象探测等领域中温度传感器的沾水误差,提出了一种新颖的双加热温度传感器,利用温度测量元件交替加热测量的方法获得不同风速及降水强度条件下沾水误差与时间常数的变化。通过拟合对应的函数关系可实现沾水误差修正和降水强度测量功能。实验结果表明,在一定的风速及降水强度范围内,该传感器能使沾水引起的误差从±0.3℃降低至±0.1℃以下,降水强度测量误差低于±0.2 mm/min。与传统探空仪温度传感器相比,该双加热温度传感器不但精度高,具有消除沾水误差的能力,亦可初步实现降水强度的测量。     

基于光纤光栅传感器的海水入侵温度测量系统

近年来海水入侵造成各地沿海滩涂出现了大面积生态退化,对滩涂温度的有效测量有利于监控滩涂海水入侵的情况解决生态平衡问题;通过对光纤光栅结构的特殊设计解决了基底热胀冷缩产生的应变对温度的测量,实现了传感器的解耦;光纤光栅传感器的重复性实验和标定实验,结果表明温度传感器的灵敏度在10.21 pm/℃以上,线性度达到了99 %以上,精度为0.2 ℃,分辨率达到0.1 ℃,传感器具有良好的性能;在现场试验中,将3个光纤光栅传感器串联组成2000 m的传感器系统对滩涂的温度进行测量,数据表明该传感器可以在实际温度测量中进行使用。     

热能管理传感器

LM951720是一款可监控汽车电子系统温度的数字温度传感器,该产品的温度监控范围可高达175℃,并且可在130～160℃的范围内保持±1℃的精确度。LM951720传感器在高温环境下仍可保持高精确度,进一步调低系统防护带的水平让系统设计工程师可以开发性能可靠、可在高温环境下稳定运行的电子控制单元（ECU）。     

基于逆传播神经网络的光纤布拉格光栅触觉传感

为实现机械手指的复合式触觉传感,以光纤布拉格光栅(FBG)为传感元件,将压力传感器和温度传感器封装在同一聚合物传感单元中。分析了压力传感器受目标物体温度扰动的特性,同时利用逆传播神经网络对FBG触觉传感信号进行处理,实现了对传感单元表面正向压力的准确识别。仿真与实验结果表明,该方法进一步消除了目标物体温度对应变传感器的影响,减小了应变传感器的不确定性误差,提高了压力测量结果的稳定性和测量精度,补偿后压力传感器的温度漂移率仅为1.2×10-4 nm/℃。将补偿研究应用于机械手指FBG触觉传感阵列,可以有效抑制温度对应变传感的干扰,使得柔性机械手指触滑测量系统具有更加广阔的应用前景。     

传感器

热能管理传感器LM95172Q是一款可监控汽车电子系统温度的数字温度传感器,该产品的温度监控范围可高达175℃,并且可在130～160℃的范围内保持±1℃的精确度。LM95172Q传感器在高温环境下仍可保持高精确度,进一步调低系统防护带的水平让系统设计工程师可以开发性     

面向RFID标签的COMS低功耗温度传感器设计

为了最大限度地提高无线射频识别（RFID）标签的操作距离,提出了一种集成于RFID标签芯片的超低功耗高精度CMOS温度传感器。传统的温度传感器主要采用带隙电路和ADC,而此类设计会消耗大量能量导致传感器功耗较高。提出传感器电路由新型数字环形振荡器,分频器,多路复用器和10位的数字计数器组成,温度转换成数字输出是在一个采样周期期间通获得过计数振荡器的时钟边缘数量得以实现。并且为了将温度灵敏度和动态范围最大化,使用的电源电压为0.3 v。振荡器的频率可以通过电容器组和堆叠晶体管进行数字修正。由于运用了阈值电压的温度依赖关系和MOS晶体管的载流子迁移率,因此与传统温度传感器相比,提出传感器的实现更加简单。通过0.18μm CMOS测试芯片获得的测量数据表明,提出的温度传感器分辨率为0.4°C/LSB,10位数字输出,校准后的可测量温度范围从-20°C到 95°C。采样频率为10Hz时,提出的传感器的功耗仅为92nW。     

瞬态超高温MEMS石墨烯温度传感器设计

针对炮膛、航空发动机等设备对于超高温瞬态温度测量的需要，设计了一种量程达3000℃的瞬态石墨烯温度传感器，传感器由石墨烯敏感芯片、管帽、管壳三部分组成，利用管帽传热的同时进行热阻隔。使用ANSYS仿真软件对传感器管帽(传热膜片)厚度进行优化，并进行强度安全校核。结果表明：在脉宽10 ms、峰值3000℃的正弦温度冲击波作用下，管帽膜厚为2.7 mm时，该传感器可以发挥石墨烯最佳性能，且可以满足400 MPa的高强度。最后，利用仿真结果优化得到了外推对应关系。本论文设计的石墨烯MEMS温度传感器具有量程宽、针对性强、稳定性高等特点，可为石墨烯传感器应用于超高温瞬态测量领域提供可行性方案。     

一种带有失调消除电路的带隙基准设计

设计一种带有消除失调电压的带隙基准源。采用NEC的0.35μm 2P2M标准CMOS工艺,在Cadence Spectre环境下进行设计和仿真。该电路比传统的带隙基准电路具有更高的精度和稳定性。带隙基准的输出电压为1.274 V,在3~6 V的电源电压范围内基准电压随输入电压的最大偏移为0.4 m V;在-55~125℃的温度范围内,基准电压随温度的变化为4 m V,产生的偏置电流基本上不受电源电压的影响,而与温度成线性关系。该电路以增加芯片功耗和面积为代价,消除失调电压对电路的影响。基准电压电源抑制比可达到85 d B。     

一个新型CMOS电流模带隙基准源

介绍了一个新型电流模带隙基准源,该带隙基准源的输出基准可以设计为任意大于硅材料的带隙电压（1.25V）的电压,避免在应用中使用运算放大器进行基准电压放大. 同时该结构消除了传统电流模带隙基准源的系统失调. 该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证. 在1.6V电源电压下,该带隙基准源输出145V的基准电压,同时消耗27μA的电流. 在不采用曲率补偿的情况下,输出基准的温度系数在30℃ 到150℃的温度范围内可以达到23ppm/℃. 在电源电压从1.6变化到3V的情况下,带隙基准源的输入电压调整率为2.1mV/V. 该带隙基准源在低频（10Hz）的电源电压抑制比为40dB. 芯片面积（不包括Pads）为0.088mm2.     

实时测温系统波长带宽的优化设计

本文在着重讨论系统的测温不确定度及温度分辨力的基础上 ,对其工作波长的带宽进行了优化设计。实验表明 ,采用优化设计的波长带宽之后 ,在测温范围 40 0～ 12 0 0℃内 ,测温不确定度及系统的温度分辨力均符合设计要求。证明了系统波长带宽设计的正确性     

提高霍尔传感器测量精度的方法研究

为了解决霍尔传感器精确测量问题,必须克服温度漂移和零位误差,而这些误差是半导体材料自身特性决定的。针对霍尔传感器固有特性,对误差产生的原因、机理及影响进行了系统分类和逐一分析,表明这些误差是其自身所不能克服的,只有对其影响实施有效遏制才能保证测试的精度。通过对各类误差特点的全面剖析,依据各自的成因和影响,制定了相应的应对措施,针对不同类型的误差类型,提出了具体的电路补偿方案。各种补偿手段简单实用,易于实施,有效控制了温度漂移和零位误差对测试结果的影响,保证了霍尔传感器在较高测试精度要求下仍然能够正常工作,提高了霍尔传感器的环境适应能力。     

高山无人值守机房温控系统改造方案

主要阐述一套高山无人值守广播电视发射机房温控系统的改造方案。方案根据海拔高度与温度变化的关系及高山上昼夜温差大、阴晴天气温度变化大等特点,采用3个温控器分别检测机房内外温度的变化,通过设置合适的上下限温度阈值和温度回差,精准控制空调、排风系统和电热器的开或停,使无人值守机房的温度始终保持在设置的范围内,既提高了设备安全运行的可靠性,又降低了运维成本。     

由DS1820构成的单线多点温度测量系统

介绍新型的单线数字温度计ＤＳ１８２０的特点及其工作原理，给出了它用ＤＳ１８２０构成的单线多点温度测量系统的硬件和软件。在－５５－＋１２５℃测温范围内，与其它各种通用的现场总线分布式测量系统比较，该系统具有很大优势。     

High Temperature Superconductivity in the Past Twenty Years Part 1——Discovery, Material, and Theory

Twenty years after the discovery of hightemperature superconductors （HTSs）, the HTS materials now have been well developed. Meanwhile the mechanism of superconductivity is still one of the topical interests in physics. The achievements made on HTS materials and theories during the last twenty years are reviewed comprehensively in this paper.     

基于红外图像的装备车辆温度场模型

通过对红外辐射特性的理论分析和实验测试,提出了一种基于红外图像计算装备车辆温度场模型的方法。首先通过红外热像仪拍摄特定时刻的装备车辆特定部位的红外图像,并获取温度参数,然后通过温度-辐射度、辐射度-温度两个演算步骤,即可求出任意情况下装备车辆特定部位的温度。最后,计算仿真实验表明,采用本文方法的计算结果与红外热像仪测量结果相吻合,且精度较高,并且该方法也可以用于任何目标的红外辐射特性。     

基于叠加型的温度补偿电流源的设计

提出了一个新型电流叠加型的温度补偿电流源的设计,通过新增加一条电流支路,对温度特性进行优化,使用简单的结构,达到了很好的温度特性和电源电压调整率。使用XFAB公司的0.6μm CMOS工艺模型,Cadence模拟验证结果表明,在-40~135℃范围内,温度系数为16ppm/℃;电源电压抑制比为77.2dB。该方案已经应用于AC/DC转换器芯片。     

智能调味紫菜干湿温度控制装置

针对调味紫菜生产过程中烤箱干、湿温度的测量和控制问题,研制了以单片机为核心的智能干、湿温度控制装置,实现了干、湿温度的自动控制.重点介绍了控制系统的硬件组成和软件设计,给出了系统结构原理框图.     

基于单片机和DS18B20的温度采集和分析系统

介绍了一种温度采集、分析系统,实现了对所测温度采样,存储于数据库并进行相关分析的功能。通过80C51单片机和DS18B20温度传感器,以PC端的SQL Server 2008作为数据库,Matlab作为分析工具,利用串口、ADO组件、MATALB引擎完成相关功能。经测试,该系统可完成从温度采集到分析的一系列活动,可用于一般场合对温度的采集、分析工作。     

高精度低温面源黑体的研究

随着红外探测技术的快速发展,高精度面源黑体辐射源作为辐射计量的校准装置,近年来其需求越来越广泛,对黑体辐射源的温度精度,温度稳定性,温度均匀性和可靠性要求也越来越高。本文从黑体辐射源的理论依据、工作原理以及研制过程和影响因素作了详细阐述,通过样机的研制和试验积累了丰富的经验,达到了技术参数的规定和要求,优化了设计。