差动电容传感器信号处理电路

介绍了两种不同结构的高精度差动电容传感器信号处理电路,并对其进行了性能分析。     

差动式电容加速度传感器

对差动式电容加速度传感器的工作原理和误差来源进行了分析和讨论，为设计制造此种加速度传感器提供了理论依据．     

利用差动电容传感器精确测量压强差的研究

介绍了一种利用差动电容传感器测量压强差的方法,利用其等效结构图,具体分析了该方法的工作原理,并给出了测量电路,指出测量时存在的问题和解决方法。通过实验证明,该测量方法具有测量精度高、测量范围大和环境适应性好等特点。     

用于差动电容传感器的高分辨率电路的研究

本文提出了一种用于差动电容传感器的电路 ,采用弱信号检测技术 ,将被测微小电容变化量转换成直流电压信号 .输出电压与差动电容变化量成线性关系 ,经过单片机处理后能自动补偿偏差电容和电路的漂移 .实验表明 ,最小被测电容变化量可达 8f F,灵敏度可达 3.82× 10 1 1 V/ F.实验结果和理论分析具有良好的一致性     

差动式电容加速传感器

对差动式电容加速度传感器的工作原理和误差来源进行了分析和讨论，为设计制造此种加速度传感器提供了理论依据。     

基于差动电容的高精度倾角测量系统设计

介绍了一种新型的高精度倾角测量系统。采用差动电容式倾角传感器与温度特性好的精密电阻器构成阻容电桥,用文氏振荡电桥作为激励源,用差动放大电路组成阻抗变换和前置放大电路,采用低功耗18位A／D转换器MAX132对模拟电路调理后的直流模拟电压信号进行转换。提出通过在A／D转换器参考电压的电路中接入热敏电阻器的方法实现温度补偿。经过试验验证,该倾角测量系统达到了高分辨率、高稳定性和低功耗的设计要求。     

差动电容式位移传感器的仿真研究

设计了一种差动电容式位移传感器,主要对传感器的数学模型及电容检测电路进行了仿真研究.其中检测电路设计主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.最后利用Matlab/Simuink软件对所设计的系统进行仿真,并分析了传感器性能.仿真研究表明,传感器及其检测电路具有合理性,测量范围内具有很好的线...     

CAV424倾角传感器的检测系统设计

在实验的基础上,提出一种设计差动电容传感器调理电路的新方法,引入AMG公司开发的将电容信号转换成电压信号的集成电路CAV424,以及CAV424在倾角传感器中的应用。另外,结合实例给出系统各部分的详细硬件原理图。     

基于电容桥的差动电容检测方法

数字闭环石英挠性加速度计系统主要由石英挠性加速度计表头和数字检测电路组成,其极限精度取决于差动电容检测电路的灵敏度。针对数字闭环石英挠性加速度计前端差动电容检测的需求,给出了一种基于电容桥的差动电容检测方法。利用数字电路产生高频方波进行单载波调制,同时利用交流电容桥结构对载波信号进行处理,并设计后续的差分放大电路对载波信号进一步处理最终实现对微弱差动电容变化的检测。经过实验验证,检测电路对电容的检测最终实现最小分辨率约为1. 8 f F(对应加速度变化1μgn)。     

基于应变式传感器的压电陶瓷定位系统设计

基于压电陶瓷驱动的纳米扫描和定位系统,是原子力显微镜系统的关键部件。本文设计了基于电阻式应变传感器(SGS）的压电陶瓷微纳米位移定位系统。该系统在硬件上采用仪表放大器对SGS应变信号进行RF滤波、放大、模拟滤波处理得到与压电陶瓷位移变化线性相关的电压信号,该信号由高精度AD采集,并通过控制器输出到上位机软件MATLAB中进行噪声分析、FIR数字滤波去噪、线性度分析。实验结果表明,该位移检测系统输出电压噪声峰峰值小于0.5mV,输出非线性误差小于0.06%,可实现2nm的位移分辨率。该定位系统可以应用于原子力显微镜的开发中。     

基于电容传感器的熔融金属液位检测系统

在讨论电容传感器原理的基础上,提出了一种在700℃的高温环境下实现在线检测金属熔融液位的电容传感器测量系统.其特点是:利用氟金云母微晶玻璃和铟钢加工新型传感器测头;以熔融金属液面作为固定极板;采用循环水冷却增加其在高温环境中的工作寿命;改进驱动电缆技术提高测量信号的稳定性;利用单片机对检测系统进行非线性补偿.实现对熔融金属液面高度在线测量的精度达到0.1mm,测量范围为1～15 mm.     

基于加速度传感器的井下电机车实时定位系统

针对目前煤矿井下电机车精确定位技术并不成熟的问题,提出了一种基于加速度传感器的电机车实时定位系统,该系统以电机车自身信息与调度信息相结合为基础,阐述了定位原理和具体实现方案,分析了实现此系统的三项关键技术：判断行车方向准确、加速度传感器计算位移准确、无线传输误码率低,并通过设计、改进相关算法解决了关键技术问题。此外,仿真实验与测试实验证明了系统的可行性。     

分段式电容传感器及其应用

在油田原油生产过程中,油水界面的检测一直以来都是一个关键技术和难题,在传统电容传感器原理的基础上设计了一种新型的分段式电容传感器,很好地解决了这一难题.由于该传感器精度高,原理和结构比较简单,并且价格便宜,具有很好的应用前景.     

双阵列式电容传感器特性研究

针对电容层析成像技术的局限性,提出了新型双阵列电容传感器。利用传感器相邻极板灵敏度不均匀的特点,通过测量相邻极板电容以获得传感器内部局部浓度,重建管道内部传感器截面的相浓度分布。建立有限元模型,对不同电极数的电容传感器结构进行分析,研究了管道介电常数、电极覆盖率等传感器参数对灵敏场不均匀度的影响,得出优化的传感器参数。实验结果显示,该方法可以有效获取传感器截面局部浓度。     

基于电容传感器式油含水率测量系统的设计

针对我国原油生产特点,提出基于电容式敏感元件的油含水率新型智能化测量系统,实施了C/U转换、U/f转换电路及温度补偿设计。实验结果表明,系统能够准确地以全量程线性化刻度（0%～100%）显示。     

基于电场感应的冰层厚度检测传感器及其系统的研究

给一个金属电极通过电阻施加交流激励,当冰或水作为电介质接近该电极时,电极周围的电场发生改变,表现为该电极与"虚地"形成的电容的改变.利用这一电场感应机理,设计了同面多电极电容式冰层厚度传感器; 利用MAXWELL软件对传感器检测机理进行了仿真,并通过实验验证了利用电场感应的方法测量冰层厚度的可行性,仿真结果和实验结果证明该方法能实现定点冰层厚度的准确测量.     

基于多源信息融合的车辆定位系统设计

车辆定位是智能交通系统中实现车际信息交互的关键支撑技术.针对现有通用车辆定位算法存在的定位漂移、精度不足、实时性差、鲁棒性弱等特点,在分析全球定位系统(GPS)及ZigBee技术基础上,设计了一种使用GPS和ZigBee多源信息融合的车辆定位系统.通过ZigBee组建网络,以GPS与接收信号强度指示(RSSI)多源联合...     

基于RTK定位的差分卫星引导技术研究

实时动态定位(RTK)是一种基于卫星载波相位观测值的实时动态定位技术,理论成熟,应用广泛,并具有精度高、可在全球和全天候使用等特点。为满足舰载无人直升机全自主精确着舰的要求,机载端引导系统需要获取移动甲板精确的相对位置。针对以上应用场景和要求,对基于RTK定位的差分卫星引导技术进行了研究,包括系统总体设计、RTK算法设计和软硬件实现。通过对舰面试验和飞行试验进行验证,表明所设计的系统在无人直升机着舰过程中能提供0.03 m以内的定位精度,满足全自主着舰要求。     

无线传感器网络的室内定位节点设计

定位节点是室内定位系统中的关键模块,其性能对定位系统的定位精度等关键指标起着十分重要的作用。本文介绍了基于ZigBee的定位网络的架构,阐述了定位节点硬件和软件设计中的关键技术和设计方法,对定位节点主要的功能和性能指标进行了测试验证。结果表明,本文设计的定位节点能够满足室内定位系统的需求。     

基于小波神经网络的电容称重传感器非线性补偿研究

为了解决电容称重传感器的非线性问题,提出了补偿其非线性的小波神经网络方法。该方法以电容称重传感器实验数据为基础,通过小波神经网络训练来确定传感器非线性补偿网络。介绍电容称重传感器非线性补偿原理,分析网络的拓扑结构,给出网络参数训练方法。结果表明,采用小波神经网络进行电容称重传感器非线性补偿具有好的鲁棒性,网络训练速度快、精度高,并能在线补偿,在测试领域有实用价值。