一种高精度应力测量电路的实现

本文充分利用新型ＩＣ智能芯片对零点漂移、满度输出漂移、温度漂移、满度温度漂移,满度输出非线性的补偿功能,在分析电路性能指标中提出相应的补偿校正措施,给出了一种应力测量电路,提高了测量精度。     

一种新型间隙传感器研究

间隙传感器线圈电阻的温度漂移是导致传感器输出漂移的主要因素.为了抑制温度对间隙传感器的影响,设计新的传感器探头和测量电路;新的传感器探头跟现有传感器探头最大不同是在现有传感器探头的基础上增加了一个与传感器线圈完全一样的补偿线圈;并将补偿线圈和传感器线圈组成电桥测量电路.实验表明新传感器在0～80℃范围内温度漂移为0.08mm,温度稳定性好.     

高速磁浮列车间隙传感器温度漂移的补偿

为了解决检测线圈电阻受温度影响而导致漂移补偿问题,设计分析了高速磁浮列车间隙传感器电路模型,设计补偿线圈,利用差分方式补偿了温度漂移,同时还分析得出了测量间隙对传感器温度灵敏度影响很小的结论,在传感器空载条件下的建立温度漂移修正表,利用该修正表来补偿传感器的温度漂移,通过这些措施,大大提高了间隙位移传感器输出信号的温度稳定性.     

用于电容式传感器的差动线性电路

提出了一种差动电容式传感器的前置电路 ,基于电容 /电压转换的原理 ,对微小电容变化量进行测量。电路输出的直流电压与差动电容变化量成线性关系 ,且能对偏差电容和电路的漂移进行自动补偿。实验表明 ,被测电容分辨力为 8fF ,灵敏度可达 3.82× 10 11V/F。实验结果和理论分析具有良好的一致性     

电涡流间隙传感器的温度补偿

电涡流间隙传感器具有无接触测量、动态响应快和适应性好等特点,应用领域十分广泛,缺点是温度漂移较大。介绍了电涡流传感器工作原理,并分析了温度漂移的主要因素。建立了检测线圈的数学模型,通过温控试验证明了数学模型的正确性;利用差分方式抵消了检波电路参数的温度漂移,提高间隙信号输出的稳定性。通过试验对检测线圈和检波环节补偿电路进行验证,得出温度-检测线圈输出电压曲线,将补偿前和补偿后试验结果进行对比,满足JJG 644-90标准要求,温度漂移小于12.1%,证明了补偿方法的有效性。     

电容式薄膜真空压力传感器设计

为了满足在工程型号上的使用要求,解决真空压力传感器敏感探头壳体与传感器壳体隔离绝缘问题;传感器输出信号非线性的补偿问题;传感器热零点漂移的全电路的温度补偿问题,采用电容式薄膜封装结构,壳体为电容的另一极,在0.1~100 Pa的范围内进行了校准测试,实现了传感器0.2%FS的测量精度.     

扭杆弹簧倾斜仪电容传感电路的温度调制实验研究

扭杆弹簧倾斜仪是应用领域广泛的小型化倾斜仪,可监测地面微小倾斜.电子元器件的参数会随环境温度波动而变化,从而引起电容传感电路的输出发生变化.本文对这种效应进行了理论分析与实验研究,结果表明温度的波动对电容传感电路的输出影响比较大,在实际使用中要对扭杆弹簧倾斜仪中的电容传感电路采取必要的温度补偿措施等.因此,电容传感电路温度响应特性的研究对于扭杆弹簧倾斜仪精确地测量地倾斜信号具有重要意义.     

压阻式高温压力传感器温度补偿与信号调理设计与测试

设计制作了一种集成信号调理电路的高温压阻式压力传感器,包含倒装式的压敏敏片、无源电阻温度补偿电路和信号调理电路组成;压敏芯片的制作采用SOI材料和MEMS标准工艺,温度补偿和信号调理电路采用高温电子元件;试验表明,无源电阻温度补偿具有显著的效果;此外,采用了高温信号调理电路来提高传感器的输出灵敏度,通过温度补偿来降低输出灵敏度;与传统的经验算法相比,所提出的无源电阻温度补偿技术具有更小的温度漂移,在220℃条件下传感器输出灵敏度为4.93 mV/100 kPa,传感器灵敏度为总体测量精度为±2%FS;此外,由于柔性传感器的输出电压可调,因此不需要使用一般的电压转换器随动压力变送器,这大大降低了测试系统的成本,有望在恶劣环境下的压力测量中得到高度应用。     

压阻式压力传感器输出特性的补偿

在某型无人机高度传感器性能检测设备中,为解决压力的测量问题,设计了一种用于压阻式压力传感器(PRT)的信号调理电路,实现了对PRT传感器的零点输出、热零点漂移、满量程输出、热灵敏度漂移和满量程输出非线性等的高准确度校准和补偿。电路摒弃了以往传统的误差补偿形式,采用了一款新型信号调理芯片MAX1457,提出了软件补偿的方法,建立了误差校准补偿参数表,经过校准补偿传感器输出误差控制在了0.110%～0.158%。     

基于数字调节方法的MEMS陀螺零位补偿技术研究

针对环境温度影响导致MEMS陀螺零位输出变化较大的问题,设计了一种基于数字调节方法的零位补偿电路并提出了一种陀螺零位漂移特性的测试方法。该补偿电路依据陀螺内部温度传感器输出,实时调节补偿电路输出,实现零位补偿。采用全温(-40℃～+60℃)测试方法,研究得到陀螺零位漂移模型,再经过研究零漂值与补偿电路值之间的对应关系,求解出温度与补偿电路之间的数学模型。实验表明,采用该方法使陀螺零位在全温范围内稳定精度提高了一个数量级,证明了提出方法的可行性和有效性。     

新型电容式蒸汽湿度传感器结构设计

针对高温高压湿蒸汽的湿度测量难度大、准确度低的难点,根据蒸汽与水的介电常数差异较大的特点,利用电容法测量湿度的原理,设计了一种同轴式圆筒形电容式传感器,可实现蒸汽湿度的在线测量。利用集成定时器NE555芯片,设计了外部测量电路对湿度信号进行测量,测量电路将电容量的变化转换成频率值,通过输出频率来反映蒸汽湿度。经标定后,该传感器既可直接测量气体的湿度,又可测量固体的水分含量。     

微机械电容式加速度传感器信号电路设计

介绍了一种可用于差动电容敏感的加速度传感器的信号检测电路,给出了在电路中所用的电子元器件,同时进行分析,得到电路的输出电压和传感器信号电容变化量之间的关系.实验结果表明,该电路的线性高,测量差分电容变化的灵敏度好,是一种具有实用价值的微差分电容测量接口电路.     

电容传感器测量电路的稳零研究

受到测量电路中元件本身性能、温度和供电电源性能等的影响,采用四相检测测量电路的微电容传感器的输出不可避免地会出现零漂,影响传感器的稳定性.为此,对微电容传感器测量电路的零漂现象进行了研究,给出了稳零方案和电路,并说明了电路中各元件对稳零的影响以及元件的选择和计算方法.     

实用太阳能热水器贮水箱水位水温测量变送器

设计了一种水位、水温测量变送器。电容式水位传感器完成水位—电容的转换 ,电流式温度传感器实现水温—电流的转换 ,电容—脉宽、电流—脉宽变换电路输出与水位、水温成比例的调宽脉冲。这两种脉冲综合成一路测量信号 ,两线制传输。给出了变送器的设计要点 ,提出了提高可靠性的工艺措施。实验证明 ,该变送器抗干扰能力强 ,稳定可靠 ,精度满足用户的需要     

一种基于有源电桥的电容式粮食水分传感器

在传统电桥电路的基础上,设计了一种有源电桥的电容式检测电路。该电路具有灵敏度高、线性范围宽的特点。将其用于粮食水分的检测,实现了一种具有线性特性的粮食水分传感器。通过试验测试粮食的电阻抗特性,尤其是电容特性与粮食水分之间的关系,确定了电路的工作频率。试验结果表明:这种粮食水分传感器的输出电压与粮食水分之间呈良好的线性关系,可满足粮食水分在线检测的要求。     

基于AD7150微小电容测量方法的研究

本文主要研究了一种新型的微小电容的测量方法,阐述了电容测量电路的应用背景和国内外研究现状,针对电容式传感器的工作原理确定了测试电路。AD7150是一种响应快速兼超低功耗的电容－数字转换器,通过串行接口与微控制器连接,为电容式近程传感器的信号处理提供了一种全面的解决方案。     

气敏元件测量的一致性温度补偿法

对取样电压法产生的温度漂移及一致性温度补偿法的优点进行了理论分析和实验比较，表明加热电压在０～６．３Ｖ范围内变化时，元件的温度漂移恒为零，输出电压信号只是被测气体浓度的单值函数。     

基于摆式重力仪的电容测微相敏检波器研究

基于摆式重力仪的基本结构,分析了重力检测电容测微器的工作原理,同时提出了一种提供电容测微器激励信号的高对称差分激励信号源的设计.针对微弱信号检测环节,根据互相关检测数学模型,设计了一种实用型开关式全波相敏检波电路.本文电路已在摆式重力仪设计研制中获得成功应用,结果表明:电路性能稳定,检测精度优于20μV,重力检测精度优于1×10-6ms-2(0.1 mGal).     

基于蓝牙和传感器技术的油含水率测量系统

提出了基于蓝牙技术和电容式敏感元件的油含水率新型智能化测量系统,采用了蓝牙技术和C/U转换、U/f转换等设计。C/U转换包括由集成运放构成的正弦信号产生电路、缓冲电路和转换电路三部分。电路选用器件精密,工作稳定可靠。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。