直测式5V供电霍尔电流传感器设计

针对市面上采用磁平衡原理的5 V电源供电霍尔传感器输出功耗过大及单纯采用PN结温度补偿方案对直测式原理霍尔传感器无法将产品供电电压降至5 V等问题,提出了采用具有正温漂系数的线性恒流源LM134作为霍尔传感器的温漂补偿元件的设计方法,最终实现了低电压、低功耗、低成本、高可靠的霍尔传感器设计,该产品广泛应用于各种低压供电检测系统。     

混合型流量积算仪的设计和实现

本文介绍了低功耗混合型流量积算仪的功能要求和技术指标,比较了恒压法和恒流法两种传感器供电方法对测量精度的影响,设计了系统的组成和接口,分析了各个模块的功耗,确定了芯片的选型和系统的工作频率,并提出采用分时给三个传感器加恒流源激励的方法,结合A/D转换芯片的开关功能和CPU的睡眠功能,可以实现系统的低功耗要求.最后,提出了保证系统测量精度的方法.实践表明,采用上述方法可以较好地实现系统的功能、低功耗要求和精度指标,温度、压力和差压的测量精度都优于0.2%.     

基于光纤测温的毛细管井下温压一体化监测技术

海上油田特别是海上稠油油田的开采中,为实时掌握井下工况、高效开发油气资源、提高采收率等,必须精确测量井下油藏的温度和压力。基于传统毛细管压力监测技术的测量灵活、直读监测等特点,引入分布式光纤温度测量技术,提出了具有双层毛细管结构的井下温压一体化监测技术。根据不同的测量要求分析了传感器的不同安装方式,设计了监测系统整体框架。该技术可实现井下任意深度处的温度、压力同时测量,利用测得的温度值修正压力测量值,提高了压力测量精度。     

基于无线传感器网络的矿用温度测控系统设计

为了满足矿井温度测控的需要,应用DS18820和PIC18F458,开发了一种基于无线传感器网络的智能化温度传感器系统。系统硬件部分主要由传感器模块、微处理器模块、无线收发模块、显示和报警模块、串口模块和供电模块等组成;软件部分给出了ZigBee无线通信协议、传感器节点、汇聚节点的工作原理及设计流程。试验表明：该系统具有高精度、高可靠性、低功耗的特点,有效地实现了对矿井温度的实时检测与监控。     

硅压阻式压力传感器智能校准系统设计

针对硅压阻式压力传感器存在非线性和温度漂移的现象,设计了一种传感器线性化与温度补偿的智能校准系统。系统由上位机、下位机两部分组成,上、下位机通过RS485接口通信。下位机选用C8051F350作为主控制器,实现压力和温度的采集、处理及传输。上位机应用软件使用LabVIEW编写,实现规范化多项式拟合算法。试验表明该系统能够满足硅压阻式压力传感器线性化和温度补偿的要求。     

智能换热站自动控制系统设计

智能换热站的自动控制系统由监控中心、通信网络、本地监控站(现场控制层)3部分组成。本文重点介绍了智能换热站现场控制层的硬件设计,结合换热站的主要调节参数二次侧的供水温度、供回水压差和回水压力,给出了智能换热站主要控制策略。     

太阳能沼气温度控制系统的研究

分析了太阳能沼气利用的技术需求与现状,为实现太阳能在沼气生产中的高效利用,设计了基于MSP430单片机的低功耗温度控制系统。文中分析了沼气发酵的最佳工作温度,设计了以压力传感器和温度传感器为核心的温度控制方案。该系统稳定可靠、低功耗、使用简单,能够满足利用太阳能生产沼气的要求。     

基于USB的数字压力传感器的补偿方法

介绍了压阻型扩散硅压力传感器的温漂及补偿方法,设计了一种基于USB接口传递的数字压力传感器实现温漂的数字补偿.传感器包括了压力传感器、补偿电路和上位机界面等3部分.对数字补偿的硬件电路进行了详细介绍,数字补偿电路以ATmega8单片机和FT232为核心.传感器通过采集压力传感器的输出信号,再对采集到的信号进行分析处理后将数据打包通过USB接口给上位机,压力值在上位机界面显示出来,可实现对测量压力的数字化补偿和实时传送.     

基于数据融合的压力传感器温度误差补偿方法

分析压阻式压力传感器的工作原理,针对压阻式压力传感器输出电压受温度影响较大的特点,讨论了一种基于数据融合的温度误差补偿方法.实验表明,采用该方法后,压阻式压力传感器输出电压受温度影响大大减小,系统性能更加稳定,工作更加可靠.     

太阳能供电的ZigBee温度采集网络

在太阳能的应用背景下,设计ZigBee无线传感器温度采集网络。针对温度采集特点,采用太阳能与蓄电池互补供电策略,实现ZigBee网络温度采集。由于采用AES加密,网络中的节点可以建立可靠的连接,从而能更好地完成数据的采集;与传统的温度采集网络相比,具有低功耗、低成本、高可靠性、长寿命等优点。实验结果表明,ZigBee温度采集网络设计合理,工作可靠。     

基于小波神经网络的压力传感器温度误差补偿方法

分析压阻式压力传感器的工作原理，针对压阻式压力传感器输出电压受温度影响较大的特点，讨论了一种基于小波神经网络的温度误差补偿方法。实验表明，采用该方法后，压阻式压力传感器输出电压受温度影响大大减小，系统性能更加稳定，工作更加可靠。     

新型连杆式 AAS 压力感知模块的设计与实验研究

人工肛门括约肌(AAS)植入体内后长期处于生物组织液环境下,设计稳定可靠的压力感知模块对重建便意与确保血供 安全性有着至关重要的作用。 基于人体直肠压力生理参数采集特点,首先通过有限元分析设计选取了传感器的材料、尺寸等参 数,设计了假体臂的传感器安装开槽结构与压力模块电路走线槽;通过对多种系列防护胶进行防潮湿性能实验,研究了新型传 感器的封装工艺及安装方式,并对系统电路模块设计了新型封装形式,提高了整体系统的防水性能。 实验结果显示该新型传感 器在 20 天水下环境中应变片阻值变化在 1‰以内,传感器线性度较高,输出工作电压范围合适;AAS 系统水下实验后传感器电 压初值平均浮动率仅为 4. 1% ,初步验证了本文设计的新型压力传感器在体内环境下的良好适用性与应用可行性。     

罗茨流量积算仪的低功耗设计

罗茨流量积算仪用于气体流量的自动化计量。本文引入天然气压缩系数Z，对理想气体状态方程进行修正，提高了流量计温压补偿的准确性。文中阐述了积算仪的硬件和软件设计方案，着重介绍积算仪低功耗设计方面的尝试；利用MSP430单片机的低功耗和高集成度的优点、软件设计的低功耗实现等。结果表明，泫系统运行稳定，检测精度高。具有一定的实用性和推广价值，适于电池供电和远程应用场合。     

酸液环境下传感器自供电系统的设计与实现

为了克服酸液环境中传感器设备长期供电的问题,基于原电池原理对酸液环境中传感器自供电系统进行了设计,并利用低功耗传感器系统进行了验证。自供电系统主要利用锌铜电极和酸液把化学能转换成微弱电能,通过能量收集器对微弱电能进行收集,并将收集的能量存储在储能电容中,为整个传感器系统的正常运行提供电能。测试结果表明,自供电电路系统能为低功耗传感器的数据采集及无线发送提供足够的电能。该自供电系统具有为酸液环境下低功耗传感器监测系统长期供电的潜能。     

压磁电感式汽车电喷发动机进气压力传感器的研究

为准确检测汽车电喷发动机进气压力,对一种利用Fe基非晶态合金压磁效应实现发动机进气压力检测的方法进行了可行性研究.首先,设计了一种膜片压磁电感式压力传感器,论述了这种传感器的结构、工作原理、输出特性以及主要参数的选择.然后,通过试验,分析了传感器的静态特性以及温度对输出的影响.试验结果表明,文中设计的传感器最大静态误差为1.17%,最大灵敏度为0.737 4 mV/kPa,温度零点漂移为0.936%F·S/℃.另外,传感器结构简单、工作可靠、温度稳定性高,用于检测发动机进气压力是可行的.     

基于无线通信的井下低功耗压力传感器设计

针对有线矿压监测系统存在的缺陷,提出了一种低功耗矿井无线压力传感器设计方法与实现电路。该方法从低功耗的视角,对传感器节点的硬件电路、软件流程和系统时钟进行了优化设计研究,硬件电路以MSP430为核心,首先通过对各功能子模块配置数字开关及中断调度方法,有效增加了核心电路的休眠时间以节省能源消耗;其次,在保证性能的前提下,调配主系统时钟的时钟源及降低时钟频率,减小了CPU运行时的功耗;最后,给出了扩散硅压力传感器的输入输出关系及不确定度的形式化表达式。传感器测压范围是0~70 MPa,测试结果表明,节点测压最大误差为0.1MPa。该数字传感器具有体积小、抗干扰性强、易维护、安全性高等特点。     

压力传感器厚膜温度补偿技术研究

采用厚膜电路制造技术实现硅基压力传感器的温度补偿,不仅可以使传感器的补偿精度高、补偿温区宽,而且可以使传感器的可靠性、抗震动性、耐高低温冲击性以及传感器的外观品质得以全面提升。文中介绍了压力传感器温度补偿电阻网络的原理、厚膜电路的设计和制造技术、网络阻值调整等方面的研究,通过合理的版图、结构和工艺设计,实现了OEM压力传感器的温度补偿,已在压力传感器产品的生产中得到成功应用。     

电力电缆接头温度无线监测前端装置设计

基于集成温度传感器、超低功耗单片机和无线通信等技术,提出了电力电缆接头温度无线监测系统方案,并且论述了其前端装置软硬件设计.实际测试实验表明:系统可以有效监测电缆接头的温度情况,并可对具体接头超温得到早期预警信号.这对于避免电缆火灾事故,提高城市地下电缆的供电可靠性有重要意义.     

电子温压补偿式涡轮流量计设计

传统的机械式涡轮流量计难以满足气体标况体积计量的要求,因此,为实现工业现场流量测量的准确性、科学性而设计了电子温压补偿式涡轮流量计。该流量计采用低功耗的控制器、高精度的A/D转换芯片实现流量、温度和压力信号的采集以及对工况流量的温压补偿,合理化的软件设计提高了流量测量的实时性和准确度。     

硅压阻式压力传感器测量误差在线补偿方法研究

由于硅压阻式压力传感器的测量精度易受温漂和非线性等因素影响,而现有测量误差数字补偿方法实时性不高,因此提出了一种基于二元插值算法的异频分步在线补偿方法。首先采用三次样条插值算法对传感器输出电压和工作温度插值,抑制温漂;然后利用拉格朗日插值算法对压力和电压进行分段插值,减小非线性误差;同时降低温度的插值频率以减少每个压力插值周期内计算量,克服了传统的插值补偿方法将两个变量在一个插值周期内计算时间长的缺点。通过传感器标定和误差补偿实验验证了该方法的补偿精度在0～60℃的温度范围内满足±0.05%FS的误差要求,并且在设计的采集系统上实现1 kHz的数据输出速率。实验结果表明该方法可以有效地提高硅压阻式压力传感器的测量精度,且具有较高的实时性,能够实现误差在线补偿。在航空发动机试验的气体压力测量中具有一定的工程应用价值。