光电传感器测量设计与应用探究

在当前的社会应用中,测量与检测在各个行业有着非常突出的应用,为了实现测量与检测的准确性和及时性,往往会应用到一些反应较为灵敏,测量准确值比较高的精密性仪器设备,而光电传感器就是其中最为重要的应用设备之一。就当前的光电传感器具体应用来看,其在安防、物位检测、液位控制,产品计数以及速度检测方面发挥着重要的作用。为了更好的认知光电传感器,为其的专业化应用提供实践指导,本文分析研究光电传感器的测量设计和具体的应用。总结其测量设计实现的具体过程。     

基于CCD传感器的砂轮轮廓测量系统设计

为实现激光修整砂轮过程中的砂轮轮廓测量,分析了激光三角法的测量原理,并选用基于三角法的CCD激光位移传感器、精密电控移动平台和数字信号处理器(DSP)等搭建了砂轮轮廓测量系统。系统采用DSP设计传感器控制和数据处理电路,以实现其在激光修整砂轮过程中的应用。传感器测量精度验证实验和激光修整砂轮实验结果表明:CCD位移传感器的测量精度达7μm,所设计的轮廓测量系统能准确测量出砂轮轮廓,并成功应用于激光修整砂轮系统,具有良好的实用价值和应用前景。     

测量多振动参数的PVDF传感器的设计

传统测量振动参数多采用压电式加速度传感器。设计了正弦和余弦形状PVDF传感器,可以测量位移、角位移、弯矩、剪力和功率流等多个振动参数。并以测量位移和功率流为例,对其结果进行了比较,结果表明:PVDF传感器测量更方便、数据更精确,功能更齐全、应用更广泛。     

一种夹紧力传感器的研制

研制了一种夹紧力传感器,用于测量机械夹具产生的夹紧力.夹紧力传感器是应变式传感器,其弹性体有两个呈非对称钳形结构的悬臂梁,实现夹紧力的测量;V型的测量接口保证测量定位的准确.设计采用了有限元计算方法,并将计算结果与测量结果进行对比,验证了设计的正确性.测试表明,夹紧力传感器测量精度为0.2％,测量时产生最大变形为0.038mm,优于设计指标.传感器装配后与配套仪表连接,现实应用中展现出良好的性能.     

数字化细分方法在EPS扭矩传感器中的应用

根据所设计的一种磁电式相位差式EPS扭矩传感器的结构以及EPS扭矩传感器的工作环境,提出将数字化细分方法应用与此扭矩传感器;通过数字化细分方法测量传感器扭杆弹簧两端的角度间接地测量相位差;最后搭建了一个测量角度的原趔机对此方法进行测试,测试结果表明角度的测量精度可达0.1°,从而其扭矩测量精度也可达到0.64nm,能够满足EPS系统的控制精度要求.     

基于主元分析法的航空发动机传感器故障诊断研究

主要研究了主元分析方法在航空发动机传感器故障诊断中的应用,并提出了主元分析法故障诊断算法。假设只有传感器故障情况下,将传感器测量值所组成的测量空间分解为主元和残差两个子空间,并通过传感器实际测量数据与正常数据矩阵在残差空间上的投影做比较,对传感器故障进行故障诊断;针对航空发动机的压力温度转速等传感器常见的故障,通过运行故障仿真平台绘制了其多元统计特征图;分析仿真结果表明,主元分析法对航空发动机传感器具有很好的故障检测和故障诊断能力。     

MEMS传感器——无人机的核心

无人机的市场规模和范围持续蓬勃发展,新应用程序不断涌现,而高品质MEMS传感器和先进软件对其发展至关重要。本文详细介绍了无人机的几种关键性传感器以及对无人机性能的影响,如惯性测量单元、气压传感器、地磁传感器、应用特定型传感器节点和传感器数据融合,并介绍了Bosch Sensortec的相关产品在无人机上的应用。     

插入式静电传感器空间滤波法流速测量

插入式静电传感器在测量煤粉流速和保证其安全输送有较好的应用。利用插入式静电传感器和空间滤波原理提出了一种新的测量固相颗粒传送速度方法。根据得到的插入式静电传感器的点电荷数学模型,推导得到了固相流速的空间滤波测量原理,同时,采用"3dB"原则获取信号的截止频率实现了固相流速在线测量。通过实验,验证了插入式静电传感器空间滤波原理的可行性,并在流速为2 m/s～7 m/s时,分别进行了实验验证。实测结果证实了插入式静电传感器空间滤波原理测量流体速度方法是一种有效的方法。     

加速度传感器ADXL202在无线监测中的应用

论述双轴加速度测量传感器ADXL202在无线传感器节点中的应用;详细说明ADXL202的硬件结构和操作方法,以及ADXL202的传感精度高、体积小、功耗低的特点,使其非常适合在无线传感器节点上的应用。同时介绍了采用ADXL202的无线传感器节点的数据采集和无线通信部分的硬件实现,并且给出了无线传感器网络在实际项目中的成功应用。     

长余辉发光材料在传感方面的应用

随着传感器的广泛应用,开发新的敏感材料成为目前的研究热点。俗称为夜光粉的长余辉发光材料在传感器方面的应用优点与现状进行了阐述,介绍了不同种类的长余辉发光材料特性及其在传感器方面的应用和测量原理,并对其发展前景进行了展望。     

高温应变测试方法与测试系统开发

高温应变的测试往往是工程上的一个难点,高温会对传感器、测试仪器以及测试数据带来诸多的影响,需要采取有针对性的措施来保证测试方案的可行性和测试数据的准确性。通过实验分析高温对应变测试过程产生的各种影响,就高温应变计的选型和参数修正、高温条件下的温度补偿,以及测试数据的处理进行了详细的分析讨论。并针对这一过程开发了配套测试系统,通过实测某高温退火炉炉壁工作过程的应变情况,得到了准确的温度-应变曲线和炉壁的应力分布情况,在高炉的分析检测中取得了较好的效果,对一般的高温应变电测也具有很好的适用性。     

凝析油自动计量测控系统的设计

从减小生产工况对凝析油计量的影响、提高计量精度出发,提出了一种集凝析油产量和含水率计量为一体的高精度计量方案,介绍了该自动计量系统测控电路及其软件的设计思路,现场运行与测试表明该自动计量系统原理正确、工作稳定、精度较高。     

一种整小数结合式激光外差信号处理方法

为解决在纳米级分辨力激光外差干涉测量中,由于倍频计数限制引起的在大量程条件下测量分辨力难以提高的难题,提出一种新颖的基于锁相环倍频和相位解调技术相结合的整数、小数结合计数式检测方法。该方法采用数字电路式对顶、错位脉冲消除预处理法得到外差信号的整数相位,再采用高分辨力的鉴相方法获得小数相位,并实现整数、小数相位的正确结合。实验和分析结果表明:采用该方法的激光外差干涉测量系统,动态测量分辨力达到10 nm,与HP5528在1.2m的测量范围内比对测量结果的差值小于0.09μm,静态测量相位分辨力为0.011°,对应的静态测量分辨力优于0.1 nm。应用提出的测量方法,为大范围高分辨力的动态位移测量提供一种有效的技术途径,同时,提高了激光外差干涉系统的测量分辨力。     

一种新型三相流测量系统的研制

利用成熟的单相流测量仪的基本原理 ,研制了一种新的三相流在线检测仪及其系统。应用热扩散法来测量气液比 ,设计的灵巧电容探头来测量油水比 ,该仪器可适合各种不同生产条件的油田的三相流测量     

轮对尺寸测量方法的算法研究

针对轮对参数测量的特点,将旋转测径法运用于轮对尺寸的测量中,既降低了仪器量程的要求,减小了测量不确定度,又能用同一台仪器测量轮对外观形状参数的微小几何量.测量结果表明改进后的测量方法扩大了测量范围,提高了测量精度,更适合于轮对检修的参数测量.     

零件几何参数的计算机测量系统

介绍了一种利用视频测量、计算机图像处理技术实现的零件几何参数测量系统。该系统具有较高的测量效率 ,能够达到较高的测量精度。阐述了系统组成原理、图像处理算法以及影响系统测量精度的主要原因     

高精度分体式超声波温度测量仪研究

传统的温度测量仪在较宽的测量范围内无法保证稳定的高精度测量,针对此种不足,设计了一种高精度分体式多声道超声波温度测量仪.该温度测量仪利用超声波测温技术,以被测物体作为传播媒介,在传播距离确定的条件下,通过测得超声波在介质中的传播时间间接测得介质的温度.分体式多声道的结构设计使温度测量准确有效,同时降低了传感器材质在耐高温、耐腐蚀方面的限制要求.基于FPGA的快速处理电路以及细分插补算法,使传播时间的测量分辨率优于纳秒级,确保实现分辨率优于0.001℃的高精度温度测量.     

平行测量:复杂测量系统的一个新型理论框架及案例研究

分析了复杂测量系统的溯源研究现状,指出现有的研究已不能满足复杂测量系统的动态化溯源需求,提出了建立人工测量系统的必要性.基于ACP（Artificial societies,computational experiments,and parallel execution）方法建立了平行测量系统的理论框架,通过构建与物理测量系统行为和特性等价的人工测量系统,借助人工测量系统的计算实验,确定测量优化控制策略,引导物理测量系统的运行,并进行评估,实现物理测量系统和人工测量系统的平行执行和平行控制,将物理测量系统溯源至人工测量系统的理论模型上,解决复杂测量系统的溯源问题.并以齿轮在位测量系统为例,对平行齿轮测量系统进行了设计和平行控制研究.     

市电参数测量仪的设计

为了实现市电质量监测并降低测量成本,以STC12C5A60S2微处理器为控制核心,利用电压有效值转换芯片等器件,设计了一款市电参数测量仪,对频率、电压有效值及失真度进行测量;基于测周法实现50 Hz频率的测量,通过一块电压有效值转换芯片测量总电压有效值与谐波电压有效值,实现市电电压的测量,并通过计算获得失真度值;实验结果表明,该测量仪测量精度较高,频率测量误差小于0.1%,电压有效值测量误差控制在1%以内,失真度测量误差小于5%;该测量仪结构简单、性能稳定,可应用于电能质量监测系统。     

音速喷嘴流量传统测量法的优化及湿空气流量测量的解决方法

音速喷嘴是行业内公认的测量气体流量的标准器具,保证其高测量精度是一项基础性工作,对研发类似产品具有借鉴意义.在论述音速喷嘴流量测量原理的基础上,指出了传统测量法存在的缺点,提出了回归函数的概念,对传统法取得的结果进行优化,使其更接近真实值.还将湿度参数引入管道内气体流量测量中,主要目的也在于提高音速喷嘴的测量精度.