圆筒谐振式密度传感器的计算及有限元分析

谐振式传感器是一种新型高精度的传感器.选用薄壁圆筒作为谐振子,设计了短管谐振式密度传感器.用有限元法建立了圆筒谐振子的模型,通过MATLAB软件编程,计算出合理的谐振子参数,对其频率密度特性进行了分析,并给出了振子的振型分布.仿真结果表明,传感器系数为K0=-181.59 kg/m3,K1=1.17×10-8 kg/m3·s,K2=4.93×10 8 kg/m3·s2.     

一种音叉式液体密度传感器的研究

由于在某些特殊环境场合要求通过细小的孔径对内部的液体密度进行检测，为此设计了一种音叉振动式液体密度传感器。在简要叙述其工作原理的基础上，介绍了该传感器谐振电路的设计。指出温度特性是影响传感器性能的关键因素，为此该系统摒弃传统的硬件补偿方法，引入了软件温度补偿法。实验结果表明：该传感器精度高，调试方便，具有较高的工程应用价值。     

基于神经网络的数据融合技术 在谐振式密度传感器中的运用

本文详细讨论了谐振式密度传感器的模型及测量原理,结合人工神经网络传感器数据融合技术实现谐振式密度传感器在线连续高精度测量,为研制新型的智能传感器提供一种思路。     

基于重掺杂的谐振式传感器频率温度系数补偿研究

MEMS谐振式传感器具有精度高、准数字输出、抗干扰能力强等特点,高精度压力传感器、应力传感器等多采用谐振式工作原理.频率温度系数补偿是实现高精度谐振式传感器的关键技术.通过实验研究了利用重掺杂改善硅频率温度系数的技术.实验表明:P型掺杂浓度达到7 × 1019/cm3 时,〈110〉晶向频率温度系数降低到-11. 68 ×10-6/K;N型掺杂浓度达到6 ×1019/cm3 时,〈100〉晶向谐振频率是温度的二次函数,在80℃左右频率温度系数有过零点.首次实验演示了利用低功耗加热控制结合N型重掺杂,当环境温度由30℃变化到40℃时,谐振频率温度漂移仅为1. 13 ×10-7/℃.利用该技术可实现超高温度稳定性的谐振式传感器.     

光纤耦合谐振式压力传感器

研制了一种以谐振石英晶体为敏感元件的光纤耦合压机传感器。该传感器的电测探头采用低功耗电子集成电路,被测压力用频率信号调制并用光纤传输。这下仅使它适用于特殊环境下的信号位测,而且具有光纤传输的高抗干扰能力。本文介绍传感器的设计思想想、结构特点及工作原理,并给出压力测试结果。     

谐振式传感器的新进展

谐振式传感器是一类应用广泛、发展迅速的传感器。文中介绍了近两年出现的一些新型谐振式传感器和常规谐振式传感器的新进展。主要介绍的有多晶硅、薄膜谐振式传感器等。     

一种高精度密度传感器的研究

圆短筒谐振式密度传感器的主要优点是适合于在线连续测量,测量精度高,易实现数字化传输,抗干扰能力强,稳定性和可靠性好.圆短筒谐振式密度传感器以圆筒谐振子为核心,基于正反馈原理,由激振元件、拾振元件、谐振子和放大电路组成高品质的闭环谐振系统.我们采用有限元法分析方法,研究计算了圆筒谐振子静力学特性和模态响应等动力学特性.设计了圆筒谐振子闭环振荡电路,单片机信号处理系统.对密度传感器进行标定和温度补偿.分析了影响测量结果的各个因素,给出了20℃时传感器测量结果的不确定度.通过实验可靠性高又实用的圆筒谐振燃油密度传感器测量精度达到0.4 kg/m.     

一种硅微谐振式压力传感器的敏感膜片设计

根据正方形膜片的变形和应力分布情况,提出了一种硅微谐振式压力传感器敏感膜片的设计方法,设计了两种正方形间接连接式压力敏感膜片.在相同的膜片面积下,新膜片与原有矩形间接连接式压力敏感膜片性能相近,为内部谐振器的多样化提供了基础.最后,就压力敏感膜片的工艺设计进行了探讨,认为采用正方形凸角补偿结构的〈110〉硅岛和采用边长补偿的〈100〉硅岛最适合间接连接式压力敏感膜片.     

矿用硫化氢传感器设计

分析了电化学硫化氢敏感元件的反应机理,提出了一种矿用硫化氢传感器的设计方案.该传感器以C8051F021单片机为核心,将硫化氢敏感元件输出的信号进行采集、补偿处理后通过LED数码管显示,并通过RS-485或频率的方式实时传输到煤矿井下监控分站.该传感器目前已广泛应用于煤矿安全监测监控系统中.现场应用证明:该传感器测量精度高、稳定可靠、抗干扰能力强.     

圆柱壳体振动陀螺谐振子的品质因数研究

品质因数是衡量陀螺振动特性的重要指标,它决定了陀螺的检测灵敏度.首先从理论上分析了影响圆柱壳体振动陀螺谐振子品质因数的主要因素.然后针对各种因素进行一系列的实验研究,包括谐振子的材料、形状以及尺寸等因素对于陀螺谐振子品质因数的影响.研究结果表明,谐振子的品质因数在很大程度上决定于谐振子材料、谐振环的形状及外径尺寸.材料...     

远程水表数据采集传输系统设计与研究

研究远程抄表技术优化问题,以提高远程数据传输的准确性。在一些特殊环境下,水表数据需要进行较远距离的传输,由于距离增加,传输的数据容易发生丢失或者损耗,造成传输结果不准确。为解决上述问题,提出一种远端传输补偿方法的远程水表数据传递系统,计算传输过程中水表的模拟量数据的衰减程度,进行阶梯性的衰减数据补偿,弥补远距离传输中由于数据衰减带来的缺陷,保证数据准确传输。实验结果表明,算法克服传统的布线传递方法中工作量大、传输距离受限制等不利因素,具有结构紧凑、功能合理、工作可靠、抗干扰能力强等优点,为远程水表采集系统设计提供了依据。     

基于误差在线自诊断技术的智能电表设计

随着坚强智能电网的建设,电能表的现场检验技术滞后于电网发展,造成大量的资源浪费。对误差在线自诊断技术进行了研究。基于ADE9153计量芯片的mSure技术,设计一款具有在线误差自诊断功能的智能电能表。对电能表的软件和硬件作了设计改进。通过分析电能表采样电路的性能改变,监测电能表因窃电、计量故障、器件老化或失效引起的误差改变。通过远程数据采集实现对电能表生命周期内的误差在线监测,便于故障及时发现、精准定位。基于大数据分析,为供电部门合理规划、有序轮换电能表提供参考依据,延长了电能表的使用寿命、减少了资源浪费。通过试验室测试及现场运行测试,验证了误差在线自诊断技术的准确性、稳定性、可靠性。     

基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺振型检测技术

振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声场进行高分辨率测量,获得精确的谐振子振动分布情况,建立了谐振子声波测试实验系统,进行了测试实验,并与激光测振仪的测量结果进行比对。实验结果表明,该测试系统具有较高的振型测量精度。这种测试方法成本低,操作简便,测量精度高,可以实现谐振子振型的高精度快速测量,为后续的谐振子修形及陀螺控制提供重要基础。     

有限元法在并行产品设计中的应用

文章研究了有限元法在并行产品设计中的应用,提出了典型产品的并行设计过程与方法,结合典型产品设计,研究了汽车车身并行虚拟样机方法。     

一种新型液体涡轮流量计的设计

鉴于常规脉冲式涡轮流量计对脉冲信号的测量与输出的精度不高,设计了一种基于C8051F020单片机与HART总线的液体涡轮流量计.该流量计以C8051F020单片机为控制核心,采用软硬件结合的方法实现了液体流量较高精度的测量和脉冲输出.重点分析了硬件设计的测量模块、HART模块和脉冲输出模块以及软件设计的主函数和脉冲测量与输出的流程图,并给出了液体涡轮流量计在柴油标准装置上的测试结果.测试结果表明,该流量计累积流量基本误差限为±0.2%,重复性小于0.06%,实现了较高的精度和可靠性,同时,HART通信正常、可靠性高.     

有限元计算后期处理控件的研究与设计

在有限元计算的后期处理中,矢量场的可视化是相当重要的工作。该文利用ActiveX控件技术,提出了三维矢量场控件的设计方案,为工程计算人员提供了方便。     

控制器智能监督级设计

为了解决控制器算法本身没有考虑的问题,过程对象的时变、强干扰以及过程控制中的突发事件与故障,采用控制器监督级进行有效的处理,以提升控制器的连续运行时间和稳定性。简述了控制器监督级的由来,归纳了它的主要任务,介绍了模块化的构造与设计方法。最后给出一个设计实例,针对锅炉主蒸汽温度控制回路,使用基于专家规则的方法设计了一个控制器智能监督级。应用结果证明了控制器智能监督级的有效性。     

数字涡街流量计信号处理与FPGA实现

涡街流量计以其自身的一系列优点已经成为流量测量仪表家庭中不可缺少的一员,在计量检测中发挥着越来越大的作用.针对涡街流量计易受噪声干扰、现场测量精度不高、量程比有限等问题,采用数字信号处理的方法加以改进,并采用FPGA实现各处理模块.     

基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究

电能信息采集装置分布于电力网中的各个节点,在电力系统中的地位是不可或缺的.为保障电力的公平交易,需要了解一定的电能计量原理,并且需要更精密、更精准、更安全的电能计量设备.为促进电能计量系统的发展、方便人民的生活,设计、研究了一套基于智能表的电能信息计量采集系统.首先,介绍了电能表的计量原理,软硬件如何实现数据的分析计算...