航向传感器应用于拖曳线列阵声呐的性能分析

拖曳线列阵声呐大多采用航向传感器作为获取拖线阵运动方向信息的手段,由于拖线阵所在空间磁场环境复杂,航向传感器在拖线阵内的姿态也会对输出信号造成影响,使得航向传感器的输出值与真实方位偏离较大,影响了其在拖线阵中的应用。文章分析了影响航向传感器输出准确性的各种因素,针对拖线阵特殊的应用环境,提出了正确使用、校准航向传感器的方法。     

一种全固态航向传感器的数学模型及误差校正

介绍了一种船用无陀螺全固态航向传感器.它由3个磁传感器、3个加速度计和1个温度传感器组成.由磁传感器感知地磁场强度方向信号,产生输出信号,经滤波、放大,通过A/D转换进入CPU,再用加速度计测得的3个相互正交的重力加速度信号对地磁信号补偿,经过计算和温度补偿得到航向角和倾斜角信号,最后,通过RS232输出,大大减少了因漂移带来的误差.     

一种新型的纳米巨磁阻抗磁敏传感器

主要介绍纳米微晶材料的巨磁阻抗效应及利用该效应研制的一种新型的磁敏传感器.它以脉冲频率的方式作为输出结果,与传统的磁敏传感器相比,具有高灵敏度、便于数字化测量等优点,在地磁测量、磁航向等方面有良好的应用前景.     

磁罗经自差的智能测定和消除

本文介绍了利用磁传感器HMR3000和计算机组成的磁罗经自差的智能测定系统。通过计算机自动比较传感器输出的信号和基准航向信号，该系统在平时航行时就可自动地测定出罗经自差，并计算罗经自差系数，从而大大简便了磁罗经消差的工作程序。     

基于像素偏振阵列的图像传感器航向角检测

目的:模仿昆虫的导航能力,研究基于像素偏振阵列结构图像传感器的偏振导航方法。方法:使用具有像素偏振阵列结构的芯片搭建偏振导航传感器,采用两种航向角解算方法进行导航实验。在基于图像的航向角计算方法中,以太阳子午线方向建立新的坐标体系后重绘偏振角图片,提取出所有偏振角接近90°的特征点位置进行直线拟合,结合实际太阳方位角解算出航向角。结果:两种导航方法均实现了航向角检测,基于图像的航向角解算方法精度较高,航向角测量最大误差为0.882°,误差均值为0.332°。结论:基于像素偏振阵列结构的图像传感器实现了航向角检测,精度满足导航需求。     

拉铆钉螺杆应力测试误差分析及修正

使用金属应变式传感器和压阻式压力传感器进行拉铆钉常温铆固,以及-50℃～70℃温度范围内钢质螺杆的轴向应力测试,两种测试结果存在一定差异.分析两种方法得到的测试数据,指出因零点输出的影响,压阻式压力传感器测得的预紧力存在误差;由于测试方法的不足和温度误差的影响,应变式传感器测得的温度应力存在误差.使用串并联补偿电路和双丝半桥式温度自补偿应变计可有效修正这些误差.     

湿度传感器响应时间校准规范的制订

湿度传感器响应时间在不同的环境温度、环境风速下,其测量结果会有很大的差别,特别是环境温度对湿度传感器响应时间的影响更大,在-20℃条件下与+50℃条件下其响应时间相差达四倍多。因此,有必要制订用于统一湿度传感器响应时间校准的技术标准,并对湿度传感器响应时间校准时的测量环境条件与校准方法做出规定。     

高精度电涡流位移传感器

德国米铱公司生产的电涡流位移传感器,主要用于油膜厚度的在线精密测量。此电涡流传感器主要包括控制器（DT3010-A,适用于非铁磁材料的测量,如铝材料）和传感器探头（U05,0．5mm量程,非屏蔽）。传感器的线性度达到1．25μm,静态分辨率达到0．025μm,频率响应为25kHz,可在-50～150℃的环境范围内使用,     

一种EFPI光纤压力传感器的结构分析及零点稳定性

介绍了一种基于法布里-珀罗干涉原理的EFPI光纤压力传感器。详细分析了这种光纤压力传感器的原理、结构和解调方法;讨论分析了材料、结构以及制作工艺对零点稳定性的影响;探讨了传感器内部热应力的分布以及消除方法。该结构传感器在经历-40℃和400℃的严酷温度考验后,零点漂移小于3 nm。     

光子晶体光纤F-P干涉式高温传感器研究

本文提出一种用于高温测量的光子晶体光纤F-P干涉传感器,通过熔接机放电使无截止单模光子晶体光纤(ESM-PCF)一个端面完全塌陷,然后再将其与单模光纤(SMF-28e)熔接起来,最后按照设计长度切断ESM-PCF。由于在熔接点处ESM-PCF完全塌陷使其模场直径扩大,减小了与SMF-28e的模场失配损耗,并提高了熔接面的反射光强。这种方式制作简单,相对于以往的光子晶体光纤F-P干涉传感器具有更高的干涉光强度。实验结果表明,该传感器测量温度可达1100℃,温度灵敏度为29.4nm/℃,可以预见这种结构稳定、线性度好的全光纤传感器在机械、航空、冶金领域等具有一定的潜在应用价值。     

以SnO_2纳米颗粒为敏感电极的阻抗型氢气传感器的研究

采用浸渍法在Ce0.9Gd0.1O1.95(CGO)固体电解质骨架中制备敏感材料SnO2,并组装成氢气传感器。利用XRD、SEM对氢气传感器的相组成及微观形貌进行表征,采用IM6e型电化学工作站对传感器气敏性能进行测试。结果表明浸渍法制备的敏感材料SnO2颗粒细小,约为400nm左右;在400~550℃时,传感器阻抗值随氢浓度的增加而减小,且传感器信号与氢气浓度表现出非常良好的线性关系。随着温度升高,传感器的信号响应速度逐渐增加,在550℃、氢浓度为1.0×10-3时,其90%的响应时间为170s。     

VAISALA电容式湿度传感器测定二氧化碳气体中微量水分的研究

以自制标准水发生器发生的湿气为测试样品,利用不同的测试样品对两种不同型号的VAISALA电容式湿度传感器进行大量实验。结果表明:正常环境条件下,两种传感器稳定性良好,其输出信号的响应值与水分含量(露点)在特定区间内呈一定的线性关系;VAISALA DRYCAP DMT 152与242两种类型传感器可以分别对露点-80℃和露点-67℃的水分含量给出稳定准确的响应值,前者的检测限要低于后者且适合露点低于-60℃的二氧化碳产品气的测量;使用VAISALA DRYCAP传感器可以满足二氧化碳中微量水分的测定,但需要水标准气体对其进行定期校准。     

基于p-n导电转变的二氧化钛对CO高温感应性能的研究

研究了以金红石TiO2半导体材料为气敏材料的一氧化碳(CO)传感器在600~800℃之间的气敏性能.该传感器在测试温度600~700℃时对20~2000 mg/m3的CO(载气为氮氧混合物且氧气含量为2%~25%)表现出p型电导行为.随着测试温度从600℃升高至700℃,传感器的感应强度迅速下降到接近于1.当温度升高到750℃以上时,传感器再次出现对CO的感应强度并且表现出n型导电行为.随着温度升高到800℃,传感器对CO的n型感应信号进一步增强,表现出良好的高温感应性能.利用交流阻抗谱仪对该TiO2敏感材料的高温导电特性进行了研究,并初步讨论了TiO2在高温下对CO还原气氛的诱导导电性能变化的原因.     

集装箱用电容式加速度传感器的热变形分析

热变形是导致加速度传感器输出特性随温度变化的主要原因。在分析电容式加速度传感器工作原理的基础上,采用有限元方法对加速度传感器的热变形进行了仿真分析。仿真结果表明:当传感器结构完全对称时,差分方式将结构的热变形相互抵消,传感器的输出不会发生变化;加工误差导致的结构不对称使变热形向刚度较小的一侧发展,从而使传感器的输出产生漂移。温漂试验表明,当环境温度升高40℃时,传感器的输出下降了76 mV。加工中应严格控制工艺流程,确保传感器结构对称,减小热变形。     

一种主动冷却的高温光纤式叶尖定时传感器

针对现有高温光纤式叶尖定时传感器最高耐温只到650℃,无法满足更高温度条件下燃气轮机叶片振动监测需求的问题,研究并设计一种采用主动冷却方式的高温光纤式叶尖定时传感器。为提高传感器的耐温性能,采用中空式的结构设计以及主动冷却的降温方式提高传感器探头的耐温性能。应用Ansys有限元分析软件进行热-流-固耦合分析,对传感器设计的可靠性进行理论论证。在此基础上,对设计的高温光纤式叶尖定时传感器进行高温试验验证。结果表明:试验结果与仿真结果具有良好的一致性,该传感器工作温度最高可达1 300℃,满足大多数高温环境下燃气轮机叶片振动参数监测的要求。     

基于CO2激光焊接的高温光纤压力传感器

为了满足高温环境下的压力测量需求,研制了一种基于CO2激光焊接的高温F-P光纤压力传感器。介绍了MEMS压力敏感结构的制作过程,研究了传感器各组件之间的焊接工艺,实现了高温F-P光纤压力传感器的无胶化封装。在此基础上,对传感器的温度特性和高温压力性能进行了研究。结果表明,采用CO2激光焊接封装的传感器可靠性高,在高温下信号传输正常,未出现光谱能量衰减现象。在300 ℃高温下,传感器在0~2.5 MPa范围内的测量误差小于0.2 %FS,能够实现高温压力的准确测量。但温度对传感器的影响不可忽略,在实际应用过程中需对传感器进行温度补偿。     

一种谐振式MEMS压力传感器单芯片级真空封装和低应力组装方法

为提高谐振式MEMS压力传感器的品质因数,且同时降低温度漂移,设计了一种传感器的单芯片级真空封装和低应力组装方法,选用非光敏苯并环丁烯（BCB）材料在真空加热、加压条件下实现PYREX7740玻璃空腔与传感器芯片的黏合键合,在可伐合金管座上加工出与传感器尺寸相匹配的方形空腔,实现传感器芯片的低应力组装．实验结果表明：传感器具有较高的品质因数（9455）,检测范围为500—1100hPa,灵敏度为9．6Hz／,hPa,满量程最大非线性度为0．08％,-40℃-50℃内温度系数为0．9Hz／℃,温度总漂移为传感器满量程变化的1．3％,传感器在开机加电稳定后长时漂移为0．086％F．S．     

AlGaN/GaN HEMT氢气传感器不同温度下响应特性的研究北大核心CSCD

本文制作了栅极为金属Pt的AlGaN/GaN HEMT结构的氢气传感器。当外加偏压VGS=-2.5 V时,研究了传感器在不同温度(25-150℃)下对不同氢气浓度(25-900 ppm)的响应特性。研究结果表明:当温度为25℃、氢气浓度为25 ppm时,器件响应的灵敏度为65.9%;随着氢气浓度从25增加到900 ppm后,器件灵敏度增加了14%,器件灵敏度与浓度的对数呈线性关系。当温度在25-150℃的区间内,传感器响应的灵敏度随着温度升高而降低,在室温25℃时其响应最佳。此外,通过修正Langmuir吸附等温线建立了传感器响应的理论模型,将实验数据通过理论模型进行拟合,分析了温度对传感器响应的影响。本工作研究的氢气传感器具有优异的响应特性,它可应用于室温氢气检测,具有极高的应用潜力。     

光纤辐射计的研究

本文探讨了用光纤传感器实现温度测量的辐射计。用石英光纤束实现了非接触200～600℃的温度测量。温度分辨率为±0.5℃。理论研究表明,光纤束与被测目标直接耦合方式使仪器定标和使用很方便。     

NASICON固体电解质NH_3传感器的研制

本文介绍了一种管式结构的固体电解质NH,传感器.该传感器是将溶胶-凝胶法制备的NASICON为导电层材料,以掺杂C的Cr2O3为辅助电极材料制得的.当工作温度在250～450℃时,器件对浓度为(50-500)x10-6的NH3表现出了良好的气敏性能,器件电动势EMF值与NH3浓度的对数表现出了很好的线性关系,在350℃时,器件的灵敏度为89 mV/decade.同时,器件表现出较快的响应恢复速度,对50×10-6的NH3的响应恢复时间分别为30s和60s,且有较好的选择性.