谐振式低速气体流速微传感器的理论建模

首次提出一种基于昆虫风速感受器的微型谐振式传感器,用以测量低速气体流动。基于有限元分析提出气体雷诺数与其绕流无限长平板时的粘滞系数的数值关系,给出无限长平板的尺寸对于上述关系的影响。基于上述关系,推导这种微传感器在测量低雷诺数气体流动时的理论模型,得到气体流速与谐振子固有频率偏移的关系。使用有限元分析来评估这种设计,其结果表明,当气体的雷诺数低于1时,这种传感器的输入与输出成线性关系,其灵敏度达到1．6 Hz/（cm·s^-1）。     

宽量程糖度测量中的光学系统设计

设计了一种基于反射临界角法测量糖度的采用双光源的光学系统.该系统实现在不改变接收端图像传感器参数、保证测量精度的前提下,扩大量程.根据折反射定律,通过分析光路图,给出了该光学系统的棱镜尺寸、两光源间距、透镜焦距及通光口径等参数,并通过实验对其进行了验证.     

外同步式时间延迟积分CCD传感器模拟装置

由于时间延迟积分(TDI) CCD传感器在调试阶段易损坏,本文提出了一种基于外同步信号驱动原理的TDI CCD传感器模拟装置.该模拟装置实际尺寸可以达到长100 mm,宽45 mm,与实际TDI CCD传感器的物理尺寸相当,可根据实际光照度大小精确地模拟TDI CCD传感器像元感光程度.该装置可以模拟TDI CCD传感器输入引脚的阻容特性并能合成完整的TDI CCD视频输出信号,实现TDI CCD传感器的16、32、48或64级积分级数控制的功能.该装置还可以模拟CCD驱动信号和输出视频信号的温度延时特性,延时时间在0.5～12.5 ns间可调,从而方便了信号采样电路对采样时刻的调试.     

轴类零件参数综合检测

以轴直齿类零件为例 ,提出一种快速、能同时测量轴向尺寸和径向尺寸的非接触、多参数综合测量方法。它利用基于光学三角法的激光位移传感器获得轴类零件的径向尺寸 ,利用半导体激光器与光电二极管组成的扫描式发讯传感器和光栅传感器的组合获得轴向尺寸。探讨了该系统的检测性能 ,给出了实测结果     

轴尖零件参数综合检测

以轴直齿类零件为例,提出一种快速、能同时测量轴向尺寸和径向尺寸的非接触、多参数综合测量方法。它利用基于光学三角法的激光位移传感器获得轴类零件的径向尺寸,利用半导体激光器与光电二极管组成的扫描式发讯传感器和光栅传感器的组合获得轴向尺寸。探讨了该系统的检测性能,给出了实测结果。     

基于圆柱谐振腔的射频接近传感器的研究

为满足接近距离的高精度测量要求,设计了一种采用圆柱谐振腔测量物体接近距离的新型传感器.给出了腔中E011谐振模的电磁场,导出了接近距离计算公式;讨论了谐振腔几何尺寸与工作频率之间的关系;建立了传感器系统模型.仿真结果表明精度达1 μm.该传感器不受温度、湿度、尘埃等环境因素影响,允许多个传感器安装在一起而彼此互不影响.可用于摩擦搅拌焊接机器人、汽车轴承套内外间隙监测,厚度测量等领域.     

微机械器件形状与尺寸的图像测量研究

采用面阵CCD作为图像传感器,结合微机械器件结构尺寸的测量特点,建立非接触式无损图像测量系统,并给出了典型平面几何尺寸的测量原理和算法.试验结果表明系统具有良好的稳定性和较高的精度.     

切刀综合检查仪及其机构设计

叙述了切刀综合检查仪的原理,利用半导体激光器与光电二极管组成的扫描式发讯传感器和光栅传感器的组合获得轴向尺寸,利用基于光学三角法的激光位移传感器获零的径向尺寸,达到二维尺寸的快速检测,探讨了实现上述测量原理的机构设计方法,并给出了测试结果。     

高精度绝对式差极角位移传感器

针对传统的大尺寸栅式角位移传感器在实现绝对定位的同时难以兼顾高精度测量的问题,在前期研究基础上设计了基于交变电场的大尺寸绝对式角位移传感器.传感器利用单列式传感结构实现高精度测量,设计内、外圈两圈结构在整周内刚好相差一对极以实现绝对定位.研制的传感器样机内径为100 mm、外径为154 mm,经实验测试并分析,其对极内...     

微热板式气压传感器结构设计与热分析

给出了采用牺牲层技术制作的微热板式气压传感器的加工工艺和工作原理.分析了微热板各层薄膜厚度、微热板下气隙高度、支撑桥尺寸、微热板面积大小对传感器加工、工作性能的影响,并结合实际工艺条件设计了一种采用不同支撑桥尺寸的传感器结构.理论分析了恒温加热方式下微热板各种传热途径随气压的变化关系;用有限元方法模拟了恒流加热方式下气压对传感器温度分布和温度大小的影响.分析结果显示,气压较高时微热板传热以气体导热为主,而气压较低时以支撑桥导热为主;微热板区域温度分布较均匀,温度大小受气压影响较大;设计的传感器测量范围为10～10⁵Pa,功耗在毫瓦级,且具有尺寸小、热响应快、易与电路集成等优点.