汽车用热线式空气流量传感器

利用热式空气流量传感器直接测量空气质量流量的特点,设计了一种应用于测量内燃机进气系统进气量的热线式空气流量传感器。通过对传感器输出信号进行温度补偿、放大及线性化处理,其输出电压与质量流量近似呈线性关系。试验结果表明:热线式空气流量传感器应用于汽车电喷系统中,可以为发动机提供准确的进气质量流量。     

环境温度对集成微沟道温差空气流量传感器的影响及其补偿

研究了环境温度对集成微沟道热式空气流量传感器的影响,并提出了相应的环境温度补偿方案,能显著减小测试误差.这种传感器的测试原理是通过加热电阻的上下游温度差来反映空气流速,不同的环境温度,该上下游温度差也不同,从而导致测试结果出现偏差.随着环境温度的增加,上下游温差变小,输出电压也减小,但可测试范围增加.同时,文中提出的一...     

基于玻璃的流量传感器的研究

提出一种基于玻璃的空气质量流量传感器,该传感器具有制造工艺简单、测试范围宽和抗流体冲击能力强的特点。通过CFD软件模拟了传感器芯片在各种情况下的温度场分布,得到了流速与芯片上下游温差的关系曲线,理论分析表明基于玻璃的流量传感器最大流可测速可达10m/s。采用半导体工艺制备了基于玻璃的流量传感器,通过测试得到了芯片的输出信号电压和流速的关系曲线,在流速范围为0～10m/s时,输出信号电压没有出现饱和现象。当芯片表面掠过流速为10m/s时,测得芯片放大信号电压可达1.51V。     

Investigation of long term drift of an intraocular pressure sensor

Microsystem Technologies - “Zero drift” behavior of an optical intraocular pressure sensor is studied using an analytical model based on the deflection of a circular membrane. Results...     

基于PIC单片机的热膜式空气流量计设计

介绍了一种基于PIC单片机的数字输出型热膜空气流量计,用于汽车进气流量的检测.首次提出以PIC单片机为流量计控制核心,充分利用单片机内部的ADC、CCP、PSMC等硬件资源,实现了热膜传感单元输出模拟信号的采集、模数转化,以及流量信号、温度信号的输出控制等功能.针对热膜传感单元流量信号存在对环境温度交叉敏感等问题,提出一种基于二元回归分析法的热膜式流量计的校准方法,并详细介绍了流量计的自校准过程.     

热膜式空气质量流量传感器动态特性研究

空气流量传感器可以精确测量发动机进气量,发动机在进气管内的流动是流速变化较大的非稳态流动,需要流量传感器具有较快的动态响应特性。通过建立取样流道中的热固耦合模型,利用流体力学的方法,模拟计算动态响应特性,获得了流量传感器探头的温度场,利用阶跃脉冲模拟计算了传感器的动态响应特性,利用气道试验台进行动态响应特性的测试。热膜的热平衡需要一个自我调整的过程,所以,实测的动态响应速度低于计算模拟值。     

基于姿态识别技术的风筒风量开关传感器设计

针对现有铁架式风筒风量开关传感器存在生产调试复杂、安装维护不便、抗电磁干扰能力弱等问题,设计了一种基于姿态识别技术的风筒风量开关传感器。该传感器采用三轴加速度传感芯片静态姿态检测原理,实现了风筒风量开关状态检测。实际应用表明,该传感器检测可靠稳定,调试安装简便,抗电磁干扰能力强。     

A printed circuit board capacitive sensor for air bubble inside fluidic flow detection

This paper presents a three-electrode capacitive fluidic sensor for detecting an air bubble inside a fluidic channel such as blood vessels, oil or medical liquid channels. The capacitor is designed and fabricated based on a printed circuit board (PCB). The electrodes are fabricated by using copper via structure through top to bottom surface of the PCB. A plastic pipe is layout through the capacitive sensor and perpendicular to the PCB surface. Capacitance of sensor changes when an air bubble inside fluidic flow cross the sensor. The capacitance change can be monitored by using a differential capacitive amplifier, a lock-in amplifier, filter and an NI acquisition card. Signal is processed and calculated on a computer. Air bubble inside the liquid flow are detected by monitor the unbalance signal between the three electrode potential voltages. Output voltage depends on the volume of the air bubble due to dielectric change between capacitor’s electrodes. Output voltage is up to 53 mV when an 2.28 mm³ air bubble crosses the sensing channel. Air bubble velocity can be estimated based on the output pulse signal. This proposed fluidic sensor can be used for void fraction detection in medical devices and systems; fluidic characterization; and water–gas, oil–water and oil–water–gas multiphase flows in petroleum technology. That structure also can apply to the micro-size for detecting in microfluidic to monitor and control changes in microfluidic channels.     

翼片式空气流量传感器翼片形状的研究

针对目前翼片式空气流量传感器在工作过程中存在压力损失较大的缺点,通过对汽车进气管道内气流状况的分析,明确造成压力损失较大的主要原因是翼片面积过大。将翼片面积缩小为原定面积的20%后,分别对等翼片面积时圆形翼片、扇形翼片、弓形翼片、部分圆环翼片等4种不同形状下的对应转动力矩进行了计算。对比得出采用弓形翼片在相同压力损失下可获得最大转动力矩,此力矩能够满足怠速时流量的测量,为新型翼片式空气流量传感器翼片的设计提供了重要的依据。     

新型空气质量流量传感器的建模与设计

热式质量流量传感器是在层流的条件下,通过加热电阻周围温度分布的变化来反映气体流量.本文通过在流道中设计内部小流道,把流速测试段的流态变为层流,并模拟了整个流场的的速度分布,在流速测试段得到比较理想的雷诺数Re≈12～110.在小流道测试段的流速与内燃机进气管的平均流速成一固定比例系数,因此,通过测试小流道内的流速可以获得内燃机的进气量.通过模拟分析得到了在恒温加热的条件下,不同流速下的温度分布,从而获得不同流速下,测试点的距离与温度差的关系曲线,并找出了相应测试点的测试范围,最终获得了温差最大值对应的测试距离为140～210 m.通过在加热电阻两端设计了两对测温电阻,得到叠加信号对应最大流速精度为0.02 m/s.     

基于恒温法的热膜式气体流量传感器的设计

设计了一种新的基于恒温法的热膜式气体流量传感器,介绍了该传感器的建模过程及其敏感元件的结构设计,并给出了流量传感器的详细设计方案。仿真和实测结果表明：该流量传感器既能对小流量信号敏感又能准确地反映大流量的输出,功耗低于0．1W,响应时间小于50ms,精度可达到0．6％FS,能够满足低功耗、快响应、高精度等性能技术指标的要求。     

面向工业过程软测量建模的概念漂移检测综述

基于数据驱动的软测量模型广泛用于工业过程中产品质量与环保指标等难测参数的在线测量,该过程中存在的概念漂移问题易导致模型精度下降.如何有效识别过程概念变化并精准检测漂移样本是提高模型测量性能的关键.本文总结并分析目前漂移检测的研究思路与进展,为面向工业过程软测量的漂移检测算法提供设计指导.首先,介绍了概念漂移的通常定义与...     

空气质量流量传感器的内部流道建模与设计

对于空气质量传感器中的热电阻表面流场分布,需要设计一种合适的内部小流道,能使得热电阻表面的流场分布合理.选择流场湍流模型,仿真分析了直线形壁面和几种圆弧形壁面的内部小流道的流场分布,研究了它们的流场分布特性,确定了热电阻的安装位置.仿真结果表明:与直线形流道相比,圆弧形流道具有较好的同一水平方向的速度一致性和较小的垂直...     

启发式算法在MEMS陀螺仪数据处理中的应用

随机漂移是影响微机电系统(MEMS)陀螺仪精度的主要因素.为了实时估计并补偿随机漂移,对启发式漂移消减算法(HDR)进行改进,提出自适应漂移消减算法.利用Allan方差分析方法确定陀螺仪的零偏稳定时间,通过检测陀螺仪数据的平稳性来区分随机漂移和真实角速率.以Pioneer3-AT机器人为平台进行试验,与基本HDR算法相比,新算法可以弥补载体有恒定角速率时基本HDR算法不可用的缺点,与普通算法相比,新算法可以提高航向精度2倍以上.     

EKF-based adaptation of look-up tables with an air mass-flow sensor application

A method for bias compensation and online map adaptation using extended Kalman filters is developed. Key properties of the approach include the methods of handling component aging, varying measurement quality including operating-point-dependent reliability and occasional outliers, and operating-point-dependent model quality. Theoretical results about local and global observability, specifically adapted to the map adaptation problem, are proven. In addition, a method is presented to handle covariance growth of locally unobservable modes, which is inherent in the map adaptation problem. The approach is also applicable to the offline calibration of maps, in which case the only requirement of the data is that the entire operating region of the system is covered, i.e., no special calibration cycles are required. The approach is applied to a truck engine in which an air mass-flow sensor adaptation map is estimated during a European transient cycle. It is demonstrated that the method manages to find a map describing the sensor error in the presence of model errors on a measurement sequence not specifically designed for adaptation. It is also demonstrated that the method integrates well with traditional engineering tools, allowing prior knowledge about specific model errors to be incorporated and handled.     

基于GABP-KF的WSN数据漂移盲校准算法

针对无线传感器网络节点容易产生数据漂移的问题,提出了一种新型的跟踪和校准节点数据流漂移的算法。首先使用基于遗传算法优化的BP神经网络对目标节点和其邻居节点间的时空相关性进行建模,以获得目标节点的预测值,再使用卡尔曼滤波器跟踪和校准该节点的数据漂移。针对不同的真实数据集进行仿真实验显示,该方法相较于其他对比方法模型预测精度更高,漂移校准性能更好。实验结果表明,该算法可以精确地校准传感器节点的数据漂移,提高节点数据的可靠性。     

Operative flow regulation in an automated system of air traffic management

The problems of air-traffic flow regulating are highlighted in the course of current flight planning, when deficiencies emerge in the long-term (seasonal scheduling) and preliminary (schedule correction for the next few days) stages. Changed flight conditions caused by atmospheric phenomena, hardware faults, managerial, and other reasons necessitate a redistribution in the flows of flying airplanes. When an actual, newly made summary plan for the system territory is needed within a few minutes, reasonable algorithms for flow organization can be a significant help to the dispatcher personnel. In this paper, we propose and investigate a method of online routing for changed flight conditions.     

基于绝压传感的气压测试系统设计

气压测量是人们生产生活中必不可少的重要参数.针对我国气压测量大多采用机械式气压表,存在精度低、读数误差大、易损坏、不便携带等缺点,设计了一种以压力传感器及其测量电路为核心的压力测试系统,来代替传统机械式气压表.测试结果表明,系统具有精度高、体积小、高稳定性、系统特性优良等优点,其线性度、重复性误差及迟滞性误差等指标均小于1％,能很好的实现测量气体压力的功能,为人们的生产生活带来便利.     

Fabrication and evaluation of a drag-force type dual flow sensor with an embedded temperature sensor

Microsystem Technologies - We designed and fabricated a drag-force type dual flow sensor with an embedded temperature sensor. For the wide range detection, two devices in varying length (300 and...     

基于无线传感器网络的大气污染监测系统的设计

随着经济的快速发展,人们生活水平提高的同时,大气污染也越来越严重。为此设计了基于无线传感器网络的大气污染监测系统,主要包括监测部分和监控中心的设计。监测部分采用无线传感器网络,监控中心采用VB.NET编程语言。系统不但可以制作出友好的界面,还可以方便高效地实现与SQL Server数据库的链接与操作,具有实时、功耗小、费用低的优点,在大气污染监测中具有一定的实用价值。