基于双二极管调制的边缘电场土壤水分传感器特性

研究了一种用于土壤水分测量的边缘电场平面传感器,设计了平面电容土壤水分传感器的双T二极管调制检测电路和数据处理系统,通过参数优化得到一种能够实现在线测试的土壤水分平面传感器及检测装置.试验表明,随着土壤含水量的变化,传感器的响应有较大的变化,且在低于25%的含水量范围内,土壤含水量与被测电压之间近似线性关系,这种平面型土壤水分传感器在农业种植方面展示了广阔的应用前景.     

基于单片机的气动管路温湿度采集装置的设计

介绍了一种基于STC89C52RC单片机的气动管路温湿度采集装置,温湿度传感器采用体积较小的SHT75数字温湿度传感器,该装置具有显示、测量、通信、按键和报警等模块,可以将采集到的数据实时显示并传输到计算机中进行保存。将温湿度传感器探头封装到外径为10mm的堵头中并接入气动正负压切换系统的管路末端进行了采集测试。     

多功能温湿度现场校验装置的设计

本文的主要内容是主要利用虚拟仪器技术设计一套多功能温湿度现场校验装置,该装置可连接铂电阻和热电偶测量温度、连接湿度传感器测量湿度、同时还可以测量电压和电流,具有便携、高效、功能多等特点,可用于工作现场的温湿度的校准及测试。     

基于空气湿度的土壤含水量估计模型研究

针对当前土壤含水量测量装置结构复杂、测量稳定时间长、成本造价高以及传感器间一致性差等问题,对土壤水分蒸发过程与土壤含水量之间的关系进行了理论分析。基于对近土壤区域空气相对湿度的测量,在彭曼蒙特斯公式基础上提出了一种土壤含水率估计模型,并设计制作了集温度、光照强度及土壤含水量测量为一体的测试系统进行实验验证。实验表明,测试结果与称重法得到的实际含水量具有较高的一致性,且该测试具有响应速度快、成本低等优势。     

基于单片机控制的花草自动浇水系统的设计

设计了一种基于AT89S52单片机的湿度测量仪,通过终端传感器检测环境中的温度和湿度的变化,并对采集到的数据进行处理和传输。终端传感器采用精确度较高的YL-69土壤温湿度传感器,该传感器适用于节水农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域。给出了系统硬件电路的设计和软件程序的设计,实现了土壤温湿度的实时自动检测的功能。实践证明该温湿度测量仪具有测量精度高、通用性强等特点,具有一定的实用价值。     

用于玻璃热压印的高温快速均匀加热模块的制造及优化

热压印技术是实现高性能玻璃微光学元件低成本绿色制造的有效途径，但是，由于加热冷却周期较长，温度均匀性不高，其制造效率和成型质量被限制。因此，有必要开发高温快速均匀加热模块，实现高效高质热压印成型。首先，基于氮化硅陶瓷加热片设计制造加热模块，搭建加热测试平台，实现加热模块表面温度分布的实时监测；然后，开展恒电压加热重复性测试，评估实验结果的可靠性；接着，建立和修正加热模块恒电压加热有限元仿真模型，并结合有限元仿真模型和正交试验法对加热模块结构进行优化，以提高加热速率和温度均匀性。实验结果表明：优化后的加热模块不仅加热速率快，而且温度分布均匀。进行180 s恒电压加热测试时，加热模块的升温速率可达363℃/min，表面温差为10.7℃。对加热模块进行700℃控温加热时，实测温度曲线与设定温度曲线基本一致，温度波动在0.3℃以内，尤其中心20 mm×30 mm区域的温差在2℃左右。最后，将高温快速均匀加热模块集成于热压印装置，实现了N-BK7玻璃微结构阵列的高效率高质量热压印成型。     

基于电声脉冲法的空间电荷直接测量仪的研制

研制了基于电声脉冲法(PEA)直接测量聚合物中空间电荷分布的测试装置.首先分析了普通电声脉冲法测量空间电荷的原理和测试系统传递函数,得到了一种基于测试系统传递函数倒数的陡脉冲输入波形,以消除由系统硬件带宽限制而引起的过冲;根据一种线脉冲发生器原理研制的脉冲发生器能产生脉宽8 ns的陡脉冲.通过对压电传感器引出线的特殊设计,减少了因接触气隙而导致的声脉冲色散.最后通过对测试系统的实验和标定,表明该装置能有效去除过冲,并得到样本巾的实际电荷密度值,并以此装置实测了聚酰正胺膜巾空间电荷的分布.     

基于C8051F340的温湿度监测系统

在现有的温度湿度测量系统设计的基础上,设计了一种新的温湿度测试系统。该系统以C8051F340单片机作为控制中心,使用温度和湿度集成传感器AM2302完成温度和湿度数据采集,再加上nRF24L01P无线模块来进行数据的无线传送。经过测试该系统运行非常可靠。     

基于光电传感器的风机转速测量系统的设计

介绍了一种基于光电传感器的风机转速测量系统的软硬件设计。该测量系统采用光电传感器实施转速测量,它有红外发射和红外接受装置组成,通过把光强度的变化转换成脉冲信号的变化来实现转速计数测量。硬件系统包括脉冲信号产生、单片机信号处理系统和显示模块,软件程序采用C语言编程。测试结果表明该仪器具有实时测量、精度高、稳定性好的优点。     

连续光功率计测量高重频窄脉冲激光能量可行性研究

目前脉冲激光能量测量的难度和需求急剧增加,能满足要求的脉冲能量计往往比较复杂、价格也很昂贵,因此提出了一种利用连续光功率计测量脉冲激光能量的简易方法.根据连续光功率计的结构及其工作原理建立了热沉热传导方程,并根据其边界条件求出了热沉前后两个表面温差与激光输入功率之间的线性关系.引入了等效功率的概念,使得连续光功率计的原理同样适用于脉冲激光能量的测量,并从实验上验证了其可行性.由于探头采用不同的材料和结构,其响应时间和响应度会存在一定差异,从而会影响测量误差的大小.但在测量精度要求不高的情况下上述方法是可行的,它可以大大降低高重频、窄脉冲激光能量测量难度,同时也降低了测量成本.     

基于MSP430F4250的温湿度变送器的设计

介绍了一款以MSP430F4250单片机为核心的温湿度变送器,在测量温度和湿度时,可同步将测量值变送为2路0~5 V的电压输出,也可选择将测量值通过RS-485总线的方式进行传送。为了适应工业现场高温、高湿的测量要求,系统采用电容式湿度传感器,直流24 V外部电源,充分利用MCU内部的D/A和定时器模块资源,采用MODBUS总线协议,结构简单,精度高、效果好。     

基于光纤光栅传感器的机床主轴轴承热诱导预紧力研究#br#

针对机床主轴轴承预紧力测试困难、测不准的难题,基于光纤光栅（FBG）传感器实现机床主轴轴承热诱导预紧力的在线监测。建立了考虑滚动体自旋摩擦生热及轴承内外圈与主轴和轴承座之间接触热阻的主轴单元热分析模型,搭建了主轴轴承热诱导预紧力测试系统。通过仿真和实验对比分析了不同转速下主轴单元关键组件温度分布及热诱导预紧力大小。研究结果表明,FBG传感器、热敏传感器所测温度与仿真温度预测结果是一致的,验证了所提出实时测量热诱导预紧力方法的准确性及可靠性。     

基于超声波的空气湿度检测方法与分析

设计一个超声波测湿的实验系统,对400kHz超声波在潮湿空气介质中传播36mm距离的衰减情况进行了测量,将空气湿度、温度和衰减后信号有效值电压等数据统计于表中,并对该表中数据进行分析和曲线拟合,从而得出了30℃恒温环境下空气湿度与衰减后信号有效值电压的关系式。利用该关系式,将实验系统与数字温湿度传感器SHT10进行了相对湿度测量对比。结果表明:超声波不仅可以用于测量空气湿度,而且还能够克服传统湿度传感器普遍存在的吸湿、脱湿及滞湿等问题,因此超声波测湿具有很好的应用前景。     

铌酸锂集成 MZI 型光波导大电流传感器

采用集成光学技术,设计与研制出了一种用于大电流测量的集成光波导电流传感器,器件体积为 78 mm×18 mm×9 mm。 对带有多环形天线和调制电极的传感器结构进行了理论分析,并利用 COMSOL Multiphysics 软件建立传感器的三维模型,仿真 验证了所设计的传感器可用于脉冲大电流的测量。 搭建了脉冲大电流测量实验系统,对传感器性能进行测试。 结果表明,传感 器测量得到的脉冲电流时域波形与 Pearson 电流互感器测量得到的脉冲电流时域波形相比,波前时间 Tf 和持续时间 Td 的平均 相对误差分别为 3. 977 5% 和 5. 437 5% 。 传感器在 100 ~ 3 300 A 的被测电流范围内,线性相关系数为 0. 998 97,当信噪比为 6 dB 时,传感器最小可测电流为 66 A。     

一种多功能空气质量检测系统设计

为了实时准确地检测出大气中PM2.5值,采用单片机STC89C52为控制中心,以PMS7003传感器测量空气固体颗粒浓度,SHT11检测大气的温度和湿度,LCD1602显示屏显示被测参数值。设计了一种大气质量实时检测装置,该装置不仅能实时检测大气中PM2.5和PM10浓度,还可以检测环境的温湿度,同时对PM2.5具有报警功能,其报警上下值限设定能直观提醒当前的污染级别。     

基于PIC12F629数字化温湿度检测系统

描述了在通信公司基站上,采用RS-485总线通信的数字化温湿度检测系统的设计和实现.介绍了温湿度数字传感器和PIC12F629的功能特点,使用PIC软件时序控制温度传感器DS18820和湿度传感器HS1101测量出结果,并应用外部中断判断地址实时发送数据,介绍了上下位机的基本功能.利用此系统可以实时准确地对温湿度进行监测.实现温度检测范围为-20～90℃,精度为±0.5℃;湿度检测范围为0～100%RH,精度为±2%RH.     

一种基于LSTM网络的车载NO_x化学传感器温湿度补偿方法研究

氮氧化物是汽车尾气中的重要污染物。采用氮氧化物(NO_x)化学传感器进行污染物检测是监控汽车尾气污染物排放量的一种重要措施,但由于传感器是基于电化学反应的原理,温度和湿度会对化学反应有很大影响,从而导致测量结果不准确。为此,提出一种基于长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络的车载NO_x化学传感器温湿度补偿方法。LSTM网络利用传感器测量值和真实NO_x浓度值以及测试气体的温度和相对湿度进行训练,从而得到NO_x浓度的测量模型。测试结果表明,该方法具有良好的温度和湿度补偿性能,可以有效提高车载NO_x化学传感器的精度。     

高速电主轴热误差及振动测试系统设计与实验

高速电主轴是现代机床的核心部件,针对其运转中存在振动、温升导致的热误差等问题,设计了由装夹平台和监测软硬件组成的测试系统.为精确获取振动量及变化微小的热延伸量,采用高精度的加速度传感器和激光位移传感器测量电主轴的振动和轴向位移;设计了一种温度传感标签用于监测电主轴的温度变化,可实现数据的无线传输,且测试时操作简便,信号传输稳定;基于LabVIEW开发了上位机软件可对原始数据进行预处理并实时显示和保存数据至指定位置;通过精度对比实验表明该测试系统可有效监测电主轴运转过程中的温度、热延伸和振动变化.     

球铁炉前热分析-共晶膨胀双曲线精密测量方法

为了实现球铁球化效果与铁液特性炉前快速评价,设计一种新型热分析-共晶膨胀双参数联合测量装置。该装置主要由圆柱形干型砂样杯、热电偶、膨胀杆、单侧线位移传感器等部分构成。将待测铁液浇入砂型样杯,通过热电偶和位移传感器可同时记录试样凝固的冷却曲线和径向膨胀/收缩线位移双曲线。分析新型装置的工作原理以及为提高检测精度而采取的膨胀杆自伸缩补偿方法。铸造车间实测结果表明,样杯内试样凝固过程的温度变化和径向线性尺寸变化均可通过新型装置实时精密记录。新型热分析-共晶膨胀双参数联合测量装置,不仅可以用于球铁球化孕育效果的球化率评价,而且可以用于铁液石墨球析出的动力学研究。     

温湿度表检定中的一些问题

温度表征物体的冷热程度。温度决定一系统是否与其他系统处于热平衡的物理量,一切互为热平衡的物体都具有相同的温度。气体中水蒸气含量称为湿度。湿度的平衡状态随温度的变化而变化,如自然界变化或给空气加热使温度升高,那么空气吸收水分的能力也会增强。此时,不人为地增加空气中的含水量,空气便会从环境内放置的物质中抽取水分而使这些物质变干,这一过程就是因空气相对湿度的变化而引起的。目前的、温湿度测量仪器都是采用与被测空气充分接触、达到温湿度平衡来进行测量的。对于湿度和温度的检定,整个过程必须要在一个产生恒定且均匀的温湿度场的状态下进行,再与电动数字式通风干湿表或精密露点仪加以配合。因此,温湿度标准箱等相关设备的利用也就尤为重要。本文就以温湿度表在检定过程中存在的问题进行分析说明,对温湿度检定的具体步骤、检定方法等多个方面,采用多元化的深度剖析法,对其检定过程中存在的问题,提出合理的解决方案。