基于介电常数法的高精度油品含水率检测仪

油品含水率影响潜艇和飞机等装备的液压系统、燃油系统、滑油系统的可靠性和安全性,要求含水率小于0.01%。基于介电常数法建立了采集油水混合乳液介电常数变化的电容传感器的数学模型,并经过温度补偿修正。采用S3C2410ARM9作为控制核心,以WinCE作为操作系统管理多个任务,通过AD7745实现介电常数与电容量的数字转换,设计实现了0.01级精度的油品含水率检测仪。实验表明:在-5℃~60℃温度条件下和0~0.35%含水率范围内,润滑油和轻质成品油的含水率精度达到了0.01,且具有重复性好、可靠性高、设备简单等优点。可应用在舰艇、电力、航空航天等对油品含水率要求严格的领域,以保证装备的可靠性和安全性。     

原油含水率测量多因素影响的数值模拟与实验研究

基于介电常数法测量原油含水率,往往受油水两相流态、温度、矿化度、非线性特性等多因素的影响.因此,设计一套基于多传感器的油水两相流实验室模拟系统,利用理论计算结合数值模拟的方法,研究含水率、温度、矿化度、油水介电常数、含水测最传感器输出之间的数学关系及影响规律,对提高测量含水率的精度提供了有力的理论和实验依据.     

焊接结构光纤Bragg光栅土压力传感器设计

针对传统土压力传感器长期稳定性差、抗电磁干扰能力不强以及组网难度大等问题,根据传感器与土介质的匹配原则,设计了一种焊接结构双膜片光纤Bragg光栅(FBG)温度自补偿土压力传感器,可实现温度和土压力2个参量的同时测量.传感器主要由2个膜片与基体组成,膜片与光栅固定柱一次成型,便于加工封装.对传感器灵敏度系数进行了计算分析.根据分析结果,加工封装传感器并对其进行了压力校准及温度自补偿性能实验.实验结果表明:传感器的输出波长分别与温度和压力呈线性关系,压力灵敏度系数为528.1 pm/MPa,输出分辨率为0.19%,线性相关度99.988%;在5~45℃内温度灵敏度系数为31.9 pm/℃,线性相关度99.998%,传感器在5~45℃范围内具有良好的温度自补偿能力,其性能参数符合工程应用要求.     

微泵硅膜振动拾振传感器的设计

设计了一种微泵硅膜振动拾振传感器.该传感器采用了非对称基区梳状温度补偿晶体管,并提出了恰当设计SiO2膜和Al膜的厚度对零点温度漂移有极小值是非常重要的.实验结果表明,本文设计的微泵硅膜振动拾振传感器结构合理并且适合各种硅微泵、具有温度补偿功能,在-10℃-50℃的范围内,灵敏度的温度系数为0.2%.还具有灵敏度高、制造工艺相对简单、与MEMS工艺相兼容、使用寿命长的优点,有广泛的应用前景.     

不同频率激励信号下土壤水分传感器性能试验

激励信号频率是影响高频电容式土壤水分传感器性能的重要因素。利用去离子水和2—异丙氧基乙醇(2—isoproxyethanol)或二氧六环(dioxane)2种溶液混合,配制了一系列等效土壤体积含水率为0.9%~51.8%的待测介电溶液来替代土样。从与土壤含水率的函数关系、温度变异性2个方面,分别对激励信号频率为40,50,60,70,80,90,100 MHz的7种土壤水分传感器进行了性能测试与分析。结果表明:7种频率的传感器的输出电压均与土壤体积含水率呈线性负相关,其相关系数R2均大于0.94;激励信号频率不影响传感器输出电压的温度变异性,温差是影响温度变异性的主要因素,其最大变异率均小于4%。试验结果可为设计高频电容式土壤水分传感器时选择激励信号频率提供依据。     

同一柱面电容传感器探头数学模型解析解

为快速、准确地检测谷物颗粒的含水率,设计了同一柱面电容传感器探头,采用电容器边缘效应感应周围物体的介电常数.利用电磁场相关理论,推导出传感器的电容量与被测颗粒物体相对介电常数的数学模型.设计了具体尺寸的传感器探头,计算出电容量与谷物相对介电常数的表达式.温度一定时,探头对稻谷进行了初步试验,发现装置的电容量与谷物的含水率呈线性关系.结果验证了同一柱面电容传感器探头的数学模型的正确性.     

微米纳米学会推荐-基于电学修正多晶硅纳米薄膜的压力传感器

为了进一步提高多晶硅纳米薄膜压力传感器的性能,本文使用80nm厚度的多晶硅纳米薄膜作为压力传感器的压敏电阻,设计制作了一款压力传感器。压力传感器制备封装完毕后,利用电学修正技术使多晶硅纳米薄膜压敏电阻更精确地匹配。本文对压力传感器的制备流程进行了完整描述,在25℃至200℃的温度范围内,测试了压力传感器的性能。压力传感器的满量程为0.6MPa,在25℃和200℃时,灵敏度分别为22.19mV/V/MPa和18.30mV/V/MPa;在没有外界补偿的情况下,灵敏度的温度系数约为?0.10%/℃。在25℃和200℃时,失调分别是1.653mV和1.615mV, 失调的温度系数约为?0.013%/℃. 由于电学修正多晶硅纳米薄膜具有良好的压阻特性和温度稳定性,压力传感器表现出较好的性能。     

一种新型薄膜压磁电感式压力传感器的研究

为提高压力传感器温度稳定性,对一种利用Fe基非晶态合金压磁效应的薄膜压力传感器进行了可行性研究.论述了这种传感器的结构、工作原理、输出特性以及主要参数的选择.通过负压标定试验,分析了传感器的静态特性以及温度对输出的影响.试验结果表明,设计的传感器最大静态误差为1.17%,最大灵敏度为0.737 4 mV/ kPa,温度零点漂移为0 936%F.S/℃.另外,传感器结构简单,工作可靠,在低压力检测时,温度稳定性高.     

温度对相位法微波含水率传感器检测精度的影响研究

目前,国内大多数油田已经进入贫油高水阶段,油井采出液中原油水含量日趋增加。以往应用的电容式含水率检测传感器在工作稳定性和精度方面,已无法满足高含水原油的检测需要。采用相位法微波含水率检测传感器检测高含水原油含水率,具有分辨率更高、测量更精确的优点。针对相位法高含水原油含水率微波检测传感器,利用微波传感器的相位作用特性进行试验,研究了温度对相位法微波传感器检测精度的影响。通过对试验结果的处理,拟合出对应变化曲线方程,获得原油含水率与温度的变化规律。利用试验所得规律,可将相位法微波含水率传感器检测精度提高至3%,为提高原油含水率检测精度的研究提供了必要的校正参数和理论依据。     

原油含水率检测仪的研制

本设计基于AD7746芯片研究并制作了对原油含水率检测的仪器。在一定的温度下,不同含水率的原油具有不同的电容值,根据测量原油的电容值即可计算其含水率。本系统主要包括电容传感器的设计与制作,AD7746与单片机的通信。AD7746芯片实现模拟电容数字化,STC89C51对得到的数字电容值进行处理并驱动LCD1602显示其含水率、电容、温度。     

厚膜电容式压力传感器

介绍一种厚膜电容式压力传感器,它以陶瓷弹性体和盖板为电容的电极,电极材料为钯银导体,传感器包括压力敏感芯片和电容一电压转换电路,该芯片是由两块能牢固键合成一体的基板组成,基板材料为96％Al2O3陶瓷。传感器量程为0～200kPa,电容值20pF,非线性0．3％,工作温度一20～＋85℃,零点温漂d＼T-200pom／℃。具有易于批量生产、性能／价格比高等技术优势。     

基于无线信号传输的电容器温度在线检测系统设计

电力系统的电容器温度过高将会造成严重的电力安全事故,给国家造成巨大的经济损失;为实时检测电力系统电容器的温度,有效降低电力系统事故风险,文章设计了一种基于无线信号传输的电容器温度在线检测系统,给出了整个系统的总体结构,详细设计了系统的温度采集分系统和温度收集分系统的硬件电路,重点介绍了系统的上位机软件、下位机软件、无线通信协议的结构流程;同时,为提高温度数据的采集精度和无线传输的准确性,提出了一种温度数字滤波算法和通信纠错算法;最后,对系统进行了集成实现;通过系统投入实际运行表明,该系统运行稳定,能够实现对电力系统电容器温度的实时检测,对超高温度能够实时报警,有效降低了电力系统的事故风险,提高了电力系统的安全性能,具有较好的经济价值。     

一种频率稳定的低功耗振荡器电路设计

设计了一种频率稳定的低功耗张弛振荡器电路。采用恒流源对电容两端同时充电和放电,然后将电容两端电压送入后级比较器进行判决,使得输出频率只与恒流源电流、电容以及比较器比较窗口相关。该电路采用GSMC 0.18μm CMOS工艺,在5 V电源电压以及室温条件下仿真,输出频率为123.6 kHz,平均电流消耗为2.67μA;在2 V～5.5 V电源电压和-40℃-+85℃的温度变化范围内,输出频率精度在-6.5%-1.3%范围内。     

高线性双电容位移式传感器的设计与应用

针对液位检测的需要，设计了一种双电容位移式传感器，因采用双电容互补设计及合理的结构，消除了温、湿度等干扰的影响，同时具有大量程、线性好等特点，能在０°～１８０°范围内容量变化线性度优于０．１％。     

电化学DNA传感器中DNA的固定与杂交条件探讨

利用自组装单分子膜法,将人工合成的乙肝病毒单链DNA片断作为特异性探针固定在金电极表面,结合电活性指示剂Hoechst33258构成DNA电化学传感器。在乙肝特异性DNA探针的自组装固定过程中,探讨了自组装单分子膜的成膜条件,总结出在探针浓度为100mg/L,自组装固定时间为12h对DNA探针的固定较为有利。考察了单链DNA修饰电极的伏安特性和单链DNA修饰电极的电子传递性能。在对标准互补DNA溶液的杂交检测过程中,探讨了杂交时间、杂交温度、指示剂的作用时间等对DNA传感器检测的影响。当杂交时间为90min,杂交温度为25℃,杂交溶液中NaCl浓度为0.3mol/L时,指示剂的伏安信号较好。     

一种高阶补偿的开关电容带隙基准电路设计

介绍并设计一款具有高阶曲率补偿功能的开关电容式带隙基准电压源,采用自动调零技术,克服传统线性基准的失调缺陷,消除了失调电压的影响,提高了运放的输出精度.设计采用虚拟管,降低开关管关断时带来的寄生效应;通过架构引入高阶补偿项,使输出电压温度曲线为正弦型,显著降低了温度系数.电路在0.35μm标准CMOS工艺下实现,通过仿...     

具有温度补偿的高精度矿用氧气传感器设计

分析了电化学氧气探头的温度影响特性及补偿方法,介绍了具有温度补偿的高精度矿用氧气传感器的软硬件设计及实验测试过程。该传感器采用温度传感器DS18B20进行温度补偿,在10℃和40℃时的测量误差仅为0.1%,表明温度补偿效果较好。     

基于微波后向散射原理的介质调谐型薄膜温度传感器

针对恶劣环境表面温度测试需求,设计了一种基于微波后向散射原理的无线无源薄膜温度传感器.该传感器是金属贴片型的"三明治"结构,由HTCC氧化锆陶瓷和Ag金属层制备而成.采用耐高温微带天线进行测试,通过网络分析仪读取回波损耗和频率的关系,得出其谐振频率随温度升高而减小,是由氧化锆温度敏感介质的介电常数随温度升高而增大引起的,完成了感器在50 ℃~700 ℃的高温测试,平均灵敏度为96.63 kHz/℃,具有高Q值、外形小巧、结构简单的特点.