压磁式测力传感器线性度和灵敏度实验研究

为了研究所设计的坡莫合金压磁式测力传感器的线性度和灵敏度特性,在不同预载荷、不同测力范围,不同励磁频率条件下对传感器进行了线性度和灵敏度实验分析与研究.传感器的线性度用工作曲线与实际工作曲线之间的最大偏差与满量程输出之比来表示.通过对升回程各节点输出值分别取均值对线性度进行标定.实验发现:传感器的线性度和灵敏度随预载的增加而提高,随最大载荷的增大而降低;励磁频率的降低使传感器的灵敏度得到提高;在相同的最大载荷作用下,励磁频率的降低可明显改善传感器的线性度.为了研究所设计的坡莫合金压磁式测力传感器的线性度和灵敏度特性,在不同预载荷、不同测力范围、不同励磁频率条件下对传感器进行了线性度和灵敏度实验分析与研究.传感器的线性度用工作曲线与实际工作曲线之间的最大偏差与满量程输出之比来表示.通过对升回程各节点输出值分别取均值对线性度进行标定.实验发现:传感器的线性度和灵敏度随预载的增加而提高,随最大载荷的增大而降低;励磁频率的降低使传感器的灵敏度得到提高;在相同的最大载荷作用下,励磁频率的降低可明显改善传感器的线性度.     

随钻测量中加速度传感器的标定分析

介绍了压电式加速度传感器在随钻测量中的应用.针对钻井中井下环境及重力加速度对随钻测量的数据的影响,提出了加速度传感器在钻井工程中的标定方法.通过对加速度传感器进行多种方案的标定,分析并对比标定结果,验证了IC压电式加速度传感器的幅频特性和灵敏度,系统的正确性,以及振动加速度对电路板的正常工作的影响.同时研究了改变冲击钻的机械结构对传感器的工作状态的影响.最后,分析了标定中出现误差和噪音的更多方面因素,并提出解决方法.     

光纤微压传感器

本文介绍了光纤微压传感器的结构设计和信号提取方法，同时还给出了一种适用于光纤传感器微弱信号处理的锁相放大器，此外，应用微处理机实现信号的计算，处理和结果显示。     

大量程预紧式六维力传感器及静态标定研究

提出一种新型的基于6/3-3 Stewart结构的大量程预紧式六维力传感器,介绍了传感器的结构特点和测量原理.假设传感器为线性系统的情况下,研究超静定受力状态下的静态标定原理.并给出两种求解标定矩阵的标定方案.为了改善维问耦合和制造误差等因素带来的非线性影响,利用误差反传算法和径向基函数神经网络,研究传感器的非线性静态标定方法.最后对传感器样机进行静态标定实验,给出了4种标定方案的实验结果并进行比较.标定结果表明该六维力传感器具有较好的测试精度.4种方法有效地解决了预紧式传感器超静定受力而带来的标定难题.     

一种基于SDP610和Modbus协议的差压测量系统设计

传统差压测量系统的标定和校准过程比较复杂,容易引起一系列问题而使得测量精度不高,加之测量数据以模拟量的方式在传输过程中易受外界干扰,且传输距离十分有限。为解决这些问题,文章介绍了一种全新的差压测量系统,该系统以瑞士Sensirion公司生产的SDP610数字式差压传感器、恩智浦生产的ARM单片机LPC1114以及美国MAXIM公司生产的RS-485通信收发器MAX3485为核心,其电路结构简单,无需标定,且精度高、可靠性好。     

压阻传感器信号调理的解决方案

近几年来，压阻传感器（如硅压力传感器）得到了更为广泛的应用，到目前为止，尚我论文全面地介绍这类应用的解决方案，就目前普遍使用的压阻传感器，给出了一系列全面的传感器信号调理的解决方案，这些设计方案分别基于运算放大器，仪表放大器以及集成一体化的传感器信号调理器等集成电路，分别满足不同档次的产品要求。     

差压传感器在流量测量中的应用

本文介绍了固态压阻传感器及其特点；概述了由差压传感器和单片机组成的智能流量计及其应用。     

三磁极L形附加式压磁应力传感器的研究

为提高压磁式应力传感器的测量精度,扩大其应用范围,设计了一种三磁极L形附加式压磁应力传感器。论述了该传感器的结构与工作原理,对如何建立所测应力与传感器输出信号间的数学模型进行了分析和研究,通过双向应力和纯剪切应力状态下的实测试验,论证了该传感器的可行性。实测结果也表明,这种传感器不仅结构简单,测量应力方便快捷,而且具有较高的测试精度和灵敏度,能够满足一般工程应用要求。     

硅电容差压传感器性能测试中PLC对压力的控制

原有硅电容差压传感器性能测试中压力控制方式完全采用人为操作,不仅耗时耗力,而且对性能测试的精度也存在无法估计的测试误差,为了避免这些弊端,提出了新的测试方案,该方案采用PLC 控制正、负腔管路中高压电磁阀和压力传感器的方式来实现对硅电容差压传感器性能测试过程中正、负腔管路的加卸压.这样便大大地节省了人力和时间,更加有效地提高了硅电容差压传感器性能测试效率.     

R电容式硅微加速度传感器静态误差的标定

静态误差广泛存在于各种加速度传感器的应用中,对于误差的标定非常重要。本文介绍了电容式加速度传感器的结构,并分析其工作原理。对于加速度传感器的量程,采用精密离心机来标定静态误差,具体介绍了离心机实验过程,成功地实现了对加速度传感器静态误差的标定,并给出了电容式加速度传感器的标定数据和结果,标定结果使加速度传感器测量的线性度得到了很大的提高。标定方法也适用于其他类型加速度传感器。     

EI型扩散硅力敏器件工艺技术研究

本文叙述的EI型扩散硅力敏器件为工业变送器配套使用的微差压传感器，其压力量程为0．6kPa，线性优于0．5％。该器件填补国内空白，器件性能指标达到国际80年代中期同类产品先进水平。     

基于BP神经网络的压力传感器误差补偿算法研究

采用BP神经网络来建立扩散硅压力传感器的输出输入模型,其网络模型具有三层结构,采用改进型的差分进化算法来优化BP神经网络的权值和阀值,并在MATLAB中进行了仿真。经训练得到补偿后扩散硅压力传感器的输出满量程误差可达到0．035％,结果表明采用基于改进型差分进化算法的BP神经网络建模对提高智能差压传感器的测量准确度具有参考价值。     

硅压力传感器的过载保护设计

通过测量硅膜片的结构设计和压力传感器外界保护结构设计,实现了压力传感器过载保护的目的。针对差压传感器表现为正负双腔和中心过载保护膜片联动保护的设计方案,即当过载压力达到超高差压之前,使高压侧膜片和基体贴合,低压侧膜片鼓出,阻止超高差压传入传感器内;对于表压和绝压传感器表现为测量端和过载保护膜片联动的设计方案,即当过载压力达到超高压之前,使测量端膜片和基体贴合,过载保护膜片鼓起,阻止超高压传入传感器内。     

基于二次曲面拟合的压力变送器的标定

针对传统的压力变送器,给出了一种超低功耗无线智能压力变送器的设计方案。详细介绍了变送器中压力传感器的测量电路原理,同时给出了该测量电路的可行性的分析过程;并在此基础之上给出了一种用曲面拟合实现二传感器的数据融合的方法,从而实现对电容式压力传感器的标定。     

一种差压式液体流量检测仪的设计

针对现有各流量计结构较复杂、低流与微流难以检测的不足,设计了一种基于差压原理的新型液体流量检测仪.主要由特制的导液管和传感器组成,传感器检测导液管入口与出口之间的压力差,并将其转换成电压量输出,经放大电路放大后送单片机处理,最后由显示单元显示出流量值.检测仪具有结构简单、灵敏度高、精确度高、量程范围宽、成本低等优点.     

一种硅微压阻式压力传感器的研究

研究了一种量程为20kPa的压阻式微压力传感器,同时采用ANSYS仿真得出影响传感器性能的一些规律。应用小挠度理论设计计算了压阻式硅传感器方形弹性膜片结构,并对圆形膜片与方形膜片进行了比较,同时设计了硅芯片以及压敏电阻的尺寸和阻值。通过模型分析和对方型硅膜片的模拟计算,确定了压敏电阻最佳放置位置,来提高灵敏度;并在各个不同的压力下仿真出应力分布图、得出输入—输出关系图及应力峰值。研究为压阻式微压力传感器的结构以及优化、稳健设计提供了一定参考。     

基于MEMS技术的金属应变式压力传感器优化设计

文中从金属应变式压力传感器的基本理论出发,以硅弹性膜铂应变电阻压力传感器为原型,推导了圆形和方形弹性膜片上电阻的变化率(dR/R)公式。通过比较,选用方形弹性膜为压力承压膜,以优化承压膜的宽厚比为出发点,用有限元方法对不同厚度方形膜片(宽度为2 mm)进行应力分析。由硅材料的屈服应力与最大位移的限制,确定了最优的膜厚范围;根据有限元仿真的结果对压力传感器进行优化设计,对所做压力传感器芯片进行测试,在6.00×104~1.06×105Pa的范围内,其精度优于50 Pa.     

一种智能化压力测量仪器的设计

介绍一种采用硅压力传感器和单片机组成的智能化压力测量仪器;对压力传感器信号的程控放大和算法进行了详细的论述。     

耐高温压阻式压力传感器研究与进展

传统的硅扩散压阻式压力传感器用重掺杂4个P型硅应变电阻构成惠斯顿电桥的力敏检测模式，采用PN结隔离，高温压阻式压力传感器取消了PlN结隔离，与半导体集成电路平面工艺兼容，符合传感器的发展方向。根据力敏材料的分类，分别介绍了多晶硅中高温压力传感器、SiC高温压力传感器和单晶硅SOI（silicon on insulator）高温压力传感器的基本工作原理和国内外的发展现状，重点论述了BESOI（bonding and etch-backSOI）、SMARTCUT和SIMOX（separation by implanted oxygen）技术的SOI晶片加工工艺。以及由此晶片微机械加工成的芯片封装的高温微型压力传感器部分特性，对此领域的发展作了展望。     

振筒气压仪与水银气压表动态比对试验数据处理方法和结果

通过振筒气压仪与银气压表动态比对试验,验证了振筒气压仪与水银气压表观测数据的可比性,文章详细介绍了试验中数据处理方法,并给出振筒气压仪和水银气压表的动态测量误差,根据试验结果提出了适宜的建议。