双轴倾角测量系统设计与建模

为提高电解液双轴倾角传感器的线性范围、线性度、零点电压与稳定性等指标,根据Fredericks 0717-4319-99传感器元件的结构特性、温度特性、测量原则设计了一种有针对性的高精度倾角信号采集电路。并根据倾角信号的输出特性做了较为理想的建模处理,其输出特性的模型的线性度可以达到0.49%。通过测试结果表明,在40°的测量范围倾角信号的各项指标有了显著提高。     

基于柔性铰链的倾角传感器设计

针对现有倾角传感器分辨力不足、精度不高、线性度差等问题,设计了一种使用柔性铰链连接极板和外框架进行角度传递的差动电容式倾角传感器,兼具稳定性好和分辨力高、线性度好的优点,提出了在检测能力一定的情况下通过改变结构参数获得不同分辨力和量程的倾角传感器设计方法,分析了差动式电容极板测倾角原理并进行了线性度评定,构建了结构参数对传递灵敏系数的影响模型,根据选择的结构参数设计了传感器并结合数字电容检测电路进行了验证,实验结果表明在±1000″量程范围内分辨力优于0.14″,测量误差小于±2″,线性度优于0.17%。     

一种差动输出石英谐振式力传感器研制

介绍了一种具有差动输出石英力传感器,该传感器由轮辐式弹性结构和2只石英力敏谐振器组成。利用分别位于正负应力区2只力敏元件感知作用力的大小,进而进行差动输出,以实现零点温漂与时漂自补偿。分析了弹性梁的结构特性;介绍了双端音叉石英力敏谐振器的结构、力学特性及力传感器的制作过程。对传感器进行了静态测试,结果表明:传感器测量范围为0～300N,静态精度为0.05%。     

一种新型汽车节气门角度传感器设计

节气门用角度传感器研究逐渐趋于小型化、智能化以及非接触测量。用一种线性霍尔元件MLX90316设计制作了节气门传感器,论述了该传感器的原理与组成结构,研究了它的独立线性度、重复性和一致性。实验结果表明:本传感器使用水平磁通量为50 mT的圆盘形磁铁,磁铁与芯片的距离为5 mm,在磁铁转速为150 r/s时,传感器的独立线性度小于1.1%,同一传感器的重复性为2%,同批次传感器的一致性约为2%。     

基于霍尔元件的液压阀阀芯位移传感器

针对液压阀阀芯位移检测问题,提出了一种基于线性霍尔元件的液压阀阀芯位移传感器结构.介绍了新型耐高压霍尔传感器的结构组成和工作原理;建立了传感器磁场有限元仿真模型,仿真分析了磁感应强度与阀芯位置之间的关系;最后研制了新型耐高压位移传感器,并进行了实验研究,结果表明:在2mm范围内传感器的线性度为1％,可用于比例阀芯位移检...     

基于MLX90316的汽车油门踏板的设计与研究

用一套三轴霍尔元件MLX90316设计并制作了汽车油门控制系统.论述了该系统的原理与组成结构,研究了传感器的独立线性度、重复性和一致性.实验结果表明,本传感器使用水平磁通量为50 mT的圆盘形磁铁,磁铁与芯片的距离为5 mm,在磁铁转速为50～300 r/s时,传感器的独立线性度小于1.05％,同一传感器的重复性相差0.02％,同批次传感器的一致性相差小于0.04％.     

矿用电化学CO传感器设计

分析阐述了电化学CO传感元件的结构、反应机理及工作原理,提出了一种矿用电化学CO传感器的设计方案,重点介绍了该传感器主要电路的设计。该传感器传感元件采用三极性设计,具有灵敏度高、线性度好等优点,特别是在CO气体体积分数较低时,该传感器也能保持很高的测量精度,完全满足煤矿井下现场特殊环境使用的要求。     

基片式光纤光栅传感器应变传递分析与试验

为研究基片式光纤光栅传感器传递效率,建立了应变传递模型,对基片式光纤光栅传感器与裸贴式光纤光栅传感器进行了对比试验,得到了传感器中心波长与挠度关系曲线,试验结果表明：基片式光纤光栅具有良好的线性度,应变灵敏度为0.822 pm/10－6,应变传递效率可达89.4%。利用ANSYS有限元软件对基片式光纤光栅传感器进行应变传递分析,有限元分析结果与试验结果一致,证明了模型和计算方法的有效。提出铍青铜基片式封装形式,并建立ANSYS模型,对其传递效率进行计算,计算结果表明：铍青铜封装应变传递性能一般,但对光纤光栅具有良好的防护性能。     

高精度倾角传感器检测系统的设计与实现

主要介绍了针对倾角传感器批量生产而设计的一款高精度角度检测系统.系统包括运动控制系统、机电控制系统、Labview显示系统以及恒温恒湿箱设备等,能够实现对倾角传感器的0°位置校准、角度线性度校准以及误差检测,同时解决倾角传感器的温漂老化问题,使倾角传感器精度保持在±0.3°范围内.高精度倾角传感器检测系统的设计,实现了工业自动化检测代替原先的手动检测,提高了倾角传感器产品的精度,同时为企业提高了生产效率,节省了人力成本,具有很高的可靠性和实用性.     

传感器静特性自动测试的实现

本文讨论倾角传感器自动测试系统的硬件构成及软件设计。该系统核心硬件为可编程仪表ＨＰ３４４０１Ａ万用表，可以实现倾角传感器线性度，灵敏度，迟滞回线，重复性以及稳定性的自动测试。     

双轴倾斜角度测量系统设计

为提高双轴倾斜角度测量系统的测量精度和系统线性度,设计了一种由AVR单片机作为处理器的电解液式高精度双轴倾斜度传感器数据采集与处理系统。利用Atmega8系列单片机的PCI口和PC213采集由小角度发生器调节的传感器倾斜角度信息,经过单片机自带的A／D转换模块进行A／D转换,再通过一次平均值滤波处理,最后输出传感器的倾斜角度。实验结果表明：系统能够在±4’范围内以1”的最小分辨率输出仪器倾斜角度数据,灵敏度达到0．2mV／（”）。具有比较好的重复性和线性度。     

Radon变换与功率谱结合的PSA图像倾斜度自动校正算法

针对卟啉传感阵列(PSA)图像中卟啉点阵列可能发生倾斜的现象,设计了一种自动校正算法.算法之初对图像进行滤波、对比度增强操作,并求得图像的二值形态学边界,利用此二值边界图像作为求取倾斜角度运算的输入,减少了噪声的影响,同时也降低了时间的花费;而后利用radon变换与功率谱结合的方法来求取倾斜角度,解决了单纯的radon...     

单极板微位移电容传感器结构设计与优化

根据单极板微位移电容传感器结构优化设计的问题,提出了一种基于纵横推进法的电磁场仿真参数化建模方法。在建立合理的单极板电容传感器电磁仿真参数模型基础上,首先通过仿真实验选择保护环和绝缘层缺口的最优值。然后依据仿真得到的最优值,选择结构与最优值接近的电容传感器产品对比,取得了较好的研究结果,电容仿真值与实际测量值误差小于0.3%。最后对电容传感器极板倾斜对测量结果的影响进行了研究,极板倾斜2°时测量误差为1.6%。电容传感器结构优化结果满足实际工程要求。     

足式机器人腿部倾角传感器信号处理研究

足式机器人在自主行走时,一般通过倾角传感器来测量腿部转动角度计算足端位置,然而目前足式机器人腿部倾角传感器测量时易受噪声干扰、温度等因素的影响,导致测量精度低,足端位置估计不准确.针对以上问题,提出新的倾角传感器信号处理方法,首先利用卡尔曼滤波方法对倾角传感器输出信号进行滤波预处理,然后把滤波信号和倾角传感器输出温度值作为建立的双输入单输出RBF神经网络模型的输入变量,采用蚁群聚类算法的并行寻优特征和自适应调整挥发系数方法来确定RBF神经网络基函数位置.实验结果表明,提出的算法能很好地滤除倾角传感器信号中的噪声,实现了倾角信号的温度补偿,测量误差能够控制在0.75％以内,具有实际运用价值.     

差动式杠杆增敏结构FBG倾角传感器

研制了一种差动式杠杆增敏结构光纤Bragg光栅(FBG)倾角传感器,轻质杆通过杠杆增敏加压原理把质量球的倾斜量转化为悬臂梁的挠度变化,最终引起FBG波长的变化.推导了其数学模型,根据理论计算的数据加工传感器,并对该传感器进行了倾角标定实验和重复性实验.实验结果表明:FBG倾角传感器量程范围-40°～40°,倾角传感器的灵敏度为28.6 pm/(°),拟合度R2为0.997,重复性为0.92％.     

微机械气流式倾角传感器的研究

提出了一种能敏感倾角的微机械气流式传感器.采用微机械工艺在硅板上腐蚀出一个深槽,在深槽上设置2个有金属薄膜热敏电阻器的悬臂梁,用半圆球外壳封装成一个密闭腔体形成敏感元件;通过惠斯登电桥提取倾角电压信号;利用单片机和温度传感器构成补偿电路,实现温度补偿和线性度补偿.测试结果表明:测量范围为+30°,分辨率为优于0.1°,...     

一种新型电客式蓝宝石压力传感器

介绍一种高精密、高稳定、线性度佳、结构简单的新型电容式蓝宝石压力传感器.以圆形c面(0001)取向蓝宝石片作为压力传感器的膜片和基片,并且采用两种方案改善普通电容式蓝宝石压力传感器的非线性特性.第一种方法是在一个基片中央区电极内制作一个圆形无金属电极区(圆形无电极区的直径与中央区电极的直径具有特定比率),提高线性度,改...     

数字开关式倾角传感器设计

倾角传感器的种类繁多,性能各异,但在诸如很多条件恶劣的现场监测等工程应用中,现有很多角度传感器的性能、造价、使用方便性等因素很难同时达到使用者的期望。基于一种数字开关式直线位移传感器,设计了倾角传感器。该直线位移传感器结构简单,使用方便,造价低,性能可靠,并制作了传感器模型进行了可行性实验,实验效果很好。