二氧化硫气体浓度检测机理的研究

从理论上研究时间双光路二氧化硫荧光检测机理，推导了测量二氧化硫气体浓度的数学模型。该方法从理论上消除了因气体成分改变所引起的二氧化硫的测量误差，使其在选择性、灵敏度、抗干扰能力等都有较大的提高。     

基于MEMS叠层微结构SO2毒气传感器的研究

针对新型有机半导体电导率偏低的技术难点,提出了一种多孔上电极的叠层微结构,以真空镀膜技术形成气敏膜,采用MEMS微加工制成气体传感器。依据等效电路和工艺边界条件,通过电导公式推导出传感器的输出电导可提高103倍,解决了有机半导体的信号采集问题。通过SEM微观形貌,确认蒸发电流100~120A、蒸发时间8~12s的电极成膜最佳条件;气敏膜表面呈现二次化学反应融合的200nm左右“米粒状” 活性颗粒状态,均匀一致,孔隙有序。测试结果表明：对SO2最佳灵敏度时,比例系数为0.15~0.35硫酸掺杂CuPcxPANI1-x,考虑到减少H2S气体干扰,选择CuPc0.35PANI0.65;加热电压VH为1~2.5V会提高灵敏度特性和响应恢复特性,响应时间30 s;传感器输出特性为单对数线性关系,可实现0~200×10-6之间检测范围;6个月的稳定性考核,输出阻抗漂移≤±5%,灵敏度漂移≤10%。     

空间双光路红外CO2气体传感器及测量模型研究

提出了一种基于空间双光路结构的红外CO2气体传感器。阐述了传感器光学探头的结构和工作原理,并给出气室的几何形状和相应的尺寸参数。以朗伯-比尔定律为理论依据,结合空间双光路结构的工作机理,以及红外光源周期性开关的工作方式,推导出了该传感器的线性测量模型,并采用最小二乘法对建立的测量模型进行标定。在静态下对该传感器的传感特性进行了测试。测试结果表明：在0~3 %的测量范围内,该传感器的实验值与真实值符合较好,其精度为2.42 %;系统运行良好,可无故障连续在线测量30天以上;所建立的测量模型能有效抑制温度信号和背景光信号对传感器的干扰,该传感器可在5~40 ℃的温度范围内、不同杂光背景下正常工作。     

基于MEMS叠层微结构的SO2毒气传感器

利用多孔上电极叠层微结构,以真空镀膜技术形成气敏膜,采用MEMS微加工技术研制了气体传感器.依据等效电路和工艺边界条件,通过电导公式推导出传感器的输出电导提高了103倍,解决了有机半导体的信号采集问题.通过SEM微观形貌,确认蒸发电流100～120 A、蒸发时间8～12 s为电极成膜最佳条件;气敏膜表面呈现二次化学反应融合的200 nm左右"米粒状" 活性颗粒状态,均匀一致,孔隙有序.测试结果表明:比例系数为0.15～0.35的硫酸掺杂CuPcxPANI 1-x对SO2有最佳的灵敏度;考虑到减少H2S气体干扰,选择CuPc0.35PANI0.65为气敏材料,在加热电压VH为1～2.5 V时提高了传感器的灵敏度特性和响应恢复特性,响应时间为30 s;传感器输出特性为单对数线性关系,检测范围为0～200×10-6;经6个月的稳定性考核,其输出阻抗漂移≤±5%,灵敏度漂移≤10%.     

TDC-GP2高精度时间测量芯片在时差法超声波流量计中的应用

叙述高精度时间测量芯片TDC—GP2在时差法超声波流量计中的应用。详细介绍了测时芯片TDC—GP2的结构和功能原理,以及在超声波流量计时间测量模块中系统硬件部分的实现。     

纳米测量精度光栅传感器研究综述

概括分析了光栅纳米测量中双光栅测量系统、炫耀光栅测量系统、基于误差修正技术的光栅纳米测量系统、基于二次莫尔条纹原理的纳米光栅测量系统的测量原理。介绍了纳米测量精度光栅传感器研究的关键技术。     

测量内部应变的新型压电传感器

本文介绍的新的应变传感器是由一片或多片石英压电晶体组成,安装在圆柱形金属壳内。依靠预压螺钉,将传感器安装在一定深度的小孔内,实现对机械结构或工件内部纵向或横向应变的测量。实验表明,传感器所测应变与结构所受外部力或压力相关。传感器的工作温度达400℃。     

铜塞式热流传感器测量精度影响因素的分析研究

铜塞式热流传感器在诸多领域已经得到广泛应用,本文以铜塞式热流传感器测量原理为基础,研究了本体材料热物性、本体轴向长度等因素对热流测量结果的影响,为后续改进传感器结构提供理论指导。     

吸收式光纤乙炔气体传感器的研究

基于乙炔气体的光谱吸收特性,采用一种带有参考通道的光纤乙炔气体在线实时检测系统.在设计过程中采用了双光路结构解决系统不稳定问题,消除随机因素的影响,提高测量准确度.给出了该光纤乙炔气体浓度测量的实验结果.     

用于微小内尺寸测量的新型光纤传感器

本文简要地介绍了一种新型的用于位移测量的光纤传感器的设计机理,对传感器测头的结构设计进行了理论分析,并给出了初步的实验结论。实验结果与理论分析相符,测量微小孔径时的定位分辨力为0.05μm     

高精度气动传感器的研究

介绍了气动测量中常用反射式和背压式气动传感器的设计与工作原理。理论分析出提高气动传感器灵敏度和测量范围的方法;通过对影响测量精度主要误差因素的分析,给出相应误差补偿的方法。所研制气动传感器的测量范围为55μm,分辨力为O．02μm,静态误差小于0．25μm,可适用于高精度高分辨力的非接触尺寸测量。     

空间光学遥感器精密调焦机构设计与试验

外界环境变化会引起空间光学遥感器产生离焦现象,导致遥感器成像质量下降,需要设计调焦机构来解决离焦问题。从保证遥感器成像质量和轻小型化的角度出发,详细介绍调焦机构的调焦方案、工作原理和系统组成,提出由双滑块机构实现调焦功能的新型调焦机构;对调焦机构的精度进行理论计算,得到该机构的定位精度和调焦镜的倾斜角度误差均满足设计指标要求。对环境试验前后的机构进行精度测试,试验结果表明,机构定位精度0.006 mm,调焦镜的最大倾斜角为16.5″,满足光学设计指标要求。理论分析和环境试验结果充分表明,该调焦机构具有结构稳定,定位精度高,环境适应性广泛等特性,在复杂多变的环境条件下能够满足空间光学遥感器精确调焦的目的。     

基于ADAMS的高精度光纤张力传感器仿真设计

为了满足高品质光纤环在生产过程中对光纤张力的高精度控制要求,文中首先对比分析了不同张力测量方式的优缺点,选择基于浮动式张力测量原理的测量元件来实现光纤的小张力值检测和满足控制系统对检测元件的高分辨率和高精度的测量要求;然后基于ADAMS仿真平台对张力传感器进行了建模和仿真分析,对弹簧质量、刚度和阻尼等关键参数进行了优化...     

超声波传输时间精密测量方法及应用研究

根据超声波回波信号是一个变幅周期性信号这一特点,提出一种用数字细分来精密测量超声波传输时间的方法,阐明了超声波换能器驱动电路原理及利用FPGA电路和高分辨率A/D电路通过高频采样来实现这一方法的原理,并采用该方法和电路设计了超声波流量计。指出超声波传输时间测量的分辨率取决于超声波信号的频率和A/D电路的分辨率,为保证测量精度,应尽可能采用较高的采样频率。超声波传输时间的测量综合了全部回波信号采样数据,有很好的可靠性和很强的抗干扰能力。     

微波传感阵列差值测量特性的研究

传统的微波阵列成像系统采用直接测量接收天线信号的方式,其测量数据动态范围广,参数灵敏度差异大,信噪比特性较差,这些不足限制了成像质量的进一步提高.针对这一问题,提出了一种测量天线对信号差值的测量模式.文中对16天线传感阵列的差值测量模式进行了理论分析和基于有限元方法的仿真实验.分析和实验结果表明,差值测量模式可显著提高测量数据的幅度值,改善数据的信噪比特性,同时还能够均衡参数灵敏度差异,减小测量数据动态范围,降低对数据采集系统精度的要求,提高微波阵列成像系统性能.     

采用光纤光栅传感器测量模型材料应变的原理和应用

应变是材料与结构的重要物理特性,最能反映结构局部特性,是材料和工程结构健康监测最为重要的参数。对材料应变测量,可以预知局部荷载的状态。光纤传感器具有灵敏度高、响应速度快、电磁兼容性强、无零漂、可靠性高、使用寿命长等特点。光纤光栅应变传感器是一种极具发展潜力和应用价值的应变传感器。研究了光纤光栅应变传感器的传感原理、应变传递规律及其在模型试验相似材料应变测量中的应用,测量得到的应变历程与实际物理过程相一致。     

基于图谱法的新型运动分岔并联机构型综合

多模式并联机构在航空航天、机械加工、医疗康复等领域均极具应用前景,但目前能够实现多模式的运动分岔并联机构类型较少,绝大多数运动分岔并联机构中含有变自由度性质的RER支链,为此基于图谱法综合了一类新型运动分岔并联机构且机构中含有4类变自由度性质支链与已有的RER支链不同。首先基于图谱法以机构初始位置两瞬时转动自由度线非共面且相互垂直为例对2T1R运动分岔并联机构进行综合,随后将机构含有的URR支链中和定平台相连接的R副轴线方向改变,使其具有2R2T和3R1T两种自由度性质。将改进后的URR支链配置方案应用到部分4自由度和5自由度支链中,提出另外三类变自由度支链,每种类别支链分别有4、12、32种。以机构中含有4类不同变自由度性质的支链为分类依据,综合出四大类同时具有2T1R+2R1T两模式新型运动分岔并联机构,共包括12种子类别;以第4类变自由度支链为例,将其引入到并联机构中,通过图谱法综合出具有3T1R+2R2T两模式新型运动分岔并联机构。