球面间隙大范围测量的建模与线性化研究

有源静电悬浮轴承通过检测电极与转子间构成的球面间隙电容以得到转子位移。在转子起支时，要能实现球面间隙的大范围线性测量，本文重点推导了球面电容与球面间隙的非线性关系，提出了采用软件非线性校正的方法实现球面间隙大规范测量的线性化，使转子位移的线性测量范围可以达到标称间隙的66％，满足了静电轴承起支过程的要求。     

高精度调频式电容位移传感器

设计了一种单极板调频式电容位移传感器,可实现非接触微位移测量.其原理为通过双路差频方法得到位移-频率的调制信号,再由乘法器鉴频得到位移变化量.电路包括测头及LC振荡电路、本振电路、混频下变频电路和鉴频电路.实验表明该传感器分辨力达到5 nm,并具有较好的线性度.     

基于相关检测的电容传感器的研究

介绍了一种高精度的电容传感器,应用相关检测技术,利用集成乘法器AD835来检测电容传感装置电容量的微小变化。这种方法比传统的电容检测传感器精度提高数百倍,而且系统不受外界缓变量的影响。该系统已在纤维检测方面得到很好的应用。     

电容式微位移传感器检测电路的设计

设计了一种改进的电容运算放大器检测电路,该电路主要包括正弦激励源电路、电容检测电路、精密全波整流电路和增益滤波电路。实验证明,采用该电路的传感器,非线性误差小于0．1％,分辨率优于0．1μm。     

差动电容小位移传感器的研究

设计了一种差动电容式位移传感器,它可对微小位移进行测量.设计了传感器的机械框架以及信号处理电路,主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.对传感器的工作原理进行了分析,对电路参数进行了计算.该传感器结构简单、使用方便、成本低.实验结果表明测量范围为0～0.6 mm,具有很好的线性度.     

双面静电封接工艺在硅电容传感器中的应用

硅电容传感器由于其结构的精密性与灵敏性,常规的静电封接工艺已无法满足要求。封接后会造成其小间隙(间隙通常<10μm)极板间的粘连,导致器件失效。文中结合小间隙传感器的结构特点提出了一种双面同时封接的方法,并对封接相关参数进行了分析,确定了相应的封接条件。该工艺既解决了极板粘连问题又简化了工艺步骤,适合现阶段大规模生产的需求。     

硅电容传感器中静电封接工艺技术的应用

对于新近发展起来的新一代结构型力敏器件,如硅电容力敏器件、电容型加速度力敏器件等,常规的静电封接工艺已无法满足其小间隙(间隙通常小于10 μm)封接的特殊要求,封接后会造成极板间的粘连,导致器件失效.文中结合电容传感器的结构特点,提出了一种小间隙,非粘连的静电封接工艺方法,确定了相应的封接温度、封接电压、封接时间的选择原则,论述了容性器件封接中的相关问题.该工艺已成功地应用于硅电容传感器的制作中,效果良好,对于结构型力敏器件的制作具有较强的实用价值.     

高线性非接触式电容位移传感器

设计一种新型电容式微位移传感器,给出了检测电路.原理为20 kHz的正弦信号加在传感器上,传感器产生的交流电压与电容电极之间的距离成正比.电路包括正弦信号发生电路、精密全波整流电路、滤波电路和信号放大电路.实验证明：该传感器线性度小于3%,分辨率优于0.01 μm.     

用于电容传感器的脉宽调制电路

设计了一种脉宽调制电路,用于小位移测量。电路以自制的差动电容传感器为基础,由7555定时器、滤波器等电路组成,将微小的位移变化量转化为直流电压,且与位移量基本成线性关系,能实现精度为±0.1 mm的位移测量。电路结构简单、调试方便、成本低,具有很好的稳定性和抗干扰性。实践表明:位移测量的最小二乘线性度为0.33%,灵敏度为0.065 V/mm.     

电容层析成像系统阵列传感器的优化设计

电容层析成像系统的结构参数对电容敏感场灵敏度的分布有重要影响,进而影响重建图像的质量.本文提出了一种灵敏场均匀性的评价指标,并据此对电容层析成像系统阵列传感器进行了优化设计.     

An image reconstruction algorithm based on total variation with adaptive mesh refinement for ECT

In this paper, a robust image reconstruction algorithm for electrical capacitance tomography (ECT) is proposed. The key feature of the algorithm is the use of adaptive mesh refinement based on total variation (TV) in solving the inverse problem. It keeps the edge preserving and scale-dependent properties of total variation regularization, and enhances the distinguishability by using adaptive mesh refinement. This strategy improves the spatial resolution efficiently with less calculation and is less underdetermined than uniform refinement. Simulation and experimental results show that the algorithm performs better than both standard Tikhonov regularization and the conventional total variation method.     

一种电控喷油器动态时间参数测试方法

详细分析了电控喷油器的动态工作过程,基于电控喷油器线圈电流变化规律,提出一种测试其动态响应时间的方法。以高性能C8051F310单片机为处理器,设计了喷油器开启与关闭响应时间的测试电路,开发了成本低、测试便捷、精度高的测试系统。实测结果表明,喷油器的开启与关闭的响应时间测量误差分别为0.9%和1.14%,满足喷油器设计开发、生产的要求。同时,给出了开启响应时间随供电电压的变化关系曲线,该曲线为电控喷油器标定及发动机匹配时对喷油量的修正提供了参考。