基于双平面电容传感器的复合材料缺陷检测

非金属复合材料在制造或使用过程中会产生不同形状内部损伤,采用平面电极传感器可对损伤进行无损化检测。针对现有单平面电极传感器检测信号强度弱、检测数据量少等问题,提出一种双平面电极阵传感器检测非金属复合材料的方法。将两个4×4电极传感器组成一套双平面传感器,采用单激励测量模式,利用共轭梯度算法进行图像重建。仿真与初步实验结果表明:双平面电极传感器提高了检测信号强度,使重构图像精度得到了提高。     

电容传感器的设计

在工业生产过程自动控制中,电容测量很重要,特别在高频情况下小电容(0.1～10pF)的测量更为重要。然而小电容的测量,往往不易测准,其测量误差主要是寄生电容造成的。为了提高测量精度,必须设计一种无寄生电容影响的电路,其实际电容传感器的结构和等效电路如图1所示。从图1可以看出,三电极电容传感器是由被测电容C_x、两电极和帘栅极之间的寄生电容C_sl和C_s2组成。三电极电容传感器的等效电路如图lb所示,图中C_p和C'_p是其它寄生电容。但是在实际测量过程中,一般寄生电容是大于被测电     

基于边缘效应的圆环式电容传感器电场仿真分析

介绍了圆环式电容传感器的工作原理,即电容边缘效应,通过Hybrid-Trefftz算法建立了有限元模型,利用有限元软件ANSYS对不同传感器模型进行了电场分析与仿真计算,得出了最优结构组合,并以最优结构组合为例,给出了介电常数与电场强度的关系。仿真结果表明:圆环式电容传感器设计中,影响传感器测量性能的最直接和最重要的2个参数是两极板间距和极板长度;被测介质的介电常数越小,电场强度就越大。该仿真对后续产品的设计具有很好的理论指导作用。     

一种电容型位置传感器的设计和应用

本文介绍了电容型位置传感器的设计开发,通过与传统位置检测传感器以及其它相关传慼器的结构和特性的对比,突出了电容型位置传感器的优势一成本低、结构紧凑.在详细分析了电容型位置传感器的结构和检测原理的基础之上,详细介绍了如何设计关键部件PCB的开孔印制线条以及小球的选择.同时基于对该技术的扩展,又介绍了可衍生出的连续位置传感器和加速度传感器.最后结合电容检测芯片MLX90711,介绍了其在小家电领域一飞利浦智能电熨斗中的应用实例.     

一种新型双极板电容接近觉传感器

介绍了一种新型双极板电容接近觉传感器，该传感器不仅能检测导体，而且能检测非导体对象的接近度．对该传感器的原理、结构及检测方法作了研究和讨论，并给出了初步实验结果及分析．     

电容传感器对介质厚度的检测

本文论述用电容传感器检测介质材料厚度，对测量灵敏度和检测厚度精度进行分析，指出减小介质介电常数变化影响的方法。本文提出的频率变换型测厚方法，所需设备结构简单，处理方法先进，精度高，还具有自校和自补偿功能。     

基于电涡流传感器的金属材料表面形貌三维可视化检测

针对金属材料表面形貌检测问题,论文设计制作了一种高空间分辨力的电涡流传感器,可实现金属管道内壁复杂表面形貌及裂纹的高分辨检测。论文采用ANSYS有限元分析软件对传感器进行了仿真分析,验证了传感器对金属材料表面形貌变化的高空间分辨检测能力。论文同时对该种传感器性能进行了实验测试。实验结果表明,相比传统的电涡流传感器,本文设计的传感器对裂纹、对金属材料表面形貌变化具有更高的检测分辨力。最后,论文采用三维可视化技术,将传感器对金属板表面形貌的扫描检测数据转化成三维图像,可直观地显示出被测金属板表面形貌变化及裂纹位置。     

电容层析成像传感器改进方法评述

电容传感器具有非侵入、相应快、低成本、测量范围宽等特点,在多相流在线检测中具有良好的发展前景。电容层析成像中的传感器检测技术,是其在工业实际中得以应用的关键。近年来在传感器设计方面的研究取得了较大进展。通过传感器检测方式的改进、传感器模型参数最优化设计、传感器有限元场域剖分等改进方法获得的图像重建精度比传统的阵列传感器都有了明显的提高,但又都有其不同的缺点。综合各种方法设计的新型传感器能使图像重建的质量进一步提高。     

一种用于差分电容检测的电荷Delta-Sigma调制器的研究

研究一种用于差分电容传感器检测的电荷Delta-Sigma调制器结构.在该检测电路中不需要C/V转换电路,待检测的差分电容直接作为调制器环路的输入电容,差分电容的变化量首先被转换为变化的电荷,然后被调制成一位的数字输出信号.文章最后给出了一个二阶的Delta-Sigma调制器的行为级仿真结果.     

一种双电容式料位传感器

采用双电容器的结构设计了一种新型双电容式料位传感器。传感器结构简单,安装灵活,可工作在恶劣的环境中,可减小因温度和湿度造成的测量误差,可减小分布电容和寄生电容对测量结果的影响,不仅适用于金属容器,也适用于非金属容器的料位测量。     

电容式高分子湿敏元件敏感材料的选择

阐述了衡量电容式湿敏元件性能的主要依据,分析了电容式湿敏元件的感湿机理,并从灵敏度、湿滞、响应时间、温度系数、长期稳定性等方面,提出了电容式高分子湿敏元件敏感材料的选择方法。     

电容式滑觉传感器设计与应用

提出了一种用于智能机器人仿生皮肤的电容式滑觉传感器,用以解决智能机器人软抓取过程中滑觉信息的感知问题.阐述了电容式滑觉传感器的结构设计、滑觉感知机理,并借助ANSYS有限元仿真软件进行滑觉感知机理验证.基于CC2530低功耗微处理器与AD7147-1型电容数字转换器构建便携式电容滑觉信息感知系统.根据差分电容式滑觉传感器的输出可实现全方向性滑觉力检测功能.实验结果表明:该电容式滑觉传感器具有结构简单、设计合理、加工制作方便、成本低且高灵敏度等优点.     

螺旋表面极板电容式传感器的设计

介绍了一种电容法测量气/固两相流固相体积分数的螺旋表面极板电容传感器。从测量原理、检测电路、电极参数选取方面进行了设计和实验,并得出了提高传感器检测场灵敏度空间分布均匀性的几何参数及实验曲线。     

基于电容式传感器技术的织物渗水特性检测方法

提出了基于电容式传感器技术的纺织物产品渗水特性检测的方法。通过测试两极板间电容的变化量ΔC就可以检测织物上渗水扩散的面积ΔS。对其检测装置的结构、工作原理、电路设计进行了分析,并且进行了测试。测试结果表明:该检测方法的非线性可以控制在5%以内。     

A flexible capacitive tactile sensor array with micro structure for robotic application

A flexible capacitive tactile sensor array with micro needle structure is proposed in this paper for robotic application. Micro needle layer made of polydimethylsiloxane （PDMS） is sandwiched between the upper electrode layer made of PDMS and the bottom electrode layer fabricated on polyester （PET） film. The PDMS material renders the device adequate flexibility as it can be rolled into a cylinder. The single cell size in the fabricated 4 ~ 4 sensors array is 0.7 ~ 0.5 cm2 and the initial capacitance of each cell is 0.86 pF. The fabricated cell shows a sensitivity of 3.26%/mN within the full scale range of I kPa. The micro needle structure gives better repeatability and stability. The maximum error during each measurement is about 3.2%, while the minimum error is about 1.2%.     

A planar capacitive sensor for 2D long-range displacement measurement

A planar capacitive sensor (PCS) capable of 2D large-scale measurement is presented in this paper. Displacement interpretation depends on independently measuring the periodic variation in capacitance caused by the change in the overlapping area of sensing electrodes on a moving plate and a fixed plate. By accumulating the number of quarters in each direction and the specific position in the final quarter, the large-scale measurement is fulfilled. Displacements in X- and Y-direction can be measured independently and simultaneously. Simulation shows that a shorter gap distance and a longer electrode guarantee better sensitivity. Experiments based on a PCS test bench demonstrate that the PCS has a sensitivity of 0.198 mV/μm and a resolution of 0.308 μm. An electric fringe effect and other possible measurement errors on displacement interpretation accuracy are discussed. The study confirms the high potential of PCSs as innovative 2D long-range displacement sensors.     

基于氧化铝陶瓷的电容式高温压力传感器

氧化铝陶瓷因其稳定的机械性能和高温鲁棒性得到了广泛的应用。文章以LC谐振电路为技术背景,提出了一种基于氧化铝陶瓷的电容式高温压力传感器,并通过厚膜集成工艺技术将一个定值电感与一个可变电容集成在氧化铝陶瓷基板上实现了传感器的制备。对传感器进行高温环境下的压力测试,实验结果表明:传感器能够完成600℃高温环境下1到5 bar范围内压力的原位测试,且在600℃高温环境下传感器的重复性误差,迟滞性误差和零点漂移分别为8.3%,5.05%和3.7%。     

电容式交变电场传感器与工频电场检测试验研究

介绍了交变电场传感器的设计方法,并进行了原理分析和理论推导,在此基础上进行了电场测量装置的制作,使用该装置在500 kV输电线下、变电站内的220 kV开关间隔与标准仪器进行了对比测量,结果证明使用该传感器的电场测量装置在1 kV/m以上场强范围内具有较好的线性度,测量数值与PMM8053仪器相比较具有较大的相关度,并具有较好抗干扰能力和稳定性,适合于电力系统工频电场长时间监测。