基于Comsol的电容传感器仿真研究

本文首先通过麦克斯韦方程推导出电容传感器检测的理论基础,以及采用Comsol Multiphysics软件仿真电容传感器物理性质的方法。从而辨别出封闭圆柱体内介电物质的形状及位置。在此基础之上,本文还对比分析了封闭圆柱体内放入不同介电常数物质检测出的电容值。验证了Comsol Multiphysics仿真电容传感器的有效性。也证明了此软件是学习工程电磁场过程中很好的辅助工具。     

平板式电容传感器测量电路研究

提出了一套关于平板式电容传感器测量电路的新方案。该方案不仅具有较高的相对值测量精度、简单的硬件电路，而且具有较强的系统抗干扰能力。     

基于平面电容的冻土检测传感器

在土壤冻融过程实验中,通过对空气、水、冰及干土的介电特性进行分析研究,发现了土壤中水和冰发生相变引起土壤总的电容发生很大变化,基于这一特性和LC振荡电路频率响应的原理,设计了一种基于平面电容分层检测冻土的传感器,实现了土壤冻融状态的判别和冻土深度的自动测量。与人工观测进行对比实验证明,当土壤中未冻水含量相对变化率在0.3以上时,土壤已经冻结。因此,利用基于平面电容的冻土检测传感器检测土壤的冻结状态,实现冻土深度自动化测量是可行的。     

“自动控制原理”实验设计与教学改革思考

“自动控制原理”课程作为自动化专业重要的基础课程,它对实验教学提出了很高要求.本文针对“自动控制原理”实验教学现状,结合典型的伺服实验平台,从实验设计和实验教学改革两方面探讨提升实验教学质量的措施,以深化学生对控制理论的理解,提升学生的实践能力.     

FPGA教学中时序概念的教学与实验设计

本文针对FPGA教学和程序设计中较难理解的时序问题,阐述了PLD电路设计中时序的相关概念并设计了相应的教学实验。本文在调研PLD教学现状的基础上,归类整理了与PLD设计中与时序相关的基本概念,并依托一个4比特计数器时序分析的基础实验设计,加深学生对这些概念的认识和理解。     

基于电容传感器的太阳能热水器水位检测系统

文章利用绝缘处理的导体浸入水中与水组成电容两个极板,其容值大小反应水位高低的原理,设计了用于太阳能热水器水位检测的电容水位传感器。为与现有太阳能热水器的水位温度控制器兼容,设计并实现了直流电压和脉冲两种信号的输出电路。电容水位传感器克服了原有各种传感器存在水位指示粗糙、水电接触污染水质和制作复杂等缺陷,其具有水电无接触、不污染水质、成本低、使用方便和工作可靠等特点,并且它所反应的水位是连续无级变化的,在太阳能热水器领域中具有广阔的应用前景。     

基于AD7150微位移电容传感器的研究

利用了集成芯片AD7150完成了对微位移电容传感器的电容采样。对AD7150芯片设计了相应的外接电路,为了增强电路的抗干扰能力,加入相应滤波电路;通过单片机模拟I2C通信方式来进行AD7150的读写控制。测量结果给出了10 pF以下不同标称电容值的电容,误差在2.5%以内。初步实验结果表明,当接入双叉电容传感器探头时,电容值随测量距离的增大而增加;在不同位移量下,传感器的灵敏度不同,距离越近,灵敏度越高,最大灵敏度为686 fF/mm,给出了不同情况下的灵敏度分布,并总结了影响电容传感器工作的电路要点。     

用于液体违禁品检测的电容传感器设计

提出了利用液体介电常数的电子测量,实现一种快速、无辐射、非接触、低成本的液体违禁品探测的新方法。在研究了液体介电常数测量的理论,并结合具体应用场合的基础上,提出了基于平面板电容器原理的平面板电容传感器和改进型的梳妆电容传感器电极,从理论的角度上对电极的参数进行了探讨。通过实验证明了改进型的梳状电极能够在不开瓶取样的情况下,有效鉴别出在厚度为4mm以下的非金属容器中浓度50%以上的酒精和水,可以用于非接触式液体违禁品快速检测。     

硅电容压力传感器敏感器件的研究

研制的硅电容压力传感器芯体采用微机械加工技术,加工精度高,易于批量化生产。结构上采用对称的差动电容形式,并将其封装在专用基座中,适用于中、微压力的高精度测量,可用于目前通用压力传感器的升级产品。     

基于电容传感器的油水界面监控装置

介绍了基于电容传感器的油水界面监控装置的设计思想,阐述了电容传感器的工作原理和该装置的监测原理。装置单机工作时,单片机处理数据,通过显示装置显示油水界面的信息,并控制外设实现储油罐的自动放水及动态液位的显示。设计了串行通信接口,以便进行系统的扩展,实现PC的集中控制。     

电容传感器的原理及应用

论述了在测量与长度有关的力学量所采用的各类电容传感器的工作原理和分析，介绍了他们在测量技术中的具体应用，对差动式电容传感器测量精度和降低测量误差做出定量分析。     

基于双叉指电容和ZIGBEE的无线位移传感器

微位移测量技术可以实现微距环境下的位置感知与位移操作,其关键在于对位移的精密测量及实时传输。本研究基于平面双叉指电容和ZIGBEE技术设计了一种无线位移传感器系统,该系统由四部分组成：位移一电容转换模块,电容采集、发送节点,电容接收节点,基于VC＋＋开发的实时监控及结果显示软件。此外,下位机是基于ZIGBEE无线通信协议开发的。通过实验证明：系统具备6mm的测量范围,10um的分辨率,通信距离50m。     

用于流体压力测量的电容传感器

叙述了电容应变式流体压力传感器的基本原理，给出了一种电容应变式流体压力传感器的检测电路，并分析了流体压力大小与传感器输出电压的关系。实验结果表明，该传感器具有精度高、线性度好、灵敏度大等优点，尤其适于微压力和大动态力的测量。     

电容型传感器接口电路的研究

设计了一种结构简单、新颖的电容型传感器接口电路.电路中放大器的第一级采用折叠式共源共栅结构,提供了较高的增益;第二级采用共源级结构,提高了输出摆幅;采用CMOS开关构成的开关电容电路提高了电路的精度.基于0.6μm CMOS工艺对电路进行了设计,并对整体接口电路进行了仿真.仿真结果表明,与传统的接口电路相比,该电路具有高增益与高精度的特点,从而更好地实现了对微小电容的检测.     

电容层析成像传感器有限元分析及参数优化

以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,介绍了电容层析成像的基本原理,利用有限元模型分析传感器各个参数如电极的长度、管壁的厚度、管道与屏蔽罩间的填充材料、径向电极等对其性能的影响,对传感器的结构参数进行选取,并提出评价函数,结合正交方法进行优化,使系统的性能得到明显的改善.     

CAV414集成电路与电容性传感器的应用

CAV414是一种专为电容性传感器而设计的通用多用途集成电路 ,可用于检测被测电容的相对变化 ,以达到校准参考电容的目的 ,因而可广泛应用于工业过程控制、远程测量、压力及温度检测以及水平控制等方面。文中介绍了CAV414的结构、原理特性及应用电路     

频率式硅电容压力传感器的研究

本文对频率输出的硅微机械结构电容压力传感器进行了研究。利用有限元程序和解析方式对岛－膜硅电容膜片进行了分析。采用硅体型微机械加工技术和集成电路兼容工艺完成了压力元件的制作。对易于ＣＭＯＳ集成的两种新颖的接口电路进行了分析和设计，提高了传感器的性能。     

基于NS-2的无线网络路由实验设计

在计算机网络教学过程中,构建具有相当规模的物理无线网络实验环境不切实际。因此,文中在NS-2网络仿真器环境下,设计了3种典型的无线网络路由协议验证性实验,仿真实验直观再现了无线网络路由协议的工作原理,同时给出路由协议的性能评价指标,引导学生提出新的路由协议并进行创新性实验设计,培养学生的创新能力和科研素质。