一种新型的平面叉指电极传感器的设计与实现

随着我国水质标准的日趋严格,无机盐类尤其是硝酸盐作为水体污染的重要标志,越来越被研究学者关注。本文提出了一种用于无机物离子检测的新型单片式平面叉指电极传感器,基于交流阻抗技术和电极动力学分析了电极/溶液体系,量化了电极与溶液界面上的双电层效应和传质过程,并建立等效电路模型,深入探讨了在不同频率段下电极/溶液体系的阻抗特性和相位特性。根据不同浓度的无机盐溶液和不同种类的无机盐溶液的实验结果表明,平面叉指电极传感器具有较好的鉴别能力。     

一种四电极电导率传感器的研制

设计了一种四电极电导率传感器,介绍了该电导率传感器的测量原理、结构形式、测量电路及制作工艺,并阐述了探头制作材料的选取过程。通过对其进行性能实验,验证此仪器具有测量精度高、性能稳定等特点,并且此传感器还具有使用寿命长、测量范围广、价格便宜、实现了远距离自动化测量等优点,特别适用于水环境监测和水质污染控制等领域中。     

一种海洋MEMS电导率传感器结构优化设计

为提高一种海洋MEMS电导率传感器的测量性能,基于电场基本理论分析了影响传感器测量性能的主要因素,并对 传感器结构进行优化设计, 采用COMSOL软件分别构建和仿真了优化前后传感器测量模型,得出海水电导率在5ｍＳ/ｃｍ~ 70ｍＳ/ｃｍ,激励频率在10ｋＨｚ~ 100ｋＨｚ 范围内,传感器结构优化后比优化前对应的海水测量阻值范围提高了4.39倍,优化后的传感器结构准确度提升至±1.18％,灵敏度提升至1.56ｃｍ－１,且优化前传感器结构准确度与灵敏度的仿真值与相关文献同类型结构传感器实际数据相近,因此本文优化设计贴近实际,参考价值较高。     

一种新型集成荧光传感器设计与实现

基于标准CMOS工艺设计了一种新型的集成荧光传感器,该传感器采用P+/Nwell/Psub双结深光电二极管结构和高灵敏度的电容跨阻抗放大器(CTIA)有源像素电路结构。传感器采用0.5μm CMOS工艺实现,测试结果表明:双结深光电二极管在波长532 nm时具有峰值灵敏度为2×10-8A·m2/W,CTIA有源像素结构在光照6lx、积分时间为310μs时的灵敏度可以达到2243 V/lx·s。该设计表明:采用双结深光电二极管单元的CTIA有源像素电路对微弱的光具有更高的光电转换灵敏度。     

一种测定混合导体电子电导率的方法

提出了一种求取混合导电体电子电导率的方法，它是在计算机扣除测得的电极极化引起的电位降，消除电极极化对测值的影响后，从而得到电子电导率的实值的一种方法。     

高灵敏度电容式生物传感器的设计

设计了一种电容式生物传感器,采用组合微叉指电极作为分子识别元件,高精度电容测量电路作为转换元件。经实验验证该传感器具有性能稳定、零点漂移小、灵敏度高等特点,可用于免疫球蛋白(IgG)的检测。     

一种新型间隙传感器研究

间隙传感器线圈电阻的温度漂移是导致传感器输出漂移的主要因素.为了抑制温度对间隙传感器的影响,设计新的传感器探头和测量电路;新的传感器探头跟现有传感器探头最大不同是在现有传感器探头的基础上增加了一个与传感器线圈完全一样的补偿线圈;并将补偿线圈和传感器线圈组成电桥测量电路.实验表明新传感器在0～80℃范围内温度漂移为0.08mm,温度稳定性好.     

一种新型测速传感器检测系统的研究

本文介绍了测速传感器检测系统的结构原理,并利用无刷直流电机能够实现大范围转速,可靠控制等特点,带动了永磁转子在感应线圈内以不同转速转动时,产生的交流感应电压经过全波精密整流电路处理成直流电压信号后,供计算机采集整理.实验表明,该系统具有运行可靠,控制方便等显著特点.     

一种新型非晶态合金磁场传感器的设计与优化􀀁

本文介绍了一种新型的非晶态合金磁场传感器的设计与优化。此传感器基于脉冲感应原理，采用双线并绕反向串联的双线圈结构，并通过加入负反馈线圈和偏磁线圈来改善传感器的特性，使其线性度、灵敏度和动态范围都有了较大的提高，在磁场检测领域具有一定的实用价值。     

细胞阻抗传感器优化设计及其在毒素监测中的应用

介绍我们设计的微结构细胞阻抗传感器,采用微电子加工技术在硅基底上制作了以叉指结构金电极为工作电极的传感芯片,将脐静脉内皮细胞系ECV304培养和固定在器件上,进行连续的细胞阻抗监测。研究细胞阻抗随频率和时间改变的定量关系。结合细胞贴附前后的叉指电极等效电路模型,进一步分析细胞贴附对阻抗变化的影响,给出细胞阻抗传感器的优化设计方法。最后,采用该细胞传感器对有毒素进行实验分析,分析毒素对哺乳动物血管的毒性作用,初步的实验结果表明,该设计的细胞阻抗传感器具有实时无标记快速检测的优点,可应用于毒素监测等生物医学领域。     

基于热导传感器的氢气浓度检测仪的设计

为了能对热电厂氢冷发电机组的氢气纯度进行精确测量,基于热导传感器TCS208F、A/D转换器AD7710及ARM内核的微控制器LPC2104,采用恒温检测的原理设计了一种氢气纯度检测仪。分析了检测仪的硬件系统组成和软件设计的流程,并对恒温检测电路的工作原理进行了详细的理论推导和分析。最后对设计的检测仪器进行了实验测试,结果表明:这种设计的检测精度和灵敏度很高且性能可靠,完全能满足电厂氢冷发电机组对氢气纯度检测的要求。     

基于ZigBee的无线传感器网络设计与实现

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器结点组成,具有传感器节点密度高,网络拓扑变化频繁,以及节点的功率、计算能力和数据存储能力有限等特点。该文介绍了ZigBee网络与GSM/GPRS网络相结合实现远程监测的无线传感器网络的软件与硬件总体设计方法。     

基于电化学寡核苷酸传感器的痕量汞离子检测

水环境中的重金属汞污染日益严重,对生态环境和人类健康造成了不容忽视的威胁。因此,现场监测痕量汞离子具有极其重要的意义。构建了一种基于胸腺嘧啶-Hg^2+-胸腺嘧啶(T-Hg^2+-T)特异性配位结构的无标记型电化学寡核苷酸传感器,用于检测痕量Hg^2+。将末端修饰巯基的富T寡核苷酸链(Oligo)自组装到金电极表面,当存在Hg^2+时,Oligo探针将捕获Hg^2+而发生构象变化,形成"发卡型"结构。利用电化学阻抗谱对金电极表面自组装膜的构象变化进行表征,发现电子转移阻抗RCT随Hg^2+浓度的升高而减小,建立两者间的线性关系,从而实现对Hg^2+的定量检测。本传感器在0.5 nmol/L^500 nmol/L范围内具有良好线性关系,检出限为0.2 nmol/L,特异性实验表明该传感器对Hg^2+选择性极好。该传感器为水环境中痕量汞离子的准确、定量检测提供了一种有效的手段。     

一种间隙传感器的线圈设计

设计分析了一种悬浮间隙传感器的测量线圈,分析了测量线圈与被测导体之间作用后的磁感强度的分布,调整结构使距离测量线圈相同间隙位移处的磁感强度分布接近为恒定值,实验结果验证它可以有效降低由被测物体齿槽结构所引起的测量信号波动,降低齿槽效应.     

电导法原油含水率测量传感器的模型优化与仿真

电导法原油含水率测量是基于阵列电极传感器的一种测量方法,电极系的结构与参数对传感器性能有着重要影响.拟研究电极系传感器结构的优化设计方法,在建立传感器电场分布理论模型的基础上,利用ANSYS有限元软件仿真电极系传感器不同参数下的电场分布,分析电极环宽度、激励电极对间距、测量电极间距等参数对传感器性能的影响.依据仿真结果,确定传感器的优化参数,并对传感器进行了灵敏度的模拟测试,测试结果显示:传感器灵敏度仿真结果与实际测试结果一致性较好;在高含水(大于85%)的油水两相流含水率测试精度可达3%.测试结果验证了传感器理论和仿真分析方法的有效性,为优化设计传感器提供一种有效的方法.     

基于脉宽调制的传感器读取电路设计与实现

设计了一种新型的传感器信号读取电路,该电路将传统的脉宽调制PWM(PulseWidthModulation)电路进行改进,对PWM信号采用占空比和频率同时调制而不是单一的占空比调制,在信号传输过程中,该电路可将两路电压输入信号调制到一路PWM信号上,通过对输出PWM信号进行解调可还原两路输入信号的电压值.实验结果表明,该电路输出PWM信号占空比和频率分别与两路输入电压信号呈良好的线性关系,电压转换精度分别达到0.34%、0.26%.此外,该电路具有抗干扰能力强、转换精度高和成本低的优点,非常适合传感器信号的调理和读取.     

VXI总线多通道压力传感器仿真模块设计与实现

某型发动机系统主要由综控器、传感器、电机泵、电磁阀等部件组成,综控器是整个系统的核心控制部件,为测试综控器的性能是否符合要求,需要为综控器提供各种工况下的传感器(主要为压力传感器)数据进行仿真试验;采用真实的压力传感器开展上述工作,一方面需要构建复杂的工作环境,难度大、数据精确度难以保证,另一方面地面环境下的传感器信号变化难以实时调整,难以满足数据快速变化的需要;基于以上因素考虑,给出了一种基于VXI总线的多通道压力传感器仿真模块的设计方法,模块共有24路压力传感器电路,每路独立配置输出;模块以“VXI总线接口电路+VXI总线功能电路”的结构进行布局,VXI总线接口电路主要包括“CPLD+双口RAM”,对VXI总线指令进行解释、译码;VXI总线功能电路主要包括“96系列单片机+DA输出电路+两线压力传感器电路”,完成对真实传感器输出信号的电气特性仿真模拟;模块的驱动程序在Lab Windows/CVI6.0的环境下编制,供用户进行程序调用和快速操作使用;该模块已在VXI总线测试系统中得到应用,实际情况表明,模块的输出精度高、信号调整方便、响应快,满足了综控器仿真深度测试的要求。     

基于ZigBee技术传感器检测系统设计与实现

介绍了基于ZlgBee技术的传感器检测系统的系统构成,成功的组建了传感器虚拟测量平台。本系统通过发送模块发送传感器检测的数据,以ZigBee协议进行无线传输,由接受模块接受发送的数据,再将采集到的数据通过A／D转换经串口送八计算机,然后通过采用虚拟仪器技术的检测系统对数据进行处理分析以及显示等。由于本系统采用无线传输,可应用于环境比较复杂的检测场所及自动控制等领域。     

基于WirelessHART的电力无线传感网设计

为推动泛在电力物联网建设,提高感知层电力数据采集量,解决传统电力系统有线电表布线成本大、恶劣环境下施工不便及人工抄表效率差等问题,设计了一种基于WirelessHART协议的无线智能电表,建立节点路由算法与时间同步算法,使多台智能电表构成完整的电力无线传感网络,对电能实现实时可靠的电力计量与调度。将无线网关在上位机进行测试,判断网络的传输效率与稳定性。     

新型全数字化细胞阻抗传感器的设计与实现

针对目前我国微生物检测设备的落后现状,使用现代电子技术开发了一种新型全数字化细胞阻抗传感器系统;该传感器使用了数字频率合成、数字锁相放大和MATLAB与VC混合编程等多种数字处理技术,提高了设备的测量精度,缩短了测量时间;最后,利用该传感器进行了成人真皮纤维原细胞培养液的电阻抗测量,获得了细胞阻抗与频率、细胞阻抗与时间的对应关系;实验数据结果表明,该传感器运行稳定可靠,测量精度高,抗噪声能力强,具有一定的实用性.