电容式测压微型传感器

文中主要介绍一种新型电容式测压微传感器的结构及测量电路。通过对测量电路的理论分析、仿真和实验验证,证明这种微型传感器采用独特的结构和测量电路,因而具有良好的线性范围和较高的灵敏度,并能有效地减小温度误差。     

新型电容式微型压力传感器

文中从应用开发ＭＥＭＳ产品的实用角度出发,着力介绍一种新型的电容式微型压力传感器的结构组成和它的ＭＥＭＳ制造工艺。文中详细给出了这种电容式微型压力传感器的结构组成图、组成尺寸和它各部分部件的材料构成以及在硅材料加工过程中存在的主技术难题,最后,详细给出了电容式微型压力传感器的加工工艺过程。     

电容式测压微传感器的特性分析

本文主要对电容式测压微传感器的力学特性和电学特性进行分析。文中通过对测量电路工作过程和特性的深入探讨、仿真和验证,证明这种传感器的测量电路具有良好的线性度和稳定性。通过对传感器的敏感元件硅膜片的力学分析,建立了传感器的力学模型。分析的结果表明：传感器敏感元件和电容器的物理特性是影响传感器输出响应线性的主要因素。     

基于CAV424的电容式振动传感器转换电路

提出了一种基于CAV424的电容式传感器振动测量电路,应用于动平衡分析仪.将由振动引起的微小电容变化量转换成电压信号,电路中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件,大幅度降低了测量过程中的噪声.其电路简单,可靠性高,便于调试.实验表明该电路非线性误差小,测量范围大,具有很高的测量精度.     

一种零磁通霍尔电流传感器驱动电路设计

基于零磁通霍尔电流传感器的原理和特性,设计了一种以DSP为核心的数字驱动电路,着重介绍了其中的DSP处理电路和功率放大电路的结构和功能。通过分析稳态误差的与系统参数的关系,得出了放大电路增益越大稳态误差越小的结论。实验验证了该设计的可行性,实验数据表明该传感器系统具有良好的精度和线性度。     

基于霍尔传感器的磁场检测方案

介绍一种基于霍尔传感器的磁场检测方案,通过测量霍尔电动势来测定磁场.采用恒流源输入,使传感器的输出由磁场的磁感应强度唯一确定.通过温度补偿电路减小温度对测量的影响,保证测量的线性度,通过电路调零抑制背景噪声,得到了更加精确的测量结果.     

弱磁场AMR薄膜磁传感优化分析与测试

文中针对微型AMR传感器对弱磁场测量灵敏度及线性度低的问题,对微磁传感器磁电阻形状进行了分析,利用ANSYS软件仿真设计了相应的磁传感器并试验验证。仿真试验表明:设计的微型AMR薄膜传感器具有很好的线性度和灵敏度,可用于提高弱磁场的测量精度。改变电极结构,采用Barber偏置电极,AMR传感器的线性度在偏置角为45°时最优;将磁阻两端设计为尖角模型,使得磁电阻条沿薄膜表面长度方向的磁各向异性增强,提高了传感器的灵敏度。     

基于AM402的电流量输出电容式角度传感器

设计了一种新型的电容式角度传感器，并利用电容式信号转换集成电路CAV424和电压一电流转换接口电路AM402，将电容传感器信号转化为4-20mA标准的工业电流输出。该系统能够有效地降低干扰和测量误差，在0-90°的范围内实现对角度的精确测量，得到线性度良好的直流电流量输出。     

电容式油藏物理模拟饱和度测量传感器

设计了一种用于测量油藏物理模拟平均饱和度的电容式传感器,建立了传感器的数学模型,对电容式传感器测量饱和度的原理进行了详细分析,讨论了传感器的检测电路原理,完成了传感器的检测电路设计,在虚拟电子工作平台上,对该检测电路做了仿真实验分析,仿真数据表明该传感器具有较好的非线性。在油藏物理模拟实验的平面模型上进行了实验测试,验证了用该测量方法测量油藏物理模拟饱和度是可行的,传感器的电路设计是可靠的。     

高性能微加速度计接口电路的研究

介绍一种可用于微机械电容式加速度计检测的接口电路，该电路利用电荷放大器把电容变化转变成电压变化，再对被加速度信号调制的载波信号进行解调，经过低通放大滤波，最后得到与加速度信号成正比的直流电压信号，具有测量差分电容变化的功能和灵敏度高、线性好的特点。整体电路通过Pspice进行了仿真，优化后制成PCB板进行实验。实验结果线性度为5％，灵敏度为19．5V／pF，表明该电路是一种具有实用价值的电容式加速度计检测接口电路。     

微型电容式压力传感器的制作与测试

从应用开发MEMS产品的实用角度出发，介绍了利用硅一硅键合技术制作的微型电容式压力传感器，给出了详细的制作工艺及主要工艺步骤图。对微传感器所用的测试装置的组成、测试电路的工作过程进行了详细介绍和深入分析。最后对不同尺寸的微传感器器件进行了测试，并对测试结果进行具体分析。结果表明：该微传感器具有良好的线性工作范围、良好的稳定性和较高的灵敏度。     

电容式微加速度传感器控制电路研究

本文首先阐述了电容式微加速度传感器的一般结构及系统建模方法，然后提出一种静电力反馈平衡控制电路，先通过高频调制信号产生检测电压，再经过ＰＩ反馈控制器产生静电反馈力，以提高传感器的噪声抑制能力、输出线性度和动态响应范围。     

一种新型的可编程的4～20 mA二线制变送器XTR108及其应用

XTR108是一个完整的可编程的4－20mA两线制变送器芯片，其最大特点是允许用户数字化调节增益、偏移及线性化校正系数等。用户通过主机上的软件界面，经基于单片机组成的标准串行数字接口部件，即可对模拟信号路径进行数字校零校落，对传感器的非线性误差可方便地进行数字化补偿。简要介绍了XTR108芯片的特性、内部结构及其工作原理，对XTR108在铂电阻温度变送器的应用及数字校正方法进行了介绍，并给出了软件设计流程图及用软件模拟SPI总线时序对XTR108执行写操作的程序。     

基于LM74的啤酒发酵罐群温度采集系统

对啤酒发酵罐群大量的温度测点,采用新型数字化温度传感器LM74来实现信号采集,计算机发出片选控制信号,送至芯片74HC138完成片选功能,实现温度巡回检测。LM74与计算机之间通过SPI串行总线通讯,将采样数据和采样时间存储在计算机中,便于数据的查询和分析,同时系统具有温度上下限报警功能,给生产过程的长期正常运行和检查带来了很大的方便。与传统模拟系统相比,获得了稳定性好、测温精度高、功耗低、经济效益显著的良好效果。     

Design,optimization and numerical simulation of a MicroFlow sensor in the realistic model of human aorta

Among all arterial diseases, aneurysm and atherosclerosis are of great importance. In these diseases the cross-section area of the artery and therefore the blood flow velocity changes. Therefore, it is a good idea to use a micro flow sensor for measuring the blood flow velocity to diagnosing these diseases. In this study, design, geometric optimization and numerical simulation of a hotfilm microsensor in the realistic model of human's aorta are investigated. A normal aorta geometry is extracted from CT Angiography images, and after applying oscillating boundary conditions on the inlet and outlet arteries, blood flow parameters are investigated by computational fluid dynamics (CFD) simulation. After designing the microsensor, the effects of its location in different aorta regions on the blood flow characteristics are numerically investigated. The results show that in the presence of microsensor, streamlines patterns almost remain unchanged while the maximum blood flow velocity in the aorta cross section where the microsensor is located, increases up to 10%. It is also found that the secondary flow weakens when the microsensor enters the artery causing a reduction in velocity measurement error. Furthermore, because of the presence of a catheter, the pressure drop increases up to 768 Pa. Results show that less than 30% of the arterial cross-sectional area where the microsensor is located, senses an increase in temperature.     

机械式拉力试验机控制部分的研究分析

介绍了拉力试验机的系统构成,改造设计数据采集装置和测量控制系统。试验表明,在负荷测量中,系统使用应变电桥传感器,采集的信号线性好、分辨率高、响应快;在变形测量中,使用传统的电子引伸计,噪音小、增益高、抗干扰能力强;在位移测量中,使用新型的光电编码器,结构轻巧,测量可靠,可以测量试样夹具位移的全过程;在电气控制中,使用三洋电机伺服驱动器,速度范围大,稳定度高。     

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.     

磁致伸缩与磁弹一体化传感器的研制

为开发具有缺陷检测与应力测量双功能的单体传感器,设计出一种包括静态偏置磁路和内、外层感应线圈的一体化传感器结构,可工作于磁致伸缩与磁弹传感器两种模式。结合磁致伸缩与磁弹基本理论,以能量转换效率和应力测量灵敏度为指标,采用有限元仿真法对一体化传感器的偏置磁场进行优化选取。一体化传感器的试验测试结果表明,传感器工作于磁致伸缩传感器模式时,可在直径6.3 mm钢杆中激励产生L(0,1)模态超声导波并有效检测出宽度和深度均为1 mm的槽型缺陷,增加外层感应线圈的驱动直流可对静态偏置磁场强度进行补偿以使接收的缺陷回波信号幅值增加,提高传感器的缺陷检测能力;工作于磁弹传感器模式时,随激励信号幅值增大,传感器的应力测量灵敏度和测量结果线性度均有提高,其中测量结果线性拟合确定系数最高达0.992 4,表明一体化传感器可用于高精度应力测量。     

A 2D micro-fluxgate earth magnetic field measurement systems with fully automated acquisition setup

In this paper we present an Earth magnetic field measurement system and an automated acquisition setup to characterize it. The measurement system consists of a fluxgate sensor and an integrated front-end circuit, both realized in CMOS technology. The couple of orthogonal axes of the sensor makes the system suitable for realizing an electronic compass device. Indeed, we can measure not only the amplitude of the Earth magnetic field (whose full-scale value is of the order of 60 μT), but also its direction. The complete measurement system achieves a maximum angular error of 1.5° in the measurement of the Earth magnetic field direction. Furthermore, an acquisition setup was developed to evaluate the measurement system performance. It consists of a precision mechanical plastic structure, in tower form, a microcontroller-based interface circuit, that provides a digital output through an RS232 serial interface, a PC software suitably developed to post-process the data from the acquisition system and a couple of Helmholtz coils to evaluate the linearity of the system. This setup allows us to perform a completely automated and numerically controlled characterization of the measurement system.