发明与专利

激光尘埃粒子计数器的微型光学传感器；液位传感器；增强复合型固态传感器；一种阻容式含冰率传感器；低频声波叠层式压电传感器；霍尔数字式方位传感器。[编者按]     

基于霍尔开关的磁性浮子式液位传感器设计

针对传统的干簧管式液位计接触点易产生抖动、长期稳定性差等缺点,设计了一种利用开关式霍尔元件作为敏感元件的液位传感器,详细介绍了其工作原理和设计方案,并利用ANSYS软件对磁性浮子进行了磁场仿真计算,通过分析可根据测量精度确定所需永磁体大小,简化工艺流程,缩减了工作量.该传感器可根据需要输出标准电流信号4～20 mA或数字通信RS-485,并可配备LED现场指示器,实验表明:该传感器具有有效距离大、不易受干扰、响应速度快、可靠性高等特点.     

一种电容阵列式液位传感器的设计与实现

通过对电容式液位传感器的分析与研究,设计了一种新型电容阵列式液位传感器.介绍了电容阵列式液位传感器的原理和设计方案.将电容-极板设计成阵列式结构,另一极板共用,采用基于充放电原理的电容检测电路,用单片机STC89C52控制传感器中电容器的选通、数据的采集和处理,并计算出液位值,输出转换成4～20mA电流信号.实测结果表明:该液位传感器精度可达0.3%FS,零点输出稳定,漂移小,受温度影响小,热零点漂移指标优于2×10-5FS/℃.     

自供电铅酸蓄电池液位传感器设计

铅酸蓄电池电解液的液位直接影响铅酸蓄电池的存储能量和工作安全.针对铅酸蓄电池电解液液位连续测量的难题,利用电容原理,采用自供电方式,设计了自供电铅酸蓄电池液位传感器.详细介绍了自供电铅酸蓄电池液位传感器的工作原理与设计方法.实验结果表明:自供电铅酸蓄电池液位传感器准确度优于±3 mm,满足使用要求.     

基于涡流式传感器检测的连铸结晶器液位控制研究

本文主要运用涡流式传感器检测的连铸结晶器液位控制问题研究,文章简要叙述了电涡流传感器的工作原理、电涡流式传感器等效电路,通过电涡流传感器采集钢水液位的信号,构建了液位检测连铸结晶器系统控制系统的数学模型,分别构建了电涡流传感器模型、伺服电动机系统模型、塞棒流量特性模型、连铸结晶器模型,并用MATLAB软件下的组态Simulink进行仿真,经仿真表明,该算法可以很好地对结晶器实施控制,经过实际运行该算法是完全正确的、可行的、有效的。实验结果表明,该控制算法连铸结晶器液位控制效果良好。     

霍尔电流传感器在阀门电流测试中的应用

研究了霍尔电流传感器在阀门电流测试中的应用问题。介绍霍尔电流传感器的工作原理,并利用霍尔电流传感器设计了一种阀门测试电路。实验结果表明：霍尔电流传感器在阀门电流测试方面实用性强,与传统的方法相比,具有线性度好、测试精度高、隔离效果好等优点,简化了检测电路。     

单管计算电容式液位传感器的仿真与特性研究

计算电容式液位传感器采用计算电容原理,经过单管式轻量化的结构改良设计.为探究改良结构对传感器特性的影响,针对单管计算电容式液位传感器建立有限元模型,利用分析软件ANSYS仿真分析几个重要结构参数对传感器灵敏度的影响.特性试验表明:传感器输入输出曲线与仿真结果具有良好的一致性;在0~200 mm量程内传感器线性度为±0.8%,回程误差为±0.03 pF,液位测量的最大引用误差为-1.0%FS.该研究为计算电容式液位传感器的结构优化提供了理论基础,有利于该新型传感器在航空、航天燃料液位测量领域的应用推广.     

基于电容感应元的多层液位传感器的研究

在分析各种液位传感器的基础上，提出一种新型的基于电容感应元的多层液位传感器。介绍了其小电容节点式的结构、电容感应元的测量原理及误差分析，最后给出了变送器的设计思路。该传感器能满足一定使用条件下多层液位的测量。     

轮胎气压传感器设计

设计了一种霍尔式轮胎气压传感器，用于为汽车轮胎气压自动监测和报警系统提供轮胎气压输入信号。该传感器由机械式压力传递机构和磁性与磁敏元件组成，能以非接触方式将轮胎气压信号传至车体。介绍了传感器的结构特点、工作原理和主要部件的设计计算方法。     

带霍尔式位置传感器BLDCM控制器设计

本文根据无刷直流电机的工作原理,设计了带霍尔式位置传感器的无刷直流电机的控制方案,和以PIC16F73单片机为核心的硬件实现、软件编程。通过对CAN总线接口的设计,方便的实现了基于CAN总线的无刷直流电机控制。     

传感器市场的新动向

一、市场现状 当今工业用户迫切需要更现代化的非接触、非介入式传感器,他们企盼更高效率的过程与自动化和更低的维护费用。他们不怕花重金,因为他们理解那些技术的重要性。 用户对许多现代技术既偏爱又有深刻认识,如以微电子机械系统为基础的加速度传感器、CMOS成像传感器、运动检测传感器和生物传感器等。流量表,如科里奥利流量表、磁和超声流量表以及光电接近传感器、霍尔效应传感器、红外和集成电路温度传感器以及雷达液位传感器等。实际上这也只是少数几个例子。     

一种基于霍尔效应的扭矩传感器

扭矩的测量对旋转机械在各种载荷下的动态特性研究起着关键的作用,为此,设计了一种基于霍尔效应的扭矩传感器。传感器主要包括传感器轴、内铁心和外铁心,其中内、外铁心分别置于传感器轴的两端,且分别装配永磁磁钢和霍尔传感器。传感器工作时,霍尔传感器通入直流控制电压,永磁体建立恒定磁场,当负载扭矩加载后,传感器轴产生形变,内、外铁心中的霍尔传感器和恒定磁场的相对位置发生变化,霍尔传感器输出与负载扭矩相对应的电信号。最后对传感器进行了标定,结果表明传感器的灵敏度约为31.5 mV/（N·m）,非线性误差约为2.49%,迟滞误差约为0.47%,重复性误差约为0.8%。     

阵列式铂电阻液位传感器研究

目前广泛使用的各种液位传感器原理众多,但在解决某些特定问题时均有其不足之处。基于发热体在液体和气体中换热系数的显著差异,提出了一种阵列式铂电阻液位传感器的原理方案,进行了理论分析并用铂电阻进行了实验研究。结果表明:利用这种阵列式液位传感器可以有效地实现液位测量,通过简单的参数设定,即可适用于各种不同液体的液位测量。     

霍尔传感器在Buck型EBW高压稳定电源的应用

根据PWM-Buck型电子束焊机(EBW)高压稳定电源的工作原理,通过SABER仿真,全面分析了霍尔传感器电压测量系统的各特性参数对该稳定电源PID控制系统性能的影响,提出了设计或应用霍尔传感器的一些基本规则和必须注意的问题.为设计一个性能优异的PWM-Buck型EBW-HVS奠定基础.     

基于电容传感器的毛细管粘度计液位自动检测方法

针对现有毛细管粘度计液位手动计时检测方法的不足,设计了一种电容式液位传感器,提出了基于电容式液位传感器的毛细管粘度仪自动液位检测方法.通过实时跟踪电容量的变化,采用基于极大值判别的一阶差分阈值法自动判定计时起点和计时终点,实现毛细管粘度计的液位自动检测和自动读数,研制了智能粘度仪.结合实验结果,分析了电容式液位测量的误差因素并给出了去误差方法.智能粘度仪的实际应用表明,这种液位检测方法测量准确,抗干扰能力强,适用于重力式毛细管粘度计的液位自动检测.     

霍尔传感器在电气仪表中的应用研究

本文通过对霍尔传感器的研究与分析,从电气仪表工作实际情况出发,对霍尔效应及霍尔元件进行探析,并对霍尔传感器的基本工作原理以及其在电气仪表中的应用这两方面做出了有效的全面的探究,并以这个问题展开了较为详细的分析与表述,以此论证了霍尔传感器装置在进一步提高电气仪表的质量与工作效率的过程中起到了至关重要的作用,对其发展更具有重要的意义。     

一种压力式液位仪的设计

设计并制作了压力式液位检测装置。利用26PC系列压力传感器,将液位变化转换成电压变化,并利用A/D转换将模拟量转成数字量,通过单片机处理换算成液位高度。本液位仪具有线性度好,测量范围宽,测量精度高,抗液面波动能力强等特点。     

绝对压力传感器在液位测量中的应用

为了解决传统表压式液位传感器长期存在的结露问题,提出了采用绝对压力传感器,利用虚拟参考压力点技术,消除结露对液位传感器稳定性的影响,并针对其在户外使用给出有效的防范雷击措施.     

多段电容式锅炉液位测量系统设计

由于传统的锅炉汽包水位测量多采用差压式水位计、云母水位计等方法,测量过程中存在汽水分界面不明显,需要温度、压力补偿及投入麻烦等缺陷,为解决上述问题,提出了一种基于电容数字转换技术专用芯片Pcap01的智能多段式液位测量系统,并且应用HART通讯单元访问传感器的测量过程参数、设备组态、校准等信息;对多段电容式液位测量系统的总体方案、传感器设计、电容测量电路、HART通讯电路的设计进行了详细论述,同时设计了HART通讯软件和液位测量采集软件;对所设计的多段电容式锅炉液位测量系统经过试验表明,该液位计精度高、操作简单方便,解决了传统液位测量的缺陷,可以满足实际现场要求。     

新型霍尔式智能阀门定位器原理与设计

目前,智能阀门定位器的位置反馈机构,多采用机械结构,存在磨损大、精度低、寿命短等缺点。基于霍尔传感器技术和新型压电阀控制技术,研制了一款国产新型霍尔式智能阀门定位器,实现了无接触精确测量。同时,该产品具有无机械磨损、滞后小、结构简单可靠、运行寿命长、精度高等诸多优点。设计中,研制了线性位移霍尔传感器,硬件电路中应用了超低功耗技术,控制算法中应用了模糊控制等智能控制技术。产品定位精度等性能得到了显著提升,其中,线性霍尔传感器设计及其低功耗应用技术,属于国内首创,产品整体水平具有行业领先优势。