运算型电容传感器在动态厚度测量中的应用研究

以运算型电容传感器在薄钢板厚度动态检测中的应用为例,分析了探头及变换电路各环节对动态特性的影响,建立了动态测量时的关系模型,提出了改善传感器动态响应的有效方法。     

用边缘电容测量表面光洁度

设计一种传感器，用于测量加工平面的表面光洁度，本文讨论了加工平面和垂直瓷装电极间的边缘电场，并给出“电容光度计”静态和空间动态解析特征，对于一些平面，装置的作用相当于一个低通滤波器，它衰减了较高的空间频率，这里，引入了依据傅里叶变换的动态补偿法，最后给出简单的结构参数和电路设计思路。     

实现平面度测量电容传感器实验研究

本文介绍了一种用于平面度测量的电容传感器的结构及其测量电路，提出了电容传感器的制作方法及实现平面度测量的设计方案，通过对该传感器进行实验和理论分析，给出了这种电容传感器可实现平面度测量的结论。     

基于边缘电场传感器的大范围位移测量方法

主要研究基于边缘电场传感器的位移测量方法,由于在测量位移时交叉指型传感器互导电容的变化具有周期性,因而可以实现大范围的位移测量.运用Ansoft Maxwell有限元仿真软件对边缘电场传感器的二维半波长模型进行了仿真分析,仿真结果表明当传感器工作区间内有物体移动时,会改变传感器的电场分布,使传感器互导电容发生周期变化.设计了一个简单的、低成本的调理电路,可以将电容变化转化为电压输出信号,得到边缘电场传感器输出电压与电容的关系.对电极尺寸为35 mm×30 mm×0.02 mm的边缘电场传感器进行了测量实验,实验结果与仿真结果吻合较好.     

基于电场感应的冰层厚度检测传感器及其系统的研究

给一个金属电极通过电阻施加交流激励,当冰或水作为电介质接近该电极时,电极周围的电场发生改变,表现为该电极与"虚地"形成的电容的改变.利用这一电场感应机理,设计了同面多电极电容式冰层厚度传感器; 利用MAXWELL软件对传感器检测机理进行了仿真,并通过实验验证了利用电场感应的方法测量冰层厚度的可行性,仿真结果和实验结果证明该方法能实现定点冰层厚度的准确测量.     

平板电容与光纤传输测量玻璃厚度系统

介绍一种新式的以平板电容传感器和光纤信号传输为核心的测量系统，该系统使信号快速得到精确处理，以保证玻璃厚度测量精度，从而减轻了体力劳动，提高了生产效率。     

电容式非金属材料厚度测量装置的 设计与仿真

布料厚度测量是基于变介电常数电容传感器的一种精密测量.详细地叙述了电容式非金属材料厚度测量装置的工作原理,设计了一个简单的布料厚度测量电路,通过仿真实验证明,这种方法可以实现布料厚度的测量,对于非金属材料厚度测量有一定使用价值和借鉴意义.     

单片机在金属板材厚度动态测量过程中的应用

简要介绍了单片机作为主控单元的测厚仪的结构，功能原理。详述了测厚原理，电路及主控单元接口电路。     

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FPGA的数字式电容检测系统

基于微机械工艺制作的加速度计,广泛采用差动结构电容变化来反映被测量的方向和大小。近年来针对该需求研制了检测微小电容变化的电路。采用基于FPGA实现的数字式电容检测系统,具有高精度和稳定度,对寄生电阻、电容不敏感,并直接采用数字接口输出。它检测电容变化范围为±2pF,电容检测分辨率可达到0.115fF。将系统连接到灵敏度为1.056pF/g的加速度计后,可以测量的加速度分辨率为0.107mg,对应的动态范围为4.0×104。     

基于信号注入法的电容电流测量仪研究

随着电缆在中压配电网的大量应用,系统电容电流水平不断增高。准确便捷地测量配电网系统对地电容电流成为该领域研究的热点。文章设计了一种基于信号注入法的电容电流测试仪,该测试仪采用直接数字频率合成(DDFS)技术产生变频电流信号,运用傅氏算法对中性点非直接接地系统的电容电流进行测量,具有较高的精度,使用方便、灵活。     

石英晶体动态电容的测试方法研究

相位偏置法作为IEC推荐的石英晶体的动态电容标准测试方法,由于其对π网络制作工艺的严格要求,以及相位差精确测量的困难等原因,使得这种方法的实现比较困难,国内未见这方面的研究成果报道;介绍了相位偏置法测试石英晶体动态电容的方法,首次提出了主动补偿杂散电抗及石英晶体静电容C0所引起的附加相移的方法,降低了对π网络制作工艺的要求,同时也不需要为补偿C0所采用的补偿电路,使得相位偏移法更易于实现并推广使用;实验结果表明,本系统对石英晶体动态电容的测试精度可以达到±5%.     

基于电容层析成像技术的两相流可视化测量仪器

针对油水两相流参数测量问题,依据二重积分微元原理建立了油水两相流分布信息的数学模型,采用一种具有抗杂散电容的测量电路和80C32单片机完成了极板间电容的测量和采集系统的控制,组建了一套8电极油水两相流电容层析成像测量系统,系统采用了自适应阈值的图像重建的方法完成了油水两相流的截面图像的重建和油水两相流含水率的计算,其重建精度在1%左右,满足了油水两相流流型识别的要求,为油水两相流参数的可视化测量提供一种新方法.     

基于Boosting-KPLS的近红外绝缘涂层厚度检测

探索了一种基于近红外光谱法实现的硅钢表面绝缘涂层厚度检测方法。该方法采用声光可调滤波器近红外光谱仪采集硅钢表面绝缘涂层的近红外光谱,为进一步提取近红外光谱数据的有效信息,采用离散粒子群优化(discretebinary particle swarm optimization,DBPSO)算法对近红外光谱数据进行最佳波长变量筛选,并用筛选得到的新的光谱数据建立涂层厚度的Boosting-核偏最小二乘(kernel partial least squares,KPLS)定量分析模型。对比实验结果显示,Boosting-KPLS算法可以提高定量分析模型的分析准确度和速度,是一种较KPLS更为稳健、分析准确度更高的近红外光谱分析方法。文中所建定量分析模型对30个检验样本分析的绝对误差最小值为-0.02μm,最大值为0.19μm,最大相对误差为14.23%,完全符合实际检验的需要。     

复杂圆板形零件厚度的快速精密测量

复杂圆板形零件的快速和精密测量在工业生产中具有重要的意义,使用两个非接触式的激光位移传感器可实现圆板形零件厚度的精密和快速测量,影响测量精度的因素包括传感器的精度、传感器激光的同轴度、板的偏斜度、圆板上孔洞和沟槽的分布、测量环境温度的变化,通过合理设计测量装置的结构,减少两个传感器的激光的同轴度偏差和板的偏斜度,增加恒温装置消除环境温度对测量结果的影响,为了去除由圆板上的孔洞和沟槽所带来的含有粗大误差的数据点,综合采用了阈值法和差分法相结合的数据处理方法,并用去除了粗大误差的测量值序列的平均值作为测量结果,实验证明这种测量方法具有精度高和速度快的特点.     

利用Matlab实现颅骨厚度的计算机辅助测量

本研究利用Matlab软件的图像处理功能自编程序对人体头颅CT图像进行图像分割、二值化、边缘提取、选取参考点等过程,测量人体头部前额骨、顶骨、枕骨上测量位置的厚度。该方法即可实现对某一头颅CT图像上不同位置的测量,也可实现对大量头颅CT图像上同一位置的测量。其测量结果将为建立人体头颅数据库、临床医学、头部的生物力学造型等领域的研究提供可靠依据。     

超声在机测厚接触力控制方法研究

针对接触式超声在机自动测厚中可靠接触难题,提出了超声探头与被测工件之间接触力控制方法,制定了基于接触力实时反馈的闭环控制策略,建立法向接触力计算模型,设计了接触力调控量向机床位移校正量转化的阻抗模型与接触力滑模变结构控制器,在Simulink环境下对控制模型进行了数值仿真,验证了算法有效性,可实现超声在机测厚中恒定接触力精确跟踪控制。在所研制的测量系统中进行了测量实验,结果表明超声在机扫描测厚接触力控制误差在4N以内,实现了超声在机自动扫描测量过程中的接触状态保持,保证超声传感器输出信号稳定,测厚误差明显减小。