航空发动机进气总温传感器测温误差研究

航空发动机进口总温测量的准确性是优化发动机控制率、保障发动机飞行安全的关键因素之一。针对影响传感器测量准确性的响应时间、恢复系数,通过空气动力学和热力学理论,分析出具体的影响因素,设计了多种结构模型,并通过热风洞试验、FloEFD软件建模和热流体仿真,从材料及结构上系统地提出了优化途径和改善办法并进行了验证,尤其是分析了双余度传感器的响应一致性误差并提出改善方法。研究结果为同类传感器的设计提供了参考和借鉴。     

高超声速风洞流场总温测量装置研制

总温测量装置用于高超声速风洞流场的温度校测,为克服原有装置响应慢、密封性能差的缺点,研制了新的总温测量装置.本文提出了装置的总体设计思路,对装置的结构形式、热电偶选型、屏蔽罩等进行了详细设计,对关键技术难点采取了解决措施.装配完成后测试了装置的密封性能和时间常数,对装置校准的不确定度进行了计算,测试结果满足指标要求.目前该装置已成功应用于风洞试验中,经过了所有典型试验状态的考验,完全能满足风洞使用要求.由此证明了新装置设计中所采用的小直径偶丝配合屏蔽罩的方式以及一体化加工等特殊工艺方案对于克服原有装置存在的缺点是完全合理可行的.     

热电堆型总辐射传感器设计与温漂误差修正

总辐射是气象探测、太阳能资源利用等领域中的一种重要测量参数。针对环境温度会影响总辐射测量准确度的问题,提出了一种基于热电效应的总辐射传感器设计,利用计算流体动力学方法对该传感器探头进行了流-固耦合传热分析。设计了一种高精度温度测量电路,搭建了测试平台,对-20℃~40℃范围的传感器温度特性进行了测试,并提出了一种利用BP神经网络算法消除环境温度引起的总辐射测量误差的方法。实验结果表明,该热电堆型总辐射传感器的读数精度可达2.79%,在气象探测、光伏电站等领域具有一定的应用潜力。     

闭环霍尔电压传感器增益温漂补偿技术

闭环霍尔电压传感器作为一种低成本、高可靠的电压测量器件,在轨道交通和工业控制领域应用广泛.其原边线圈由漆包线绕制,匝数为数万匝,原边线圈阻值的温度漂移造成传感器的增益温漂和全温度范围精度的下降.为了提高传感器全温度范围的精度,文章基于原边线圈阻值温漂特性提出了一种新型温度补偿电路,应用仿真工具,结合闭环霍尔电压传感器进...     

基于CAN总线的智能温湿度传感器设计

介绍了以数字式温湿度传感器SHT75为检测器件,带CAN总线的智能温湿度传感器的设计.整个系统以单片机AT89S52作为处理器.由SHT75采集温湿度数据.AT89S52接收并处理数据,LED数码管分时显示测量的温湿度值.通过外扩的CAN总线控制器SJA1000和报文收发器PCA82C250,该传感器可直接作为CAN总线的一个从结点工作.由于采用了数字温度传感器做检测器件,不再需要放大电路和A/D转换器,SHT75与AT89S52接口简单,编程处理也变得简单.该传感器还提供两路频率输出,且频率随测量的温湿度值变化.     

一种压阻式压力传感器温度补偿设计

介绍了一种温度补偿方法的基本原理，其解决了微型压阻式压力传感器温补，详细阐述了一种实用的整体补偿电路，并从理论上导出了分析计算公式，最后给出传感器整体的零位和灵敏度温度系数在补偿前后的对比情况。     

纵横式总温传感器设计与实验

针对工程的实际问题,提出了所谓纵横式总温传感器的设计思想,并在此基础上,制作了七支该种传感器。为验证其可用性,对其进行了大量的校正实验。给出了恢复系数随气流马赫数变化的关系曲线,传感器对气流方向偏斜的不敏感角等重要性能参数。其结果是令人满意的。     

用于测定水中溶解氧的电化学传感器的设计与评价

本文设计了带有石墨糊阴极和银丝阳极的伏安传感器(Voltammetric cell)来测定水中的溶解氧。评价了它在实验室与现场研究中的重要特点。与铂阴极传感器相比,这种传感器有如下几个优点,灵敏度高、线性响应范围宽、可忽略二氧化碳的影响,并且响应时间较短,此外,这种传感器成本低,结构简单。     

燃气轮机专用高温温度传感器

基于燃气轮机高温温度测量与控制,研制了一种燃气轮机专用高温温度传感器。该传感器采用测量范围宽的热电偶为感温元件,具有响应速度快、性能稳定、抗振动、耐冲击、工作寿命长、成品率高、适合于批量生产等特点。它不仅可用于军用装备中,也可用于移动电站、石油平台、矿山、化工及地下工程等领域。     

一种热温差式悬空结构气体流量传感器设计

基于热温差原理,利用MEMS技术加工制备出高灵敏度微型气体流量传感器。该流量传感器采用热敏电阻器悬空结构,其热隔离性能较好,并利用温度系数大的VO2制备热敏电阻器;同时,利用机械性能和密封性能好的SU—8胶制备气流沟道,工艺简单,稳定性好,且成本较低,适合批量生产。实验表明:当传感器处于适当偏压下时,在0～30 mL/min的流速范围内响应速度快,灵敏度高,而且具有良好的线性度,适合生化检测、医疗等领域的应用。     

变系数PID控温系统在半导体气体传感器中的应用

提出了一种用于半导体气体传感器的温度控制电路,包含键盘输入、液晶显示、温度采集、数控调压等模块,采用变系数PID算法实现对降压模块输出电压的调控,控制气敏元件的温度.实验表明:与恒压加热和常规PID控温相比,变系数PID控温的调节时间短、超调量小,具有较强的抗干扰能力.350℃加热时,与恒压加热相比调节时间从234 s缩短到了6 s,当环境温度从30℃变化到50℃时恒压加热敏感元件温度上升9℃,而改进后温度变化不超过0.3℃,是一种很有潜力的半导体型气体传感器控温系统.     

气敏元件离散性对气体体积分数测试准确度的影响

介绍了一种对气体体积分数进行数字化测量的新方法,分析了其工作原理及刻度方程线性化方法。在设计过程中发现,气敏元件离散性对气体体积分数的测量结果影响很大,为此,分析了由于气敏元件离散性的影响而带来的测量误差;并讨论了欲保证气体体积分数测试精确,气敏元件筛选时所应满足的条件。最后,通过一个实例对该分析方法进行了验证。     

孔径分布对多孔气体传感器气敏性能的影响

采用一种可双峰分布的概率密度函数构建孔径分布模型,并与实验测量结果进行对比验证。建立了包含孔结构影响的气体扩散-反应数学模型,数值研究了多孔气体传感器内孔径分布形态对响应时间、灵敏度和选择性的影响规律。计算结果表明,双峰分布孔结构对提高传感器的气敏性能具有一定实际意义。孔结构变化时,孔内扩散阻力和比表面积呈相反变化趋势,共同影响传感器内被测气体的表面反应速率。多孔气体传感器对被测气体的80%响应时间随副峰概率的增大而逐渐缩短。多孔气体传感器的相对灵敏度则随副峰概率呈极值性变化,具有极大值。     

热隔离式MEMS气体质量流量传感器设计

研制了一种热隔离式微机电系统（ MEMS）气体质量流量传感器。加热电阻器和上下游测温电阻器采用热隔离悬梁式结构,间隔240μm。对恒温差电路的设计要点进行了分析并制作了系统电路。测试拟合了传感器输出电压随气体流量的关系曲线,并对传感器进行了标定。测试结果表明：在0～20 L/min的流量范围内,传感器响应速度快,灵敏度高,输出信号平滑,适合于工业及医疗等领域。     

煤气传感器材料的研究进展

针对家用管道煤气中的易燃气体(H2,CH4)和有毒气体(cO、H2S)的检测,重点介绍了不同结构的SnO2基电阻式气体传感器材料和非电阻式H2传感器的研究进展,并对家用管道煤气传感器未来的研究方向进行了展望.     

煤气传感器材料的研究进展

针对家用管道煤气中的易燃气体(H2,CH4)和有毒气体(cO、H2S)的检测,重点介绍了不同结构的SnO2基电阻式气体传感器材料和非电阻式H2传感器的研究进展,并对家用管道煤气传感器未来的研究方向进行了展望.     

高精度硅压阻式气压传感器系统设计

为了消除环境温度对硅压阻式传感器输出的影响,大幅提升硅压阻式传感器的测量精度,将传感器芯片与热源和测温原件封装在一起,通过控制加热的方式使传感器工作在恒定50℃的环境中,对传感器进行线性标定和测试.结果显示:在-45～45℃环境下,600～1 100 hPa量程内气压传感器的测量误差小于0.3 hPa.     

三基色测温法在CCD图像传感器测温中的应用

设计了CCD图像传感器的非接触式测温系统,对三基色测温法进行了介绍,并应用三基色测温法对采集的某固体火箭发动机的高温燃气舵图像进行了温度场仿真计算,并对比了CCD比色测温法和三基色测温法,结果表明本文提出的测温法能有效地测量出高温燃气舵表面温度场,提高了测温精度。