引力参考传感器检测质量块电荷UV光调控技术研究

引力参考传感器是空间引力波探测等任务中的关键载荷,引力参考传感器内的检测质量块经历各种宇宙环境作用后的电荷积累与周围的电场、磁场耦合,产生的干扰会影响对科学目标的探测.本文研究用255 nm紫外(UV)LED控制检测质量块的电荷,控制其放电速率在0～10 pA.研究了直流电荷控制实验中光强、入射角、压力以及偏压对光电效...     

荷电控制电子枪特性的测量

扫描电子显微镜在科研和实际工作中扮演着越来越重要的角色,在集成电路行业常常被用来测量器件的关键尺寸。集成电路器件在进行表征时容易形成电荷积累,电荷积累会严重干扰检测系统的图像质量而影响测量器件尺寸的精度。使用荷电控制电子枪是一种常见且有效消除电荷积累的方式,荷电控制电子枪的特性直接影响着成像质量和检测效率。目前国内缺少有效针对荷电控制电子枪性能评价的研究,本文提出了一种法拉第杯小孔扫描测量方法并搭建了一套测试平台,在该平台上对自主研制的电子枪进行了束斑大小、束流密度分布和发散角等电子束特性测量,这将为对荷电控制电子枪的优化设计和安装调试起到了指导作用。     

压电—电荷放大传感器DYG—1型低频压电加速度计

压力-电荷放大传感器是把高灵敏度的压电传感部分与电荷放大部分结合成一个整体的传感器(如图1所示)。因而噪声小、温度稳定性好、输出阻抗低,有利于低频、低振级振动的测量。 DYG-1型低频压电加速度计是压电-电荷放大传感器。它主要由压电部分(包括质量块、芯柱、压电陶瓷)和电荷放大部分组成,两部分密封在同一外壳内(见图2)。它的结构简单、坚实牢靠、防潮性能好,而且能方便地进行较远距离(约100米)的垂直与水平分量的测量。     

室内空气质量检测与传感器的应用

现主要对传感器以及室内空气质量检测的概念和作用作了相关介绍,然后就传感器在室内空气质量检测中的应用作了详细的分析,并针对当前利用气体传感器来检测室内空气质量的前景进行了展望,以供同行参考借鉴。     

电荷放大器测量结果的不确定度评定

电荷放大器是接压电传感器的一种前置放大器,其广泛地应用于振动、力、压力、声学等非电量电测技术中。电荷放大器的工作性能直接影响传感器的测试精度,为保证传感器测试量值的统一与准确可靠,电荷放大器测量结果的不确定度就显得尤为重要。本文对电荷放大器测量结果的不确定度进行评定与表示,以便使用者可以正确的利用测量结果。     

动态力传感器动态校准中校准方式及负载质量选取的研究

在动态力传感器的动态校准中,校准方式的选取会对动态校准结果产生较大影响。力传感器动态校准需要使用配重质量块作为负载,对于质量块的选择将影响力传感器动态幅值灵敏度的测量准确性,进而影响测量结果。本文通过对动态力传感器动态校准技术研究,对IEPE型动态力传感器进行不同校准方式下的动态幅值灵敏度校准实验,选取不同质量块分析其对测量结果的影响,为力传感器动态校准提供参考。     

微机械三维加速度传感器结构及原理分析

体积小、频响宽、造价低的微机械三维加速度传感器能够适应一些领域三维加速度测试的需要,并已开展了广泛的研究.本文综合国内外研究情况,介绍了几种微机械三维加速度传感器的结构,包括单质量块-弹性梁结构、双质量块六梁结构、四质量块结构、梳齿式结构,并对每种结构传感器的工作原理进行了分析.     

电荷放大器校准的研究

本文介绍了电荷放大器的基本工作原理和使用方式,对电荷放大器的性能进行了介绍,它将传感器输出的微弱电荷信号转化为放大的电压信号,同时又能将传感器的高阻抗输出转换成低阻抗输出,根据新的检定规程,本文探讨了对各类电荷放大器进行校准的方法,分析了用模块化设计实现自动化校准,为有效开展电荷放大器自动校准提出了切实可行的建议。     

CCD结构的离散性对成象质量的影响

本文提出用调制传递函数ＭＴＦ评价电荷耦合器件ＣＣＤ图象传感器成象质量的方法，给出计算ＣＣＤ图象传感器ＭＴＦ的公式，并着重分析讨论了ＣＣＤ图象传感器的离散性对成象质量的影响，为精确进行ＣＣＤ及其它离散器件的系统设计提供了理论依据。     

基于虚拟仪器的电荷放大器自动校准系统设计

电荷放大器作为动态测量中必不可少的二次仪表,经常与压电式传感器配套使用,将微弱的电荷信号转换成电压信号,过程中将高输出阻抗转变为低输出阻抗,广泛的应用于非电物理量的电测工作,它的校准对于传感器信号的准确传递和测量具有重要意义。针对传统的电荷放大器校准中人工操作复杂,工序多,耗时等问题,利用虚拟仪器,建立基于虚拟仪器的电荷放大器自动校准系统,解决了上述问题,实现了电荷放大器的自动校准。对7种不同型号的电荷放大器进行了校准,得到了1Hz～100Hz范围内的幅值响应和相频响应曲线,结果表明校准系统运行效果良好。     

激波压力传感器信号处理电路设计

针对声学靶装置中采用的一种激波传感器．设计了相应的传感器输出信号转换、处理电路,该信号处理电路由电荷放大电路和滤波电路组成。采用运算放大器OPA604设计了电荷放大电路,信号滤波电路采用集成有源滤波器UAF42进行设计。经实弹测试验证,利用该信号处理电路,得到了较好的弹丸激波压力波形。     

振动信号测试与分析

正电测法是最为广泛使用的振动测量方法,也是目前的主要测振手段。本文设计了基于AVR单片机的振动信号测试系统,有效解决了振动信号检测不准确的问题。该方案设计灵活,可很简单地移植到各种振动信号检测系统中。一、系统总体设计1.压电传感器振动测试当压电传感器的压电元件受到外界的作用力时,在压电元件的两个电极表面就会出现与外界作用力成正比的电荷,且两个电极表面聚集的电荷量相等,极性相反。因此,可以把压电传感器看作一个电荷发生器,     

线激光位移传感器像素当量标定方法

为了满足线激光位移传感器的应用测试需求,提出一种基于高度块的线激光位移传感器像素当量的现场标定方法。其中,高度方向上的像素当量利用台阶高度进行标定,以修正厂家设定的像素当量的线性误差;宽度方向上的像素当量则利用台阶块结合传感器的横向移动位移的计算方法得到。考虑到线激光位移传感器可能存在安装倾斜误差,利用台阶块宽度在不同位置的高度差对倾斜角进行了标定,并修正了由倾斜角引入的高度测量误差。经实验证明,本文提出的方法很好地解决了线激光位移传感器在多位置测量时轮廓不连续的问题。     

封装厚度和位置对PVDF压电薄膜传感器电荷量的影响

近年来，聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器因可无源供电而得到广泛研究。PVDF压电薄膜传感器在使用时会进行封装，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜是常用的封装材料。为了探究封装材料厚度和封装位置对传感器响应电荷量的影响，设计了6种封装厚度和封装位置不同的传感器，在不同频率下测定其产生的电荷量。结果表明：在0～20Hz和80～100Hz范围内，选择100μm或125μm的封装厚度可得到更多的电荷量；封装位置同样会影响电荷量的产生。同时分析了封装位置影响传感器产生电荷的机理。     

自旋阀GMR传感器及免疫磁珠检测

巨磁阻(GMR)生物传感器的直接检测对象是免疫磁珠,对免疫磁珠的检测水平直接决定着生物样品检测的质量.因此,基于GMR生物传感器的免疫磁珠检测研究具有重要意义.本文介绍了自旋阀GMR生物传感器对免疫磁珠检测的原理;利用课题组自行研制的自旋阀GMR芯片搭建免疫磁珠检测系统;用搭建的检测系统进行了免疫磁珠检测实验.实验结果表明:自旋阀GMR传感器表面的免疫磁珠浓度越大时,其输出信号的变化量也越大.     

基于附加质量块的桥梁模态挠度预测方法研究EI北大核心CSCD

以16 m跨径空心板单梁为研究对象,研究基于附加质量块的质量归一化方法和模态柔度法测试预测桥梁模态挠度的准确性和工程可行性。基于环境激励测试16 m单梁在施加质量块前后的模态参数,提出包含相对频率改变平方项的振型质量归一化计算方法,预测单梁在多级竖向静力荷载作用下的模态挠度,将模态挠度与实测静挠度进行比较,研究8种附加质量工况下单梁模态挠度的测试预测精度,分析附加质量占比以及质量块的数量对预测精度的影响,分析传感器数量对模态挠度预测精度的影响。结果表明,在环境激励下,5个传感器与8个传感器模态挠度预测精度基本一致,满足工程精度要求;基于附加质量块预测的模态挠度可代替实测弹性静挠度,进而评估桥梁的实际刚度状态;附加质量块质量占梁体总质量约10%时,模态挠度的预测相对误差小于8%,预测精度较高。在实际工程应用中,可适用于其他跨径桥梁;在附加质量块占比相同的情况下,多个小质量快的模态挠度预测精度优于大质量块;仅利用单梁前两阶竖向模态即可获得较精确的模态挠度。     

如何运用LabVIEW设计汽车油罐车检定装置

正本设计依据有关技术要求,设计了基于Lab VIEW的汽车油罐车检定装置,包括利用质量流量计和液位传感器,配备开发的控制系统和计算机软件,实现汽车油罐车容量检定功能。其特征在于采用的方法是流量计法+液位测量系统,即采用经定点修正后的高精度标准表对油罐车的75%容量进行检测。当被检油罐车注水达到75%时,系统通过配置的液位传感器进行测量,油罐车配置的液位传感器测量空高,运行软件和控制计算机,实现计算     

脉冲力校准装置锤体质量块设计及数据验证

脉冲力发生装置的锤体质量块是脉冲力发生装置的重要组成部分,锤体质量块的结构固有频率是保证动态力校准精度的重要条件,通过对锤体质量块的设计及改进进行了描述和验证,最后通过数据验证说明设计是合理的,满足对动态力传感器的校准需求。     

基于惯性传感器的球形机器人位姿控制系统及实验研究

针对复杂环境下对机器人多自由度灵活稳定运动的需求,设计一种基于神经网络自整定PID控制算法的球形机器人;该系统采用重心偏离的方式为机器人提供动力,利用对质量块的智能调速改变机器人的方向,结合陀螺仪加速度计等惯性传感器实现对机器人方向和位移的精确控制;机器人内部安装包括图像采集系统在内的多种传感器,利用设计的遥控程序,可以通过电脑或手机APP功能通过WiFi实现机器人远程控制。对机器人性能进行测试,实验结果表明该机器人运动性能良好,运动轨迹和姿态角误差在控制器接受范围内,在管道、密闭空间探查等方面具有良好应用前景。     

基于Fabry-Perot腔的高精度MEMS加速度传感器

设计了一种基于Fabry-Perot腔的高精度MEMS加速度传感器,采用动态波长调谐原理.加速度传感单元由二氧化硅支撑梁与中心质量块组成,在质量块底部与衬底层硅基凹槽内,利用薄膜沉积技术制备分布式布拉格反射镜(DBR)构成F-P光学微腔.设计了新型折叠支撑梁和维持器件可靠性的限位块结构.研究给出质量块位移引起腔长变化,...