液体摆差分电阻倾角传感器设计

为方便、准确地检测大型喷雾机横杆水平状态,设计并制作液体摆差分电阻式倾角传感器。传感器采用液体自水平原理和电阻在液体摆差分变化原理,再利用电桥电路将倾角变化转换为电压变化。设计并制作了水银槽,采用康铜为导电丝制作了倾角传感器装置。在20℃的室温环境下,进行了标定试验和对比试验,获得倾角测定经验公式。试验结果表明:在倾角为-20°～20°的范围内,其测量精度小于±1. 0%,当倾角为-6°～6°时,误差低于0. 02°。     

基于柱面差分电容的倾角传感器探头的研究

为实现喷雾机喷雾臂水平检测与水平自动调整,应用固体摆和差分电容原理设计倾角传感器探头,该装置包括圆柱面、扇形摆、动电极和两个固定电极;动电极和两个固定电极构成一对差分电容,该差分电容值与传感器探头的倾角成线性关系;通过实验测试,实验数据与理论计算一致,实验数据相关系数R2为1,该传感器探头可以用于喷雾臂检测水平与倾角。     

倾角传感器原理和发展

本文简述了倾角传感器的原理和发展状况。对几种原理的倾角传感器的性能作了比较，并给出了相应产品的性能参数。     

CAV424倾角传感器的检测系统设计

在实验的基础上,提出一种设计差动电容传感器调理电路的新方法,引入AMG公司开发的将电容信号转换成电压信号的集成电路CAV424,以及CAV424在倾角传感器中的应用。另外,结合实例给出系统各部分的详细硬件原理图。     

电容式倾角传感器的研究与应用

介绍了一种测量微小电容的新方法.利用最新的电容数字转换(CDC)芯片AD7745,充分考虑小电容信号受导线电容及其他寄生电容的影响,设计了基于AD7745的信号检测电路,并通过单片机进行温度补偿.详细介绍了AD7745的初始化设置及数据使用方法.     

基于柔性铰链的倾角传感器设计

针对现有倾角传感器分辨力不足、精度不高、线性度差等问题,设计了一种使用柔性铰链连接极板和外框架进行角度传递的差动电容式倾角传感器,兼具稳定性好和分辨力高、线性度好的优点,提出了在检测能力一定的情况下通过改变结构参数获得不同分辨力和量程的倾角传感器设计方法,分析了差动式电容极板测倾角原理并进行了线性度评定,构建了结构参数对传递灵敏系数的影响模型,根据选择的结构参数设计了传感器并结合数字电容检测电路进行了验证,实验结果表明在±1000″量程范围内分辨力优于0.14″,测量误差小于±2″,线性度优于0.17%。     

基于AD7150微小电容测量方法的研究

本文主要研究了一种新型的微小电容的测量方法,阐述了电容测量电路的应用背景和国内外研究现状,针对电容式传感器的工作原理确定了测试电路。AD7150是一种响应快速兼超低功耗的电容－数字转换器,通过串行接口与微控制器连接,为电容式近程传感器的信号处理提供了一种全面的解决方案。     

抑制加速度干扰式倾角传感器研制

以重力摆为基准的摆式倾斜角传感器静态性能好、成本低,但受加速度的干扰,不能用于动态测量倾角;以自由陀螺保持自身对称轴在惯性参考系中的方位不变作基准的位置陀螺仪原理上适用于动态测量倾斜角,但是成本高,使用环境受限制。通过结构设计、信号处理,检测力矩电机工作电流增量控制电磁阻尼器的阻尼力矩,抵消刚体转子产生进动力矩,使摆系统不受外力干扰,集摆式倾角传感器和位置陀螺仪的优点,设计了可抑制加速度干扰倾角传感器。     

基于STC单片机的倾角传感器设计

利用低功耗、高性能的STC12C5A60S2微处理器和三轴加速度计传感器ADXL330,设计了一款倾角测量装置.详细介绍了利用加速度计测量倾角的原理,重点阐述了系统的硬件电路设计以及算法研究.测量结果显示,角度在-60°～60°范围内,其测量误差在0.3°以内.该系统集成度高、体积小、可靠性高,可用于各类飞行器的倾角指示和测量.     

电容式倾角传感器在底盘悬挂系统中的应用

以P89V51RD2FN单片机为控制核心,采用电容式倾角传感器实时测量车辆底盘的倾斜角,并用光电传感器检测车辆最终运动姿态和车速。光电传感器和倾角传感器将实时测量信号馈送至单片机,并采用增量式PID控制算法确保车辆能够达到平衡。利用CANBUS 2.0将数据传输至车载电脑来达到智能化车姿控制。实验结果表明:系统响应时间快,精度高,性能稳定。     

Inductive tilt sensor with magnets and magnetic fluid

The paper presents a new type of tilt inductive sensor using four magnets and a magnetic fluid. The determination of the sensor sensibility is performed with theoretical predictions based on the potential magnetic energy function of the assembly constituted by two repulsion magnets. This energy function is experimentally determined. The sensor sensibility varies in conformity to a power law depending on the initial distance between two repulsion magnets. The sensor supplies a signal proportional with the tilt.     

加速度对气体摆式倾角传感器影响机理的探讨

解释了加速度对气体摆式倾角传感器的影响机理。采用有限元方法,利用ANSYS-FLOTRANCFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同加速度作用下传感器敏感元件内的温度场和对流场。计算结果和实验数据表明:加速度作用于气体摆式倾角传感器与倾角作用于气体摆式倾角传感器类似,同样会改变两热源处的气流速度之差,引起两热电阻丝上电流之差的变化,电桥输出一个对应于加速度的电压。     

基于多传感器的路面结冰检测系统

路面结冰不均匀且厚度较大,由单一传感器实现结冰检测较困难.选用对薄冰敏感的压电平膜结冰传感器、可测量厚冰的光纤结冰传感器、温度传感器以及图像传感器组成一种路面结冰检测系统.系统能测量10 mm以内的路面结冰,对0～5 mm范围内结冰测量精度可达0.2 mm,对5～10 mm范围内结冰测量精度可达0.5 mm.     

小车倒立摆的自适应动态面控制

针对一类含有参数扰动和外部扰动的不确定欠驱动系统提出了一种改进自适应动态面控制方法.首先通过坐标变换,小车倒立摆模型转换成部分反馈形式,由半严格形式模型设计动态面控制器.利用模糊逻辑处理系统不确定性的能力设计自适应控制器,然后在传统动态面控制器设计中采用跟踪微分器来得到原稳定化函数的精确微分,解决传统反步法的"微分爆炸",显著提升闭环系统的性能.采用李雅普洛夫方法,设计适当的参数,系统跟踪误差能收敛到原点,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Symmetric coplanar waveguide sensor loaded with interdigital capacitor for permittivity characterization

This article presents the developing of interdigital capacitor (IDC) based symmetric coplanar waveguide (CPW) sensor to characterize the complex permittivity of unknown dielectric sheets. The symmetric structure is realized by using two identical 3 dB CPW dividers where each branch is loaded with an IDC unit. The proposed method is designed using three, five, and seven fingers of the IDC unit, and the measurement sensitivity is analyzed accordingly. The permittivity of tested samples is extracted by the genetic algorithm. To validate the robust sensing performance of the proposed method, simulation and experimental tests are performed and analyzed, and the accuracy is compared with published values. The proposed method gives the maximum error of 3.42%. With the feature of high‐sensitivity, the proposed sensor can be used as an excellent candidate for determining the permittivity of materials in microwave frequencies.     

基于ZigBee无线传输的倾角传感器网络

应用ZigBee传感器节点的硬件和软件以及上位机软件研制了一种无线倾角传感器网络系统.采用了二次温度补偿解决温度对测量精度的影响,并对无线网络的功耗进行了优化处理.实验表明:该系统的测量精度达到了±0.01°(倾角测量范围为±3 °),数据采集间隔为1次/s时,平均电流仅为0.21 mA,达到了高精度低功耗的设计要求.     

基于催化剂表面修饰改善催化传感器性能

研究了催化剂载体孔径、比表面积与催化传感器工作性能关系和催化剂表面的酸性或碱性修饰对催化传感器工作性能的影响。得出了经高温焙烧的载体以及对载体预先进行表面的酸性或碱性处理有利于催化传感器性能提高的结论。     

Benchmark solution of imperfect angle-ply laminated rectangular plates in cylindrical bending with surface piezoelectric layers as actuator and sensor

The static and dynamic responses of simply supported adaptive angle-ply laminates in cylindrical bending are considered. The interlaminar bonding of the host elastic laminate is assumed to be imperfect, described by a spring-layer model, while the bonding between the host elastic laminate and the surface piezoelectric actuator and sensor layers is perfect. The state-space approach, which is directly based on the three-dimensional exact elasticity (piezoelasticity) equations and very effective in analyzing laminated structures, is employed. The numerical results should provide a useful means of comparison in the development of simplified analyses or numerical methods.     

差动式杠杆增敏结构FBG倾角传感器

研制了一种差动式杠杆增敏结构光纤Bragg光栅(FBG)倾角传感器,轻质杆通过杠杆增敏加压原理把质量球的倾斜量转化为悬臂梁的挠度变化,最终引起FBG波长的变化.推导了其数学模型,根据理论计算的数据加工传感器,并对该传感器进行了倾角标定实验和重复性实验.实验结果表明:FBG倾角传感器量程范围-40°～40°,倾角传感器的灵敏度为28.6 pm/(°),拟合度R2为0.997,重复性为0.92％.     

基于MMA7260的自由摆平板控制系统设计

自由摆控制系统在基础物理研究、仿人智能控制及医疗手术器械等领域有着重要的应用,同时它也是控制领域中的一个经典实验对象,可为自动控制理论的教学、实验和科研提供良好的实验平台。以S12XS128微控制器作为系统的控制核心,采用了模块化的设计思想进行系统的软硬件设计,对于关键的采集传感部分,选用MMA7260倾角传感器测量水平方向倾角,该传感器灵敏度高且可调、重复性好且输出信号便于与单片机接口。微控制器根据倾角传感器采集的数据精确控制步进电机的运动,完成平板旋转运动和不同配重条件下的控制平板平衡功能。测试结果表明,该方法能够很好地完成检测功能,实现了平板平衡的高精度控制。