微小电容式传感器测量系统设计

本文研究了一种基于微分运算原理测量微小电容式传感器的电路系统,通过理论分析和实验验证了微小电容式传感器容值与系统测量所得电压有效值间的关系。系统采用文氏电桥电路作为稳定信号源,并在微分运算电路中接入待测传感器,输出信号随待测传感器应变。微分电路的输出经信号由主控芯片对其进行模数转换和运算处理,传感器测量结果可在串口打印显示,也可无线发送给外部设备,使小电容测量智能化。系统的传感器容值与输出电压有效值间转换为完全线性相关,结果易于处理,且不易受分布电容影响。此外,系统无需外接信号源,且可通过调节微分电路电阻值实现多容值范围的传感器测量。电路结构简单,易于实现,系统稳定,抗干扰性强。     

电容式触觉传感器信号检测系统的设计

信号检测系统对电容式触觉传感器的分辨力、稳定性和信噪比都有重要影响.设计了一种基于PCap01电容数字转换芯片的电容式触觉传感器的信号检测系统,采用FPGA控制多路开关选通电容式触觉传感器的触觉单元并进行阵列式扫描,通过SPI通信读取PCap01的测量结果后通过USB通信将数据传输给上位机,在上位机中以三维柱状图和曲面图动态显示电容式触觉传感器表面的受力情况,系统的采样速率可达15帧/秒.实验结果表明,设计的信号检测系统可以满足电容式触觉传感器的需求,通过采集的数据可以获取电容式触觉传感器表面的受力信息.     

基于CPLD的电容式角度传感器测量电路设计

在介绍一种变面积电容原理的非接触式角度传感器的基础上,提出了两种电容式角度传感器的测量方案.鉴于数字方法实现的测量方案性价比更加优越,从而构建了基于CPLD的电容式角度传感器测量电路,借助于复杂可编程逻辑器件完成传感器信号的鉴相、计数等处理.通过电路的试验以及误差分析,得出该测量电路具有精度高、速度快、抗干扰强、稳定性好等特点.     

摆式列车倾摆控制信号测量与传感器的选型

在时域和频域中 ,将能够测量摆式列车倾摆信号的应变式和电容式加速度传感器的测量结果进行了分析与比较 ,提出了在摆式列车倾摆信号测量系统中传感器的选型和质量评价标准 ,并给出了传感器的改进方向     

用于两相流测量的差动自相关测量系统研究

本文提出了差动自相关测量两相流流速的新方法,介绍了所使用的电容式传感器及其测量电路的原理.应用所研制的传感器及测量系统做了大量实验,并给出了实验结果.     

摆式列车倾摆控制信号测量与传感器的选型

在时域和频域中，将能够测量摆式列车倾摆信号的应变式和电容式加速度传感器的测量结果进行了分析与比较，提出了在摆式列车倾摆信号测量系统中传感器的选型和质量评价标准，并给出了传感器的改进方向。     

高精度电容式位移传感器校准方法的研究

介绍一种使用激光干涉仪结合单轴精密位移台对电容式位移传感器进行校准的方法。建立了一套高精度电容式位移传感器校准装置,利用单轴精密位移台位移与电压之间的关系产生纳米级的微小位移,同时使用激光干涉仪和待校准电容式位移传感器测量单轴精密位移台的微小位移。该装置可实现电容式位移传感器线性度、测量重复性以及测量分辨率的校准。实验验证了此校准方法的准确性和实用性,对影响校准的主要因素进行了分析,其综合不确定度为2.2 nm。     

电容式水分仪的开发

电容式水分仪是一种利用介电常数原理测量物质含水量的检测仪,文章系统分析了单片式电容传感器的检测原理,设计了微弱信号采集、滤波、放大电路及数据采集、处理系统。实践表明,所研制的水分仪能有效地检测建筑物内供水管线的漏损。     

用于生物力学测量的新型电容式三维力传感器

针对生物力学测量的应用需求,考虑到电容型传感器温度特性好、功耗低等特点,研制了一种新型电容式三维力传感器。该传感器基于一种新颖的弹性体结构,以聚氨酯泡沫作为介质构成了3组电容,使得传感器能够同时感知3个维度的输入力分量并转化为3个通道的电容变化,利用ANSYS有限元分析确定了传感器的尺寸,使其各维度的量程达到±200N,安全过载大于150%。设计了由电容采集模块和信号处理模块组成的测量系统,嵌入传感器内部,一体化的设计实现了测量数据的实时解算和输出。此外,针对电容式传感器存在的迟滞效应和维间耦合干扰问题,建立了迟滞补偿与解耦模型。通过实验验证,该传感器的Ⅰ类误差低于2.8%,Ⅱ类误差低于4.6%。     

数字式油量测量系统飞行试验研究

数字式油量测量系统是飞机燃油测量系统发展的必然趋势。建立一种基于电容式传感器的试飞方法,对某型飞机油量测量系统进行飞行试验研究。本文的飞行试验结果可以应用到飞机燃油测量系统的实时姿态误差修正,修正燃油计算机软件,对数字式油量测量系统的研制和发展具有实际意义和应用价值。