基于电容传感器的纸张计数器设计

本文利用电容式传感器FDC2214设计制作了一个纸张计数器。待计数的纸张放置并被压紧于平行板电容器的两金属极板间,电容值随板间距(纸张厚度)变化,从而引起计数器前端谐振回路谐振频率变化。该传感器将感测到的谐振频率变化数字化,并送处理器进行中值平均滤波以降低噪声影响。系统将采样值与前期校准学习预存数据进行比对匹配,从而得到纸张计数值,并对计数结果进行液晶显示和语音播报输出。     

基于微波谐振腔的葡萄糖溶液浓度测量系统

根据微波谐振腔的谐振频率随腔内溶液的介电常数的变化而发生偏移的特性,本文设计了基于微波谐振腔的葡萄糖溶液浓度测量系统,包括谐振腔测量模块、谐振频率跟踪模块和等精度频率测量模块,可实现对溶液浓度的实时测量。谐振频率跟踪模块利用单片机控制压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)的输出频率,使VCO的输出频率与谐振频率实时保持一致,实现了谐振频率的自动跟踪。等精度频率测量模块在标准频率为50 MHz时,误差达到2×10-8,浓度测量分辨率达到0.01mmol/kg。     

偏心介质柱加载柱形腔的严格分析

本文给出偏心介质柱加载柱形腔模式的解析分析方法。该方法对任何模式均是严格的，且适用于各种相对尺寸及电参数。利用该方法精确求解了各高次模式谐振频率，并建立了模式图，讨论了谐振频率随腔体相对尺寸及加载介质电参数变化的趋势。     

平行板法测量高温超导材料表面特性

设计分析了一种工作在3~6 GHz内嵌平行板谐振器(PPR)的矩形腔测量系统,给出其几何结构设计方案,在预设观察模式和频点下确定腔体尺寸;采用电磁模拟分析方法,在腔体谐振背景下识别平行板谐振器模式。在此基础上通过品质因数求解获得表面电阻Rs,从而获取高温超导材料的表面电磁特性。将高温超导材料应用于射频乃至更高频段的微波器件中。     

一种微带谐振式含水量测量传感器设计

设计了一种用于土壤含水量测量的微带谐振环式传感器。利用仿真软件对所设计传感器进行了仿真分析,并完成了谐振环的制作及实验测量。仿真与测量结果表明,这种谐振环式含水量传感器可用于测量土壤含水量,相较传统的电容传感方法、时域反射仪传感方法等,其在测量准确性上具有优势,且体积小巧,易于安装使用。     

一种基于柔性铰链的FBG加速度传感器

为了适应光纤传感器在采煤机中的应用,提出了一种基于柔性铰链的光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器,其质量块通过柔性铰链和基座连接。基于传感器的结构模型,从理论给出了传感器的灵敏度和谐振频率公式,并讨论了结构参数对传感器灵敏度和谐振频率的影响,还利用有限元法分析了传感器的静态和动态特性。实验表明,本文传感器的谐振频率为2kHz,峰-峰值灵敏度为22pm/g,横向抗干扰度小于10%,适用于1kHz以下加速度的测量。     

微波化学谐振腔的模式抑制研究

对一种微波化学反应腔及其中的圆柱腔如何实现单模谐振和调谐进行了研究,得到了不会因为置入材料的不同而产生失配的新型系统结构。在腔体和系统设计中,谐振腔由谐振腔主体、谐振腔上盖和谐振腔下盖组成,谐振腔下盖通过电机升降实现上下移动,由此改变腔体的谐振频率,实现了2.2~2.6 GHz 的调谐范围。利用标量函数法分析扇形腔的场结构,根据目标模式的分布特点提出了多种干扰模式净化技术,最后得到了频率范围为2.2~2.6 GHz 的单模谐振腔。     

双面含孔金属腔体屏蔽效能的快速计算

为研究双面含孔矩形金属腔体的屏蔽效能问题,运用矢量分解和等效传输线相结合的原理,给出了双面含单孔的矩形金属腔体内部中心点屏蔽效能计算方法,通过与电磁数值软件CST 的计算结果对比,验证了该计算方法的有效性,且耗时少、收敛快,运用该方法进一步研究了双面含孔阵矩形金属腔体屏蔽效能,得到了腔体内部多模谐振规律。在共振频率附近,腔体内中心点的耦合电场较强,当频率低于主频谐振时,屏蔽效能随着频率的降低而增大;在2GHz 频率范围内,腔体内部各个方向的屏蔽效能都存在多模谐振的现象,且谐振模式不相同;开有相同面积的孔阵屏蔽效能比单孔差,谐振模式变化不大。     

一体化高功率微波组件内部的电磁兼容分析

分析了高增益、高功率微波组件内部射频干扰场的特点,给出了腔体内的场分布图,认为引起功率管损坏的主要原因是组件隔离腔的谐振导致脉冲功率管连续波工作造成的。结合相关工程设计给出了根据组件的工作频率,选择隔离腔体的尺寸,从而避开腔体的谐振频率,对大功率微波管起到保护的作用。同时指出了微波吸收材料最为有效的粘贴位置,这对减小组件内部的射频干扰和组件减重都是有利的。另外还就引起谐振的原因进行了分析,可作为工程设计参考。     

用电子计算机设计超高频功率放大管

引言本文介绍洛斯——阿拉木斯科学研究所在应用LALA计算机程序设计微波功率管方面所做的研究工作。文献的作者首先介绍了这种程序。提出这种程序的最初目的,协助设计直线加速器腔体,而目前这种程序在获得性能良好的结构形状方面有巨大意义。由于这些腔体同某些微波管(或部分功率管)类似,所以这种程序在微波管方面运用也很成功。基本要求是:所研究的腔体结构圆柱对称,并且谐振于最低频率模式,在方位角方向上无电场变化。若满足了上述要求,在初步设计计算中便     

微扰法测量管道壁减薄的分析及实验研究

将两端短路的金属管道内部视为谐振腔,管道壁减薄导致了腔体体积的变化,据此,可以利用谐振频率的偏移进行管道壁减薄的评价。基于谐振腔微扰理论,构建管道壁减薄的测量系统,采用单个同轴电缆实现管道内部微波的发射与接收,使用TM01 模式电磁波以实现管道壁减薄的检测工作。针对上述过程,建立了检测系统的有限元模型,进行了减薄程度的参数化扫频计算,并搭建了相应的扫频测量系统,扫频获得了不同减薄程度下的谐振频率。对比有限元计算结果和测量数据可知:二者具有较高的吻合程度,且谐振频率的偏移随着管道壁减薄尺寸的增加而增大。因此,谐振腔微扰法可用于管道壁减薄的评估,是在役管道的一种有效无损检测方法。     

微波腔体微扰法在测厚技术中的应用

本文介绍一种微波腔体微扰法测量介质薄膜厚度的仪器。它的主要特点是:用圆柱TE_(011)模谐振腔作为介质膜厚度测量的传感器,将非电量厚度的参量转换为谐振的频偏值,用电调谐的场效应压控振荡器(FET-VCO)作为微波源。它们与指示电路组合构成测厚装置显示介质膜厚度。其结构简单,测量快速方便,可实现非接触测量,不受静电干扰,对ε'_r=2.0～3.0的塑料薄膜、分辨率优于032μm。     

圆柱凹型腔的分析与应用

本文对典型圆柱凹型腔进行了系统的电磁分析，根据横向谐振原理，给出了谐振频率的计算方法，分析了不同的谐振模式，计算了腔体的Ｑ０值。为工程设计编制了调谐特性的计算机软件，实现了腔体在３ｍｍ谐波振荡器中的应用。     

用有限元法计算圆柱对称微波谐振腔

本文用有限元法计算了具有复杂几何形状、圆柱对称微波谐振腔。编制了计算程序,精确地算出了微波腔体的谐振频率和无载品质因数。六个均匀盘荷波导腔体的冷测频率与计算结果比较,误差小于0.035％。     

声表面波传感器检测电路的研究

针对目前声表面波(SAW)传感器检测电路的缺点,通过对SAW传感器信号的特征分析,设计了一种简单实用的SAW传感器检测电路,降低了硬件成本。该电路利用直接数字频率合成技术产生不同的频率信号,用以激励不同谐振频率的声表面波敏感元件,在间歇收发周期从SAW传感器输出信号中提取出反映被测量的频率信号,通过对该频率的测量得到被测物理量的变化。通过对SAW传感器的温度实验,获得了传感器的温度-频率特性,在较低频率(20MHz)时检测灵敏度可达1.36kHz/℃,具有较好的一致性;在较高频率(75MHz)时检测灵敏度可达2.03kHz/℃,存在一定偏差。     

基于光纤传感器的纸张水分检测系统设计

介绍了一种将近红外传感与AVR单片机控制技术相结合来测量纸张水分的设计方法,设计了适合测量的光纤传感器模型.根据纸张不同含水量对光强吸收不同的原理,利用AVR单片机对光进行控制,通过三探头光纤束传感器传输,照射到被测纸张,调制后的反射光由光电转换、对数、差动放大后,输入AVR单片机,经A/D转化后计算出含水量.     

一种基于缝隙天线阻抗的带缝腔体谐振频率计算方法

电磁波经缝隙进入机箱腔体后,会在某些频率点形成驻波而发生电磁谐振,导致腔体屏蔽效能急剧下降.为快速准确预测谐振频率以指导屏蔽腔体设计,本文基于缝隙天线阻抗理论提出一种带缝腔体谐振频率的计算方法.将电磁场用自由空间和腔体格林函数表示,根据缝隙处的边界条件建立等效磁流源的积分方程.通过矩量法求解积分方程,计算出腔体输入阻抗.根据谐振发生时电抗为零或电阻最小,可从频率-阻抗曲线获得谐振频率.本文方法不仅能预测缝隙谐振和低阶模式腔体谐振,还能预测出高阶谐振.与实验和CST仿真结果对比验证了本文方法的准确性及快速性.最后用本文方法分析了腔体和缝隙尺寸以及缝隙位置对谐振频率的影响.     

基于单片机的纸张测量仪设计

本文使用两块平行极板及其测量、控制和显示电路,实现纸张计数和显示功能。具体方案采用555多谐振荡器电路将纸张数目变化引起的两极板间电容的变化,转化为谐振回路的振荡频率变化。通过大量实验校准拟合纸张数目和谐振回路频率的对应关系。进而通过STC12C5A60单片机构建的频率测量模块完成测频,计算校正后驱动LCD显示纸张数目或极板是否处于短路状态。     

利用 MWS对速调管谐振腔的计算和优化

利用电磁计算软件MWS对双重入式几何结构的速调管谐振腔进行了设计,并根据谐振频率和特性阻抗对腔体尺寸进行了仿真优化计算,得到了谐振频率f0为3.0007GHz,特性阻抗R/Q为124.506的双重入式谐振腔的结构参数.对腔体尺寸做了敏感性分析,讨论了腔体尺寸变化对腔体电参量的影响,对具体工程设计具有指导意义.     

基于SAW谐振器无源无线传感器编码方法研究

为简化声表面波(SAW)传感器的编码过程,提出了一种基于SAW谐振器的编码方法,通过多个不同中心谐振频率的SAW谐振器分别连接不同的负载阻抗进行传感器的编码。设计了传感器的具体结构,建立了传感器的等效电路模型,利用ADS仿真软件对中心谐振频率分别为868MHz和915MHz的2个SAW谐振器组成的传感器进行仿真,结果表明,SAW谐振器外接1pF与4pF的阻抗,其谐振频率差可达200³00kHz。根据仿真结果,设计制作了不同编码的2个传感器,一个不外接阻抗,一个外接10pF的阻抗,测试谐振频率差别可达39.75300kHz。根据仿真结果,设计制作了不同编码的2个传感器,一个不外接阻抗,一个外接10pF的阻抗,测试谐振频率差别可达39.75⁴0.2kHz,因此,SAW谐振器外接不同阻抗时谐振频率的差异明显,基于SAW谐振器与外接阻抗的传感器编码方法是可行的。