用于电容式传感器的静电激振台的研究

提出了用静电力激振法确定电容式加速度传感器的动态特性，并分析了其静电力的非线性、频率误差及补偿传感器本身寄生电容的方法。给出的静电振动台结构简单、经济实用，具有很宽的低频测量范围(可达1Hz)和较低的静电力非线性系数，输出端具有较高的信噪比，可广泛用于电容式传感器频率特性的测试及结构优化。本文给出了传感器在静电振动台上的测试结果。结果表明：传感器可动系统的几何参数直接影响频率特性曲线，随着传感器平均空气间隙的减小，可动系统的阻尼比增加。     

电容式角位移传感器

本文介绍一种灵敏度较高的电容式传感器,以测量轴的角位移量的角位移量的变化,是一种将波测轴旋转的角位移通过电容量的变化转换成电讯号的传感装置。     

电容式传感器长期稳定性的分析

本文从电容式传感器的组成结构对影响其长期稳定性的进行了定性分析，并就提高这一技术指标提出了相应的措施。     

静电电位传感器的设计

设计了一种新本型的接触式静电电位传感器,介绍了其设计原理、测试系统校准方法.使用该传感器对人体静电电位进行测试实验,结果显示其运行稳定,测试数据准确,达到了设计要求.     

新型电容式微型压力传感器

文中从应用开发ＭＥＭＳ产品的实用角度出发,着力介绍一种新型的电容式微型压力传感器的结构组成和它的ＭＥＭＳ制造工艺。文中详细给出了这种电容式微型压力传感器的结构组成图、组成尺寸和它各部分部件的材料构成以及在硅材料加工过程中存在的主技术难题,最后,详细给出了电容式微型压力传感器的加工工艺过程。     

电容式测压微型传感器

文中主要介绍一种新型电容式测压微传感器的结构及测量电路。通过对测量电路的理论分析、仿真和实验验证,证明这种微型传感器采用独特的结构和测量电路,因而具有良好的线性范围和较高的灵敏度,并能有效地减小温度误差。     

新型电容式称重传感器的研究

本文研究了以工程塑料制作弹性体的电容式称重传感器,给出了设计方法,以及为减小极板横向位移及线电容影响而提出的设计方案,分析了这种新型传感器的主要特性。     

双面静电封接工艺在硅电容传感器中的应用

硅电容传感器由于其结构的精密性与灵敏性,常规的静电封接工艺已无法满足要求。封接后会造成其小间隙(间隙通常<10μm)极板间的粘连,导致器件失效。文中结合小间隙传感器的结构特点提出了一种双面同时封接的方法,并对封接相关参数进行了分析,确定了相应的封接条件。该工艺既解决了极板粘连问题又简化了工艺步骤,适合现阶段大规模生产的需求。     

硅电容传感器中静电封接工艺技术的应用

对于新近发展起来的新一代结构型力敏器件,如硅电容力敏器件、电容型加速度力敏器件等,常规的静电封接工艺已无法满足其小间隙(间隙通常小于10 μm)封接的特殊要求,封接后会造成极板间的粘连,导致器件失效.文中结合电容传感器的结构特点,提出了一种小间隙,非粘连的静电封接工艺方法,确定了相应的封接温度、封接电压、封接时间的选择原则,论述了容性器件封接中的相关问题.该工艺已成功地应用于硅电容传感器的制作中,效果良好,对于结构型力敏器件的制作具有较强的实用价值.     

基于单片机的高精度多量程电容测试仪的设计

利用555定时器外接阻容元件构成多谐振荡器,通过单片机对多谐振荡器产生的矩形脉冲计数和数据处理来实现电容的智能化测量。利用电子开关4051选取多路阻容元件进行了多量程扩展。该测试仪测量精度较高,量程能自动切换。     

电容式微位移传感器检测电路的设计

设计了一种改进的电容运算放大器检测电路,该电路主要包括正弦激励源电路、电容检测电路、精密全波整流电路和增益滤波电路。实验证明,采用该电路的传感器,非线性误差小于0．1％,分辨率优于0．1μm。     

高精度调频式电容位移传感器

设计了一种单极板调频式电容位移传感器,可实现非接触微位移测量.其原理为通过双路差频方法得到位移-频率的调制信号,再由乘法器鉴频得到位移变化量.电路包括测头及LC振荡电路、本振电路、混频下变频电路和鉴频电路.实验表明该传感器分辨力达到5 nm,并具有较好的线性度.     

一种参比电容传感器接口电路设计及性能评估

基于电容传感器的气固两相流测量技术被认为是最有前途的气固流测量技术,而电容传感器接口电路是电容传感器乃至电容法气固两相流测量技术研发和应用的关键.微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而张弛振荡电路可以通过差动结构消除待测电容两端的杂散电容,电路工作稳定性较高,电路还可以将电容值通过振荡的方式转化为只有高低电平的脉冲宽度,便于不受干扰的传输测量结果,同时使用合理的微处理器可实现对脉宽的高精度测量,从而提高测量电路整体的灵敏性与分辨力.为了应用于气固流相浓度测量,使用带参比电容的张弛振荡电路,并进行了性能测试.结果表明,带参比电容的张弛振荡接口电路迟滞误差为0.30％,非线性误差为0.30％,重复性误差为0.32％,可以在气固两相流相浓度测量中应用.     

新型栅状电容式液位传感器原理及应用

针对传统电容式液位传感器在不改变体积的条件下只能通过减小电极间距来提高灵敏度的不足,设计了新型栅状电容式液位传感器.它采用栅状电极代替圆柱状电极,扩大了电极间空间,使被测介质的流动更为顺利并且提高了传感器的灵敏度,降低了工艺要求.给出了该传感器的实验数据,得到了比较满意的结果.     

螺旋极板电容式传感器的特性研究和参数优化

针对传统电容式传感嚣的不足,构建了一种改进型螺旋表面极板电容式传感器.采用二维有限元和MATLAB 相结合的方法,分析了电极参数对传感嚣输出电容和灵敏度的影响,并进行了优化设计.优化后的传感器灵敏场均匀性误差小于4％,显著地改善了传感嚣的软场效应,有效地减少了流型和相分布对测量结果的影响.     

容栅传感器刻划误差的分析计算

本文介绍了容栅传感器的工作原理及精度分析，重点讨论了容栅传感器刻划误差的分析计算方法．     

可溯源至质量的静电力复现与测量技术

为实现10-5 N以下微小力值的测量及溯源,提出了一种高精度、可溯源至质量的微小力值测量系统,采用受控静电力发生装置复现微小力值,其基本工作原理是基于一种精密设计的圆柱形电容器,电容器内外电极同轴,外电极固定不动作为参考电极,内电极由弹性机构支撑和导向,通过改变内外电极间的电压产生静电力,从而将力学量追溯至电容及电压等电学量,利用砝码质量与静电力平衡的原理,可以实现微小力值的溯源.实验结果表明:电容变化梯度为0.82 pF/mm,完全可以复现10-6～10-9 N范围内的静电力.