基于磁弹效应的温度补偿型单旁路励磁索力传感器研究

针对目前磁弹性索力传感器的安装和维护特别困难,且受温度影响很大的缺点,在研究磁弹性索力传感器原理和温度影响机理的基础上,提出了差动式单旁路励磁磁路结构,进行了磁路分析,设计了相应的温度补偿电路,搭建实验系统,做了拉力试验.试验表明:传感器的结构是可行的,测量的重复性误差小于0.15%,满足实际测量需要.     

基于旁路结构的磁弹效应索力传感器研究

针对磁弹效应索力传感器工程应用安装与维护技术难题,提出了一种旁路结构的磁弹性索力传感器。应用磁路定律和等效磁路法,对套筒式结构传感器进行磁路系统分析;基于等效磁路原理,设计旁路式结构索力传感器,给出器件结构参数尺寸;搭建相应的传感器试验检测系统,在WDW-300拉伸试验机上对两种传感器进行磁电复合材料诱导电压与拉力比较试验。对旁路结构索力传感器进行抗温性试验研究。结果表明,旁路结构索力传感器检测精度高,重复误差0.02%~0.5%,传感器性能稳定性和温度适应性好,适合于大跨度桥梁结构健康检测的工程应用。     

基于位移传感的光纤温度传感器

提出了一种新颖的基于双金属片位移传感的光纤温度测量方法 ,设计了结构简单的传感器 ,介绍了测量仪的工作原理 ,建立了温度测量的数学模型。采用差动输出方式 ,补偿了光源功率波动的影响。通过实验 ,给出了传感器输出信号与温度变化的关系曲线 ,实验结果表明了该测量方法的可行性。     

基于自主传感器信号调理芯片温度补偿的软件设计

利用现代信号调理技术,以自主设计的信号调理芯片为核心,采用C#设计开发了硅压阻式传感器的智能误差补偿校准软件,实现了对核心补偿芯片的可视化操作与控制,解决了传统的硬件电路对压力传感器进行温度补偿的缺点。在多个温度点进行校准获取补偿曲线,得到零点及温度漂移补偿数据,解决了硅压阻式传感器一致性差、温度漂移和非线性等问题。系统运行结果表明:通过使用补偿软件,采用高精度温度补偿算法的传感器输出精度有了明显提高,在-55℃～125℃的温度范围内输出的信号与压力成良好的线性关系,压力参数测量精度达到了0.6%以内。     

HKA2910传感器信号调理芯片设计

阻性传感器固有的输出信号非线性和温度漂移的问题,使其在构建精密传感系统时影响系统的测量精度。通常情况采取板级补偿的方法,该方法占用板面积大、功耗大和质量大。通过研究阻性传感器的温度漂移产生原理和补偿方法,采用集成电路技术,单芯片实现了一种高精度传感器信号调理,内置高精度补偿算法,并开发了校准软件。对基于信号调理芯片构建的单片传感器信号调理 补偿系统进行系统测试,测试结果表明,在-55℃～150℃的温度范围内输出的信号呈良好的线性关系,误差小于0.2%,满足系统的测量精度需求。该芯片设计满足工程小型化、低功耗、高精度的要求,为信号调理补偿提供了新的技术手段。     

基于现场总线式焊缝检测复合传感器设计

介绍了一种传感器前置的焊缝检测与跟踪控制方法.由GMR电桥和涡流传感器构成焊缝检测复合传感器,GMR电桥进行高度检测,涡流传感器的差动测量绕组进行焊缝中心偏差检测.通过补偿绕组对测量绕组输出信号进行补偿,消除错边对相位和幅值的影响;通过软件校正方法,消除高度变化对信号幅度的影响.建立FIFO数据队列保存焊炬与前置传感器...     

基于三次样条插值的硅压阻式压力传感器的温度补偿

传感器的零点温度漂移、灵敏度温度漂移和非线性误差是影响传感器性能的主要因素,如何能使该类误差得到有效补偿对于提高其性能有重要意义。提出了基于三次样条曲线插值的温度补偿方法,改进了传统三次样条曲线插值的补偿方法,分别对传感器的零点、灵敏度以及非线性进行补偿,用这种方法对测压范围为1.0140×105 Pa～3.0140×105 Pa,温度范围为-20℃～+60℃的硅压阻式压力传感器的实验标定结果进行了温度补偿。通过比较传统三次样条插值补偿后的传感器输出信号,验证了使用改进后的三次样条曲线插值法的补偿效果更好。这种方法为高精度压力传感器的温度补偿提供了一种有价值的理论依据。     

惯性式光纤加速度传感器

介绍一种结构简单、灵敏度高的惯性式光纤加速度传感器,即由三根并排的多模光纤检测出反射镜的位移,以测出被测加速度,这种差动补偿的检测方法,消除了环境扰动的影响。     

差动电容式传感器在智能电子水平仪中的应用

提出了差动式倾角电容传感器在分辨力为0.001mm/m的智能电子水平仪的应用方案,采用ICL8038集成芯片作为差动电容电桥的激励电源,使用两片LF398同时对两路电压进行采样及AD7706对采样所得信号进行A/D转换,并给出了温度和非线性补偿方法要点及实验结果。     

带补偿的光纤微压传感器

介绍一种用三根并排的光纤组成的差动补偿式微压传感器.传感器采用了差动补偿的检测方法,其输出不受光源强度波动、反射片反射率变化等的影响.该传感器在20kPa的测量范围内保持0.48%的线性度,长时间稳定性为0.2%/4小时.     

热电偶冷端温度的补偿

介绍了一种热电偶冷端温度补偿电路，在（－25～55）℃范围内．该电路冷端温度能自动补偿，其误差不超过±0．5℃，且具有放大热电势信号所需要的增益．     

一种热电偶传惑器线性化方法的研究与实现

为了减小热电偶温度传感器的非线性输出误差,介绍了一种分段线性化补偿原理,给出相应的补偿电路和电路分析。实验结果表明：经补偿后在（0-1000）℃范围内,其电压-温度系数约为0．041mV／℃,非线性误差优于0．4％。     

高精度石英加速度计采集电路设计

从高精度捷联惯导系统加速度计信号采集需求出发,设计了一种高精度、低功耗、小型化的加速度计信号采集方案,采用数字补偿方案对转换电路的零位和标度因数温度系数进行了补偿校准,补偿后其全温指标提高了一个数量级.经实际电路测试验证,其在-55℃～+85℃温度范围内的标度因数全温变化小于0.5 ppm/℃,全温零位小于10μg,标度因数年重复性达到10 ppm,电路常温功耗仅为1.8 W,测试结果表明该电路方案满足高精度捷联惯导系统应用需求.     

基于最小二乘支持向量机的硅压阻式传感器温度补偿

针对硅压阻式传感器灵敏度和零点温度漂移大、硬件补偿电路效果不佳的问题,提出最小二乘支持向量机方法对其温度漂移进行补偿。首先分析了经硬件补偿后的硅压阻式传感器的温度漂移特性,在整个检测范围内选取均匀分布的温度、压力数据作为模型输入,经预处理后对输出数值进行训练,并运用网格搜索法和交叉确认法优化模型的惩罚因子和正则化参数,建立了传感器温度补偿模型。实验结果表明,基于最小二乘支持向量机的温度补偿算法在0~100℃温度范围内把传感器输出综合精度从3.2%FS提高到0.25%FS,进一步提高了传感器的精度和温度使用范围,具有较高的实用价值。     

差分法在FBG测温系统中的应用

为了提高系统的稳定性和抗干扰能力,将差分法应用于光纤 Bragg 光栅（FBG）测温系统中。给出了相应的理论计算,列出了差分补偿算法的步骤。实验针对25.0～75.0℃的温度测试范围进行检测,结果显示,回波信号对应的中心波长与温差的变化关系基本符合：每1.0℃得到0.04 nm 的偏移。采用差分型测温系统的系统误差低于0.5%,比单 FBG 的精度高4倍左右。具有更好的稳定性与抗干扰能力。     

应用于RFID的超低功耗CMOS温度传感器设计

针对融合射频识别( RFlD)的无线温度传感器节点设计的需求,采用0. 18μm 1P6M台积电CMOS工艺,设计了一种低功耗集成温度传感器.该温度传感器首先将温度信号转换为电压信号,然后通过经压控振荡器将电压信号转换为受温度控制的频率信号,再通过计数器,将频率信号转换为数字信号.传感器电路利用MOS管工作在亚阈值区,并采用动态阈值技术获得超低功耗.测试结果显示:所设计的温度传感器仅占用0. 051 mm2 ,功耗仅为101 nW,在0~100℃范围内误差为-1. 5~1. 2℃.     

一种低压高精度CMOS带隙基准

设计了一种改进的带隙基准电压源,通过采用分段电流补偿的方法,实现了低压高精度供电。研究基于TSMC 0.35μm CMOS 3V工艺基础,重点考虑主要工作温度区域输出电压随温度变化的精度问题。仿真结果表明,该电路可提供低至500mV的低压,实现了高阶电流补偿,在-40℃～+100℃温度范围内其温漂系数仅为3.7ppm/℃,在芯片主要工作温度范围内,输出基准电压最大偏差小于8μV,低频时电源抑制比为-70dB。     

高精度无油封压力传感器设计

设计了一种新的传感器封装方法。该方法采用双膜片结构,无油封装。压力膜片为硅-蓝宝石材料,通过硅的压阻效应,利用下膜片实现压力传递,上膜片的惠斯登电桥将感受的压力转换为电压信号。经过温度补偿,使热漂移信号大幅度降低。试验结果表明:在常温条件下,传感器准确度为0.14%FS。在-55~200℃范围内,热零点漂移为0.48×10-3%FS/℃,热灵敏度漂移为0.61×10-3%FS/℃。