线位移导电塑料电子尺标准电流输出传感器研发

一种能直接输出标准电流信号的线位移导电塑料电子尺传感器,产品结构由导电塑料电子尺分压器和微电路模块组成,分层可拆一体式。通过输入5～24 V直流电压后,能直接输出4～20 mA高精度电流信号,控制机器设备的"开"与"合"的直线往复运行过程。作为一种新型高性能传感器,具有高精度、高寿命、高输出平滑性、高分辨力和抗电磁干扰的产品特点,在许多领域取代了电感传感器和线绕电位器等电压输出型传感器。     

位移变送器

工业现场的电动阀门、电闸等电动执行机构的位置、位移、中央空调送风系统的风压等,可以选用导电塑料电位器和XTR101组成的位移变送器,将这些信号变成4～20mA的电流传送.导电塑料电位器具有分辨力强、能耐受环境影响、耐磨性能好、长寿命(5000万次)、高精度(±0.1%)、高可靠、低噪音等优点.日、美等国早就作为直线和角度位移传感器应用于工业测量现场.现在,上海也已引进日本SERVO公司技术生产出符合美国军用标准的WDL系列直线位移和WDD系列角位移导电塑料电位器.     

用几块芯片实现传感器两线制串行传输

前言采用大规模集成电路的方法已制成了单片高精度模数转换器、稳定斩波放大器和串行一并行转换器等常用器件。因此,模拟信号变送器现在可用价格不贵的高精度和高稳定性的数字传输来代替。本文介绍了如何实现的问题。把传感器输出信号通过一定距离精确地传送到中心场所进行显示、数字化或计算,对过程控制来说是一个长久存在的问题。传感器和接收器之间,惯常的传输方法是采用4—20mA电流回路。其中,4mA信号代表模拟零点并提供使传感器线路工作的附加电流,在满刻度耐,传感器达到20mA。     

基于ICL7650的温湿度传感器设计

介绍了斩波稳零式高精度运算放大器ICL7650的工作原理、性能以及在温湿度传感器设计中的应用。采用ICL7650作为前置电路的运算放大器,辅以低功耗的外围扩展元器件,设计了具有两路4~20mA模拟电流输出的温湿度传感器。试验证明,基于ICL7650所设计的温湿度传感器具有低功耗、高精度及稳定性好等优点。     

CONTRINEX小型化超声波传感器

科瑞传感器旗下的microsonic品牌超声波传感器最近推出一款世界上最短的M12超声波传感器-nano系列,该系列为M12全金属螺纹套管,含连接器在内总长仅55mm,是最短的圆柱形超声波传感器。该产品有一个开关量输出（PNP或NPN）或模拟量输出（4～20mA或0—10V）可选,     

几种新产品

1.高精度压力传感器美国Robinson-Halpern公司宣称它的144A系列高精度压力传感器可检测强腐蚀性的液体和气体的压力,可直接测量生产过程的压力、发动机的压力等,其精度为±0.1％。此类传感器分电压输出和电流输出两种。电压输出单元具有低输出阻抗(小于1Ω)性能,而电流输出单元则为高输出阻抗(大于3MΩ)。其量程有12种,压力范围从0～10磅/时～2到0～10000磅/时～2而电流量程从1～5mA和4～20mA。其中有些传感器可装上过载保护装置,过载量为150％～200％,它不会损坏单元装置或导致校验误差。传感器的测量元件为MOnel合金波登管,亦可用不锈钢弹簧。     

两线制电容式数字液位传感器研制

电容传感器在液位测量领域应用广泛,但在实际应用中,常会因被测介质和测量范围的不同需要现场校准传感器.为简化校准方法,设计了以PICl6F684单片机为核心的数字液位传感器.该传感器采用模拟校准和数字校准2种方式.出厂前进行模拟校准,以确定量程.现场安装时进行数字校准,通过对2个有较大差值的不同液位的实测,对传感器的零点和放大倍数进行修正,以确保液位传感器的精度.传感器采用AD421构成两线制4～20 mA电流信号输出,方便与现有仪表或微机系统等配合使用.     

基于CAV424的电容式液位检测系统

介绍一种基于CAV424的电容式液位检测系统。根据电容式液位传感器的工作原理,传感器两个极板间的电容值会随液位的改变而改变,系统利用电容/电压转换芯片CAV424将电容值转化为电压值输出,然后使用16位高精度∑-△模数转换器AD7705再将电压值转换为数字信号,交由单片机对数据做进一步的处理,如数码管显示及电流输出。电流输出部分由12位串行数模转换器AD7943和4~20mA的电压/电流转换器组成。系统具有RS-485远传接口。     

基于AM402的电流量输出电容式角度传感器

设计了一种新型的电容式角度传感器，并利用电容式信号转换集成电路CAV424和电压一电流转换接口电路AM402，将电容传感器信号转化为4-20mA标准的工业电流输出。该系统能够有效地降低干扰和测量误差，在0-90°的范围内实现对角度的精确测量，得到线性度良好的直流电流量输出。     

导电塑料角位移传感器电阻膜的喷涂工艺研究

导电塑料自发现以来在敏感材料领域得到了广泛应用,尤其是在高精度角位移传感器中的应用越来越多.目前,主要采用喷涂法生产该类传感器的电阻膜,喷涂时电阻液的浓度、压力、时间、烘干的温度和时间与电阻膜的阻值大小、耐磨性(牢度)及线性度等性能有密切关系.试验研究表明:对于碳黑填料型导电塑料,在电阻液含碳黑15%时喷涂压力取0.5～0.6 MPa、时间为6～8 s得到的电阻膜阻值线性度最佳,而烘干温度取175 ℃、烘干用时4 min能获得最佳耐磨性;对于金属填料型导电塑料,电阻液含金属填料6%时喷涂压力取0.7～0.8 MPa、时间为5～6 s得到的电阻膜阻值线性度最佳,而烘干温度取165 ℃、烘干用时5 min能获得最佳耐磨性.这一研究成果对提高导电塑料角位移传感器的性能,降低生产成本具有一定的指导意义.     

新型气体热导传感器及其应用设计

气体热导传感器是利用被测组分和参考气的热导系数不同而响应的浓度型传感器。文中介绍了一种新型气体热导传感器TCS208F的特点、结构及指标,由于其输出是微弱信号,所以设计出其信号调理电路。传感器检测到的微弱信号由测量电桥调理输出,通过集成芯片AM402中的仪表放大器进行差分放大,由于远距离传输的需要,再将电压信号送入U/I变换器转换成0~20 mA的工业标准电流信号,最后再把电流信号转换为电压信号送入单片机。     

差动涡流式连铸结晶器钢水液位仪

介绍了差动涡流式连铸结晶器钢水液位仪的基本原理及构成。仪器可测量0～150mm的钢水液位变化。传感器的核心部分为1个发射线圈和2个接收线圈。信号放大单元采用差动调幅原理．提高了信噪比，扩大了量程。针对结晶器钢水液位测量的特殊性，放大信号再经信号处理单元的若干环节处理成可靠的、适于钢水液位控制的4～20mA线性隔离输出信号。     

一种新型的可编程的4～20 mA二线制变送器XTR108及其应用

XTR108是一个完整的可编程的4－20mA两线制变送器芯片，其最大特点是允许用户数字化调节增益、偏移及线性化校正系数等。用户通过主机上的软件界面，经基于单片机组成的标准串行数字接口部件，即可对模拟信号路径进行数字校零校落，对传感器的非线性误差可方便地进行数字化补偿。简要介绍了XTR108芯片的特性、内部结构及其工作原理，对XTR108在铂电阻温度变送器的应用及数字校正方法进行了介绍，并给出了软件设计流程图及用软件模拟SPI总线时序对XTR108执行写操作的程序。     

气体对磁流体动力学传感器影响机理的探讨

由于气体和导电流体性质上的差异,导电流体中气体的存在将对磁流体动力学(MHD)传感器的输出特性产生影响。基于电磁感应理论和两相流理论,文章推导并建立了导电流体中含气体的MHD传感器VOF模型。通过ANSYS Fluent对含气体的MHD传感器输出特性进行仿真分析,同时搭建试验平台对不同气体含量MHD传感器进行试验验证。结果表明,导电流体中的气泡在低频时容易被拉伸撕裂成小气泡并随着角振动分散,同时使得流体环流场和电场产生偏移和畸变,角振动频率越低,此现象越明显;当导电流体中不含气体时角振动频率和幅值、重力加速度及偏心等外部因素对MHD传感器的输出特性无影响;当导电流体中含有气体时,MHD传感器的输出特性畸变等随气体含量、重力加速度和偏心的增大而增大,随角振动频率和幅值的增大而减小。文章研究成果能够为MHD传感器导电流体灌装工艺控制提供指导,有助于MHD传感器精度和稳定性的提升。     

Resonance based DC current sensor

The paper presents design, development and testing of a resonant proximity DC current sensor to measure current in the range of 0-20 mA. The sensor is built using cantilever structure with piezoelectric excitation, sensing and closed loop electronics. The sensor measures the DC current by measuring the shift in resonance frequency of the cantilever beam. The proposed measurement system is novel, simple and accuracy is found to be 1.1% of full scale deflection.     

一种基于电磁感应原理的风向编码方法

霍尔元件在与磁体接近时输出端会产生一个高电平,离开磁体时输出端为低电平。基于这种电磁感应原理,提出了一种风向编码方法。该方法设为三层立体编码,霍尔元件固定在编码器的定位盘上,磁钢体固定在转动盘上。转动盘上的磁钢体靠近霍尔元件时,霍尔元件输出高电平,磁钢体离开霍尔元件,则霍尔元件输出低电平。根据各个霍尔元件输出的高低电平组合编码,第一编码层可在45°范围内实现5°的分辨率,第二编码层可在180°范围内实现45°的分辨率,第三编码层可在360°范围内实现180°的分辨率。三个编码层相结合,便可在360°范围内实现5°的分辨率。     

微梁结构热偶微波功率传感器的灵敏度分析

在微波技术研究中，微波功率是表征微波信号特性的一个重要参数。微波功率测量已成为电磁测量的重要部分，可应用于很多场合，如发射机输出功率（包括天线系统辐射的功率）和振荡器输出功率的测量，毫瓦计的校准，标准信号发生器的校准等。微波功率传感器是微波功率计探头中的核心元件。微梁结构热偶微波功率传感器选择具有低电阻温度系数的Ta2N和高热电功率塞贝克系数的Si作为热偶材料，利用半导体工艺和NEMS工艺制作。器件获得了比薄膜结构更高的灵敏度，并且具有动态范围大、零点漂移小等特点，此结构已有多种形式。着重从理论上分析了MIS结构对该传感器灵敏度的影响，并提出了一种新的结构设计，以进一步提高器件性能。     

无源4～20mA线性光电多路隔离电路

针对目前工业常用的4~20mA信号的隔离转换,本文提出了一种采用电源窃电技术并使用普通光耦实现4~20mA无源线性隔离转换的电路,经过理论分析计算并试验验证,电路结构简单,线性度好,成本低,对被检测回路影响小,可实现单路或多路隔离转换4~20mA输出。     

无线传感器网络SoC芯片电源模块LDO的设计

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于无线传感器网络SoC芯片中射频收发机模块的LDO,具有低温度系数,低静态电流和高电源电压抑制比。其电源电压抑制比大于58dB在1kHz。在-40-+85℃的范围内,温度系数为6.87ppm/℃。电源电压在2.0-3.6V的变化范围内,LDO能提供1.8V的稳定输出电压,100mA的输出电流。芯片面积为0.168mm2,最大静态电流为221.9μA。测试结果表明带隙基准的输出电压为0.429V,LDO的输出电压是1.850V。     

直流电压变送器的研究讨论

论述WB型直流电压变送器的工作原理、完成转换的各个模块电路的作用及变送器总电路的特点。文章研究的直流电压变送器可将0～75mVDC电压信号转换成为4—20mADC的信号,从而方便对微小的电压信号进行显示、记录或者自动控制,该电流输出型变送器有如下特点：可方便的直接安装在传感器接线盒内,可远传（1000m）、精度高、抗干扰、稳定性高、免维护。