基于CVA424的电容式原油含水率传感器的设计

本文介绍了基于原油的含水率不同而引起的电容特性差异来进行检测的一种新型电容式含水率传感器。该传感器利用德国AMG公司研制的CAV424电容电压转换芯片,将电容传感器信号转换为差分直流电压,经过A/D转换后送入单片机进行处理,实现对原油含水率的测量。实验结果表明,采用电容式传感器集成信号调理电路使传感器构成简化,电路简单,测量精度高,含水率测量范围达到100%,具有较高的应用价值。     

应用于液体安全性检测的电容层析传感器设计

提出了一种以非接触的方式探测可燃、易爆物质的传感器设计方案．根据测量传感器电极间有无物质时的电容值差确定物质电介质常数,设计了用以实现这种测量的传感器的结构、尺寸以及电极分布．分析和比较了传感器特性, 并用计算机软件模拟了两种不同的传感器性能．采用阻抗分析仪测得多组数据进行分析、比对．实验结果表明电容层析电容的断层扫描传感器测量液体特性分辨率和灵敏度比平面板电容整列传感器高,为今后的密闭容器液体成像后的图像重组奠定了基础．     

电容式原油含水率传感器设计

为了减小水矿化度对原油含水率测量的影响，克服杂散电容对原油含水率测量系统中电容测量值的影响，提高原油高含水率测量准确度，分析了水矿化度及高含水率时的测量灵敏度对原油含水率测量的影响因素，设计出了一种新型的电容传感器，并提出了电荷转移电容测量仪的设计方案．本系统能有效地克服水矿度以及杂散电容的影响，具有较高的原油含水率测量准确度．     

数控细线排绕补偿系统

分析了数控排绕细线的误差所在，提出用电容线径传感器、双线积分模糊求差来补偿累积误差的方案，解决了细线排绕的难题．并给出了电路框图和软件设计方法．     

相位法测量油井含水率的研究

目前高含水期油田中使用的流体取样式电容法产出剖面测井仪因其精度低不能满足测量高含水油田含水率的要求。为此，利用同轴线作传感器，使油水混合介质在同轴线内流动，通过测量油水混合介质的相位系数来得到油水事介质的含水率。研制的仪器不但提高了测量精度，还实现了油井含水率以往难实现的连续测量。模拟井试验和现场试验结果表明了该油井含水率测量方法的新颖性及实用性。     

ECT技术对成像的影响——用低介电参数物质标定

电容层析成像技术是20世纪80年代发展起来的一种多相流参数检测技术.它是利用多相介质具有不同的介电常数,通过电容传感器测量获得介电常数分布而获得介质分布的图像.可以用来测量多相流尤其是气固两相流的流动分布,该方法具有快速,不干扰流场、结构简单、无辐射、成本低的特点.但该方法对于测量低介电参数材料固体流动或稀相流动比较困难.提出使用更低介电参数的物质进行标定,可以提高ECT的成像效果.应用Ansoft仿真软件计算了方形管道内存在圆棒时的成像效果,比较了用高低不同介电参数物质进行标定的成像效果,通过方形传感器验证了该结论的正确性.     

原油混合液含水率的在线测量及精度分析

为了实现原油含水率的在线测量和原油产量估计,文中采用电容在线测量法,将原油置于电容两极之间,构建了电容信号的检测模型,提出了面向高含水油井的原油含水率电容在线测量系统.通过电容电压转化电路设计,实现了原油电容信号向电压信号的转换.结果表明:原油含水率电容在线检测系统测量范围为1%~100%,原油含水率与电容、介电常数及电压之间呈线性关系;测量精度优于传统电脱法和蒸馏法,消除了不连续取样导致的测量误差.     

智能水份测量仪

本文介绍依据电容传感器用于物质的水份测量的数学模型,采用单片微机的智能式水份测量仪,着重讨论其硬件组成及程序设计的特点.该仪器具有精确、稳定和适用面宽等优点,业已通过鉴定并批量生产.     

用双电容传感器在线测量原油多相流参数的研究

针对从油井口喷出来的气、油、水混合物为泡状流这一情况,介绍了采用双电容传感器测量油、水、气三相浓度的原理,并且就大小电容传感器对管道内流体的响应特性作了分析,阐述如何由大小电容传感器的输出获得气、油、水的相浓度参数．最后进行了误差分析．     

用电容作传感器的谷物水分在线测试仪

理论上建立了电容传感器用于谷物含水率测量的数学模型,并实践于谷物水分在线测试仪中.本文对测试仪的基本工作原理、设计方案进行了综合分析.此仪器由微型机控制测试仪的温度控制系统和水分测试系统,且这两大部分之间可以进行通信,进行数据交换和控制信息传送,实现多功能的在线检测.     

Low power dissipation real time counter for sensor network application

In sensor network application, to calculate the sleeping time of the sensor nodes, the real time counter is an important part. When the sensor node is in the sleep mode, most of power dissipation is consumed by the real time counter. How to reduce the power dissipation of the real time counter becomes an important research topic to extend the battery life in senor network application. This paper presents a low power dissipation 16-bit real time counter for sensor network application. Charge recovery logic technology is adopted in the real time counter to achieve low power dissipation. To demonstrate the performance of the proposed real time counter, a test chip is designed and fabricated by 018μm CMOS technology. Experimental results indicate that the proposed real time counter with a charge recovery logic dissipates only 27nW when working at the frequency of 100kHz, while the conventional structure of the real time counter dissipates 140nW in total.     

酒精浓度测试系统的设计

本设计采用半导体酒精探头,其特点是灵敏度高、稳定、可靠;控制器采用STC89C52单片机,其体积小、功耗低,带有电位比较器;以单片机和气体传感器为核心,设计了酒精溶度检测仪,实现了不同环境下酒精溶度的检测,使其具备体积小、使用方便、易操作、易安装等特点。整体来说,本设计有成本低、结构简单、可靠性强、易于使用的特点,将会成为驾驶员不可或缺的安全工具。     

基于Verilog语言的I2C总线设计和实现

I2C总线是一个通用的低成本串行两线式总线接口,本文采用verilog语言实现了I2C控制器逻辑,并在操控数字温度传感器TMP75芯片上得到了正确性验证。     

基于共面电容传感器的便携式预应力管道灌浆质量检测系统设计

预应力管道灌浆质量事关桥梁安危,因此,提出了一种基于共面电容传感器的预应力管道灌浆质量检测系统,能够检测预应力管道内灌浆分层状况.利用前期推导的平行共面电容传感器半解析方程确定了优化参数的共面电容传感器.基于相邻电容测量原理设计了数据采集单元、数据转换单元.为完善系统,设计了相应的系统控制单元与数据显示单元.依据近似理论,设计了系统验证试验,通过改变玻璃表面液膜厚度,利用设计的检测系统测量电容值变化,将测量结果与COMSOL仿真结果比较并进行误差分析与数据处理,最终完成系统误差评价.实验表明：系统测量平均相对误差9.5%,分辨率达到0.1 mm,能有效分辨预应力管道内灌浆分层情况.此外,检测系统(不包括传感器)尺寸仅为100 mm×80 mm×30 mm,配有便携电源,便于在线检测.本系统能够用于预应力管道灌浆质量检测,且其检测结果准确、可靠,满足工程应用要求.     

热释电红外传感器用自校正积分放大器的设计

提出了一种热释电红外传感器用微功耗、智能型积分放大器的设计方法.这种放大器的放大倍数正比于积分时间的平方,可同时完成对微弱电压的积分方式放大及脉宽调制,具有抗干扰能力强、线路简单等特点,特别适用于输出电压很微弱的热释红外传感器.该放大器结合MK系列单片机,可设计出性能稳定、电路简单、成本低,且具有自动校正能力的热释电红外控制器.     

轮胎压力测量的低功耗实现

该文针对直接式车辆轮胎压力的测量系统，给出轮胎压力测量模块的软硬件实现方案，重点介绍了在单片机程序控制下，进行轮胎参数测量、数据处理以及FSK调制、发射的处理过程。提出SP12在加速度测量过程中补偿值溢出问题的解决方法。实际测试结果表明合理有效的控制单片机、传感器和发送芯片的工作模式，可以实现轮胎压力测量的低功耗。     

基于球曲面极板的电容式触觉传感器研究

为提升电子皮肤的触觉感知灵敏度,提出一种基于球曲面极板的电容式柔性触觉传感器。介绍了电容式柔性触觉传感器的结构特点与制备流程,并结合理论计算与ANSYS有限元仿真阐述其触觉感知机理,空间立体排布的球曲面感应极板和差分式结构特点可协同提升电容式柔性触觉传感器感知灵敏度。基于高性能电容数字转换器AD7147-1和STM32微处理器搭建容性触觉信号采集与处理系统,完成了电容式触觉传感器特性测试及应用研究。实验结果表明,该传感器可实现法向力与切向力的高灵敏检测和稳定性,动态响应时间约为70 ms,进一步论证了其用作电子皮肤的可行性。     

CMOS 图像传感器介绍

CMOS工艺是超大规模集成电路的主流工艺,集成度高,可以根据需要将多种功能集成在一块芯片上。CMOS图像传感器包括图像阵列逻辑寄存器、存储器、定时脉冲发生器和转换器在内的全部系统。与传统的CCD图像传感器相比,把整个图像系统集成一块芯片上,不仅降低了功耗,而且具有重量轻、空间占有小以及总体价格低的优点。本文着重研究了CMOS图像传感器的结构、发展前景及其应用。     

恒流LDO型白光LED驱动芯片的设计研究

完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计．利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75V带隙基准源,可在2.7V到7.0V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流．当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱动电流变化小于5.06%;电源电压有±10%跳变的情况下,驱动电流变化小于±0.8%;最小脱落电压可达120mV;控制电路功耗小于1.75mW,整个电路转换效率可达75%．     

电容式湿度传感器的谐波分析测量法

介绍了电容式湿度传感器的谐波分析测量法．该测量法采用傅里叶变换完成了从测量数据中提取信号的工作,并在电容式湿度传感器测试系统中得到应用,可以有效地将干扰噪声从测量数据中分离出来,减少噪声干扰的影响,使信噪比得到较大提高.