一种新型磁敏集成角度传感器及其测量系统

研制了一种无触点的十字形两维集成垂直霍尔器件 ,它对平行于芯片表面的磁场敏感。当与被测转角θ的物件轴向相连的径向永久磁铁转动时 ,传感器给出了相对于被测角度的两种信号电压 ,通过接口电路和PC机组成的非接触式测量系统把信号转换为转角θ。测试结果表明该角度传感器及其测量系统的测量精度在 0°～ 36 0°范围内可达± 1°     

一种流量压力温度一体化传感器的设计

为了实现多参数综合测量,设计出一种小流量、压力、温度一体化传感器,该传感器主要由敏感元件和调理电路组成,信号输出采用0～5 V模拟输出.对传感器进行各项环境试验,试验结果表明:该传感器流量精度优于3％,压力精度优于0.2％,温度精度优于0.5％,流量热零点漂移小于0.2％ FS/℃,压力热零点漂移小于0.1％ FS/℃...     

一种远程温度传感器

为了解决远程温度测量,提出一种采用AD590温度传感器芯片,利用LM331进行电压/频率转换实现远程温度参数测量的电路设计方案。在测量和分析大量实验数据并结合具体电路及AD590和LM331这2个芯片各自的特性的基础上,建立了传感器测量的数学模型。通过单片机计数采集得到传感器输出的频率,按照推出的数学模型就可算出测量的温度值。该传感器在0～45℃的温度范围内,200m测试中的准确度在0.2℃左右。该传感器已经在生产实际中得到应用。     

基于频率自适应的航空用高精度硅谐振压力传感器的频率测试系统研究

本文介绍了一种基于自适应周期的快速频率采集的谐振式压力传感器的频率测试系统。该系统利用STM32输入捕获功能实现了快速高精度频率采集,响应时间小于20ms,测量范围10~150kHz,频率测量精度优于±0.05Hz。采用频率自适应的周期数迭代方法,明显提升了系统的频率测量范围和准确度,适用于传感器的频率变化过程。利用该系统进行传感器性能测试,20ms采样条件下传感器输出波动小于±5Pa;快速变温过程（5℃/min）传感器的输出与标准器的偏差小于±30Pa,满足航空用压力传感器的频率测试要求。     

基于柔性热膜传感器的流体壁面剪应力测量系统

为实现流体壁面剪应力在线测量,设计了一种基于柔性热膜传感器的流体壁面剪应力测量系统.通过分析柔性热膜传感器作用机理,研发了基于LTZ1000电压基准的高精度恒流驱动电路,开发了基于DSP2812,AD7609的18位真差分同步高速数据采集模块,并通过温度补偿方法对传感器输出信号进行了环境温漂修正.系统性能测试表明:当流场温度在10 ～30℃范围变化时,剪应力测量分辨率在0～10 Pa范围内优于0.2Pa,流体温度变化引起的系统输出信号偏差为0.6％/℃,满足实际流体壁面剪应力测量要求.     

气体流速流向传感器及其温度补偿的研究

设计了一种内燃机用气体流速、流向传感器,阐述了传感器的工作原理;介绍了应用单片机对传感器输出信号进行线性化和温度补偿处理的方法。试验结果表明:该传感器在-20~100℃温度范围内,温度稳定性高,零点温度漂移为4.0×10-3%FS/℃,准确度可达到±1.0%FS,性能指标达到了设计要求。     

单总线温度湿度复合传感器的设计

利用集成湿度传感器HiH3610测得相对湿度,用多功能芯片DS2438获得工作电压和温度补偿数据,采用AT89C52单片微机进行误差补偿计算,设计了一种新型单总线温度、湿度复合传感器。并完成了人机接口和PC机通信。该传感器湿度测量范围为0～100%RH,准确度为±2%RH;温度测量范围为-40～125℃,准确度为±0.5℃。     

基于玻璃的流量传感器的研究

提出一种基于玻璃的空气质量流量传感器,该传感器具有制造工艺简单、测试范围宽和抗流体冲击能力强的特点。通过CFD软件模拟了传感器芯片在各种情况下的温度场分布,得到了流速与芯片上下游温差的关系曲线,理论分析表明基于玻璃的流量传感器最大流可测速可达10m/s。采用半导体工艺制备了基于玻璃的流量传感器,通过测试得到了芯片的输出信号电压和流速的关系曲线,在流速范围为0～10m/s时,输出信号电压没有出现饱和现象。当芯片表面掠过流速为10m/s时,测得芯片放大信号电压可达1.51V。     

新器件简讯

TC1023/1024 TC1023/1024是温度传感器。TC1023的测温范围是-20～ 100℃,输出电压与温度成正比,灵敏度为10mV/℃(即输出电压V_(OUT)=10mV/C×温度C)。测量0℃以下温度时需外接一个下拉电阻到负电源。 TC1024的测温范围为-40～ 125℃,灵敏度也是10mV/℃,-40℃时输出电压为100mV, 125℃时为1750mV。它们可以在2.2～12V单电源下工作。两器件的特点:有关断传感器的控制端,因此较容易实现多点巡检测量;在整个测温范围内非线性小于     

基于PSD的微位移传感器

微弱电流的放大与处理是基于位置敏感探测器(PSD)的微位移传感器的关键技术。分析了电流—电压转换原理,指出转换误差主要来源于偏置电流及失调电压。应用屏蔽、Guard、避免自激等技术设计了前放电路,实现了微弱电流信号的提取。传感器工作距离为10 mm,测量范围为±0.5 mm,采用精度为±0.5μm的装置驱动钢板进行微位移测量,实验数据表明:传感器分辨力为±0.5μm,检测精度为±2%。     

测量小温差的石英数字传感器研究

一种测量小温差的石英数字式传感器,利用+5°Y切型石英晶片作为感温的10MHz振荡器敏感元件,利用AT切型石英晶体作为参考振荡器,差频后的信号作为数字传感器输出,其灵敏度达到0.001℃,经多段插值线性化后,测量3℃温差的误差<0.008℃。     

反射式光纤微位移传感器

依据光纤反射调制原理进行了反射式光纤位移传感检测系统的设计,利用计数器外径千分尺的测头镜面作为反射体和微位移测量工具,详细介绍了微位移测量装置和传感器检测电路。实验表明,在0～2mm范围内检测系统的输出与位移成线性关系,灵敏度为195μV/μm,线性度为±0.5%,适于微位移的测量。     

纳米氧化铋研究

以Bi(NO3 ) 3 和NaOH为原料 ,用二步水解的方法通过添加剂进行改性直接制备出Bi2 O3 微粒 ,在30 0℃焙烧 1h后得到纳米粉末。用XRD、TEM对样品的组成、大小、形貌进行表征。结果表明 ,样品纳米Bi2 O3 为类球形 ,粒径 5 0～ 70nm ,粒度均匀     

基于BiCMOS工艺可修调的高精度低温度系数带隙基准源设计

设计了一种利用电阻比值校正一阶温度系数带隙基准电路的非线性温度特性来实现低温度系数的高精度低温度系数带隙基准源;同时设置了修调电路提高基准电压的输出精度.该带隙基准源采用0.8μm BiCMOS(Bipolar-CMOS)工艺进行流片,带隙基准电路所占面积大小为0.04 mm2.测试结果表明:在5 V电源电压下,在温度-40℃～125℃范围内,基准电压的温度系数为1.2×10-5/℃,基准电流的温度系数为3.77×10-4/℃;电源电压在4.0 V～7.0 V之间变化时,基准电压的变化量为0.4 mV,电源调整率为0.13 mV/V;基准电流的变化量为变化量约为0.02μA,电源调整率为6.7 nA/V.     

减小压力变送器漂移的方法

扩散硅压力芯片和硅环基座封接采用金硅共熔工艺,硅环通过引压管和底座封接,整个力敏器件的结构是浮动式,这样大大减小了芯片周围的应力。芯片外面是充满硅油的膜盒腔。扩散硅芯片内引线采用高掺杂浓度导电带,外引线用金丝,热压焊和超声焊相结合,保证接点有良好的导电性能。这些措施减小了压力变送器的时漂,提高了可靠性。变送器的零点和灵敏度热漂移经过外电路补偿后显著降低。通过两种不同的外电路分别组成电压电流输出的压力变送器,在-20～70℃范围内,准确度为±0.5％F.S,输出信号可为0～5V,4～20mA,1～5V。可广泛用于宇航,石油化工等领域测气体、液体介质的压力。     

气体流速流向传感器

设计并研制了一种气体流速流向测量传感器 ,流速测量范围为 3～ 30m/s,流向测量范围为± 45°。实验结果表明 ,流速测量的非线性度为 0 .5 %FS ,流向测量分辨率为 0 .45°。     

温度对聚偏氟乙烯压力传感器灵敏度的影响

聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的热电效应对PVDF压力传感器的输出灵敏度影响较大。通过对研制的PVDF压力传感器灵敏度受温度影响的试验研究得出:传感器的灵敏度随温度增加而增大,两者关系是一条曲线;在-20～60℃范围内其热灵敏度漂移系数是个常数,其值为0.007619℃;利用室温时传感器校准得出的输出灵敏度,用公式可以计算出-20～60℃范围内任何温度时的灵敏度,从而实现了传感器灵敏度受热电效应影响的修正。     

高灵敏度铂薄膜热敏电阻器精细刻蚀技术研究

为了提高铂薄膜热敏电阻器的灵敏度,设计一种标称阻值为5000Ω的超细阻栅结构。通过对高精度干法刻蚀技术研究,解决了传统激光刻蚀和反应离子刻蚀不能加工高质量精细线条的技术问题,实现7μm特征铂电阻条尺寸的加工。测试和分析表明:铂薄膜热敏电阻器在0℃下标称阻值为5 000±1.0Ω,灵敏度为19±0.5Ω/℃,温度系数为(3850±12)×10-6/℃。