差动电容小位移传感器检测电路设计

介绍了一种用于差动电容式小位移传感器的信号检测电路。该电路由相敏检波电路、移相电路以及低通滤波器三部分组成,采用相敏检波原理,能很好地实现0.15mm以内的位移测量,并能够很好地判断出位移的方向。该电路结构简单、便于调试、使用方便、成本低。采用该检测电路对差动电容小位移转换电桥的输出信号进行处理,实验结果表明：此方法具有较好的稳定性和抗干扰性,线性度达0.492％,灵敏度达0.6291V／mm。     

基于非晶带巨磁阻抗效应的新型弱磁场传感器

利用短时矩形脉冲电流对近零磁致伸缩系数钴基非晶态合金带进行退火处理,得到约114%的巨磁阻抗变化率.同时利用CMOS多谐振荡电路产生窄脉冲电流序列对前面处理过的非晶带进行激励,制作成灵敏度高、稳定性好、功耗低的弱磁场传感器.对传感器的工作原理进行了分析,并设计了信号处理电路.该传感器可应用于对弱磁场的检测.     

双晶压电悬臂梁发电装置的建模与有限元仿真分析

基于压电原理和热力学平衡方程,建立了双晶压电悬臂梁的数学模型,并运用有限元分析软件ANSYS对双晶压电悬臂梁的结构进行了模态分析和谐响应分析,对梁的各个尺寸参数以及激励方式对输出电压的影响进行了静力分析,分析结果与数学模型的预测是一致的.研究表明:在梁的固有频率附近输出电压最大.在固定的激励条件下为提高双晶压电悬臂梁的放电能力,应该在保证可靠度和固有频率的前提下,尽量增加梁的长度、减小梁的宽度,并选取合适的金属板与压电陶瓷的厚度.     

Fe基纳米晶合金闭环弱电流传感器的研究

研究了利用具有高磁性温度稳定性的纳米晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9敏感材料制成的新型弱电流传感器。它采用对称的单纳米晶磁芯双绕组结构，多谐振荡桥励磁及反馈技术，极大地改善了传感器的性能。详细地介绍了该传感器的工作原理，设计了信号处理电路。传感器工作量程为－200～200mA，线性度优于0．2％FS，零点温度漂移优于0．025％FS/℃（12℃～80℃），截止频率可达2kHz。     

非晶窄带饱和磁致伸缩系数小角磁转法测量

研究了一种新的方法来测量非晶窄带饱和磁致伸缩系数,它是基于小角度磁旋转带来的应力感生各向异性场的补偿及各向异性场等因素的修正来完成测量.通过自备的装置,测量出探测线圈中的二次谐波随直流磁场、张应力、交流信号的电压变化关系,间接得出感生各向异性场随张应力的变化关系,从而得到成分为Fe18B13Si9,非晶窄带的饱和磁致伸缩系数为λs=5.6×10-5.     

基于光杠杆原理的微位移测量系统设计

基于原子力显微镜的工作原理,设计了一种端点带反光镜的悬臂梁,实现光点位移放大,并利用位置敏感器件(PSD)将光点位置信息转换成光电流,从而设计出一种微位移测量系统。该系统结构简单、灵敏度高,适用于微小位移量的测量。文中给出了该测量系统检测原理,设计了信号处理电路,利用压电元件对悬臂梁端点微位移进行了检测。该系统可检测的线性位移量程为0~50μm,线性度为1.79%FS,分辨力可达50nm。     

钴基非晶态合金丝巨磁电阻抗效应的研究

研究了制备态钴基非晶态合金丝的巨磁电阻抗效应。该磁电阻抗效应对驱动电流的频率、强度及轴向偏置磁场有强烈的依赖性。对该效应进行了理论解释。利用这种效应可制成具有高磁灵敏度的元件及微型磁传感器     

一种铁镍合金磁致伸缩位移传感器设计

阐述了基于铁镍合金材料的磁致伸缩效应的位移传感器的工作原理,通过在磁伸材料两端施加电流脉冲信号,产生的纵向环形磁场与永磁产生的恒磁耦合产生磁弹性波,激励电流与反射弹性波在检测线圈中产生两脉冲信号,其时差与永磁位移呈线性关系.设计了脉冲激励电流发生和检测线圈感应信号处理电路,将反映位移的两脉冲信号时差转换成脉宽调制(PWM)信号,从而实现了用时差和模拟电压反映位移量的两种输出形式.通过对量程84 cm的铁镍合金材料实验,结果表明:当激励脉冲信号脉宽为10μs,功放幅值为10.3V,检测线圈匝数为600匝时,时差和模拟电压测量位移量的线性度分别为0.165％ FS和0.175％ FS.     

基于钴基非晶丝的数字弱磁场检测仪

介绍了一种数字式新型弱磁场检测仪。其传感器是利用对磁场具有高灵敏度的钴基非晶态合金丝作为敏感材料,并采用单磁芯双绕组结构、多谐振荡桥励磁,它是一种体积小、性能高的新型磁场传感器。设计了传感器信号调理电路及测量仪的硬件电路,并给出了实验结果。结果表明:该仪器能够检测-200~+200 A/m范围内的静态微弱磁场,在室温环境下,测试精度优于0.5%。     

FeCuNbSiB单纳米晶环形磁心双绕组新型微电流传感器

经炉内绝热退火法制得的纳米晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9环形磁心,由于内应力及磁致伸缩系数的减小,使其具有高的磁性能温度稳定性及高的磁灵敏性。利用纳米晶合金材料作为敏感材料,提出了采用单纳米晶磁心双绕组结构、多谐振荡桥励磁的对微电流进行非接触测量的新型电流传感器。分析了传感器的工作原理,并利用傅里叶变换对桥路输出信号进行了分析。通过对电路参数的优化,研制出线性量程为±250 mA、带宽为DC～1.6 kHz的电流传感器。对直流电流给出了测试结果。传感器的非线性误差小于O.5％,在信号处理电路放大系数为l时,其灵敏度可达1.11 mV/mA;温度为-15℃～50℃、电流为250 mA时的温漂小于O.03％/℃,电流为O mA的温漂小于0.01％/℃;25℃环境下3 h测得传感器零漂小于0.02％(满量程)。此外,传感器可判定直流电流流向,并可在桥路电源变化时,其灵敏度保持很好的稳定性。