传感器类问题例析

传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照强度等)转换成易于测量传输处理的电学量(如电压、电流、电阻、电容等)的一组元件。     

光纤传感器及其发展趋势

光纤传感器是本世纪七十年代中后期出现的一种新型光学传感器．本文阐述了它的基木概念、工作原理及其分类等，介绍了它在国防建设和国民经济建设各个领域中的主要应用，评述了光纤传感器的现状及其发展趋势．     

金属—Al2O3—硅结构湿度传感器

金属-Al2O3-硅结构(以下简称Si-MOS)电容型湿度传感器主要用于三个方面:微电子器件及IC气密封装内腔气相湿度的非破坏性检测;器件及IC封装工艺保护气氛湿度的在线监测;各种永久性气体中微量水分的连续监测.在物理研究中,还可对混合气相中的水分压进行连续检测. 微电子器件封壳内的水汽含量过高,会使器件或IC发生金属弥散、MOS反型、布线长毛分枝以及其他失效;估计因湿气过高所导致的失效要占器件总失效的50%以上.Si-MOS湿度传感器正是为了满足这种检测需要和控制工艺过程而发明的,因此具有重大的实用意义. 一般高可靠性器件的内腔体…     

几种传感器的应用举例

传感器是把非电物理量(如位移、加速度、压力、温度、流量、声强、光照度等)转换成电学量(如电压、电流等)的一种元件．传感器输人的是非电物理量X，输出的是电学量Y，如图1所示．将非电物理量转换成电学量之后，测量比较方便，能够用于电路控制，而且能输入电子计算机进行处理．     

温度对光纤电压传感器测量精度影响的研究

研究了光纤电压传感器的敏感元件－－石英晶体的物理性能对传感器输出的影响，理论分析及实验结果表明：环境温度的起伏，造成敏感晶体材料的特性及其承受的庆力发生变化，致使电压传感器的长期稳定性不能满足１％的测量精度要求。     

多参量同时测量的干涉型光纤传感器

提出用椭圆纤芯高双折射光纤偏振干涉和双模干涉结合的四参量以及双模干涉的多参量同时测量的传感理论和实验原理，对交叉灵敏度作了分析，同时给出了误差分析，并结合理论模型对灵敏度矩阵的状态作了粗略估计。     

一种新型光纤布喇格光栅振动传感器研究

为适合土木工程实际所需，提出了一种新型的、可放大振动信号、工作频带宽的光纤光栅低频加速度传感器.进行了参量优化设计，并在不同阻尼情况下进行了灵敏度、线性度、横向抗干扰和幅频特性等性能试验.试验结果表明：所设计的光纤光栅振动传感器方案是可行的；其线性度好，抗横向干扰能力强，通过合理调整阻尼，灵敏度可达到90 pm/ms－2，上限工作频率可取在系统无阻尼固有频率的80％左右.     

高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅传感器的特性研究

报道了一种用高频CO2 激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅 (LPFG) .发现该LPFG具有独特的应变、温度、弯曲、扭曲和横向负载特性 .分析表明这些特性与单侧CO2 激光加热导致光栅横截面折射率分布不均匀有关 .基于这些独特的特性提出了几种新型的LPFG传感器 :1)能彻底解决弯曲与其他参量之间交叉敏感问题的弯曲不敏感的传感器 ;2 )不仅能绝对测量扭曲率而且能判断扭曲方向的扭曲传感器 ;3 )单个LPFG实现温度和横向负载同时测量的传感器 .这些新型的传感器具有方法简单易行、体积小、能埋入智能材料的优点 ,可实现对工程结构的实时监测 ,具有广泛的应用前景     

敏感技术物理及应用专题系列（IV）：磁敏传感器及其应用

本文从与磁敏传感器相关的物理效应出发。探讨了各种磁敏传感器的工作原理、材料及其主要应用．     

椭芯光纤干涉型多参量光纤传感技术

本文提出用椭圆纤芯高双折射光纤偏振干涉和双模干涉结合的双技术四参量以及双模干涉多参量同时测量的传感理论和实验原理，对交叉灵敏度作了分析，同时给出了误差分析，并结合理论模型对灵敏度矩阵的状态作了粗略估计。初步结果为：（１）灵敏度矩阵条件数不太大，可以采用迭代改善方法解线性方程组得到较好的解；（２）双模干涉传感器的灵敏度比偏振干涉传感器的灵敏度高两个数量级。     

反射式光纤温度传感器

本文根据半导体GaAs材料带隙随温度变化的原理,对采用单根光纤作双向传输光信号的反射光纤温度传感器进行了试验研究。由微型计算机控制的光纤测温系统的测温范围为0～150℃精度±1℃,分辨率0.2℃。     

激光调频光纤位移传感器多路复用技术的研究

叙述了运用半导体激光器连续波调频外差干涉和频域多路复用原理，研究了光纤位移传感器多路复用技术。已研制成的分频与分幅相结合四路复用光纤位移传感器，可同时进行对多点、多维位移和多种物理量的测量，各路位移测量范围大于１ｍｍ，测量精度优于０．１μｍ及位移分辨率为０．０１μｍ。     

敏感材料和固态传感器的发展

木文介绍当前敏感材料和固态传感器发展的情况．新型敏感材料和新工艺的出现，使传感器不断趋向于微型化、智能化，而且性能也愈来愈好．固态传感器是当前主要发展方向．文中介绍了半导体传感器、固体陶瓷传感器、功能有机薄膜传感器、光纤传感器、表面波传感器和复合敏感材料传感器等方面的发展．在半导体传感器中着重介绍当前新兴的微机械加工技术和利用微机械加工技术及大规模集成电路技术发展出的智能传感器．     

电阻位置传感器的拓展

从电阻丝的构造出发,利用均匀电阻丝中电阻大小与长度成正比这一特性,将所要测量的位置长度这一物理量转换为电阻的变化,从而制成了一维位置传感器。在实际实验教学中,为了进一步提高学生对位置传感器的理解,为了使学生在实验中真正把握、提高和拓展其灵活应用能力和与实践结合的能力,将简单的一位电阻位置传感器推广为二维电阻位置传感器。     

混合型大电流光纤传感器的研究

本文叙述了混合合型大电流光纤传感器的工作原理及制作方法.以LED作光源、PIN作接收、火石玻璃为磁感应材料、多模光纤作导光波导的混合型大电流光纤传感器,用于监视高压电网系统中的电流.适用范围10~2～10~4A,精度±0.5%.