电容传感器非接触式手势识别系统

为了实现基于电容传感器的手势识别,设计了具有4路输出信号的电容传感器,研究了电容—数字转换器FDC2214的工作原理,基于电容传感器、电容-数字转换器FDC2214和单片机ATmega2560设计了手势识别系统,并给出了手势识别的阈值算法。经过对8种静态手势的测试,结果表明,系统能够实现非接触式测量,极板间距为3 cm时,可在60 s内完成一种手势的数据记录,手势判定时,对8种手势多次识别测试,识别准确率高于95%,识别时间均小于1 s。     

基于平面电容的冻土检测传感器

在土壤冻融过程实验中,通过对空气、水、冰及干土的介电特性进行分析研究,发现了土壤中水和冰发生相变引起土壤总的电容发生很大变化,基于这一特性和LC振荡电路频率响应的原理,设计了一种基于平面电容分层检测冻土的传感器,实现了土壤冻融状态的判别和冻土深度的自动测量。与人工观测进行对比实验证明,当土壤中未冻水含量相对变化率在0.3以上时,土壤已经冻结。因此,利用基于平面电容的冻土检测传感器检测土壤的冻结状态,实现冻土深度自动化测量是可行的。     

基于Pcap01的电容式液位传感器系统设计

为精确测量汽车油箱油量,利用电容量随极板间介质变化的原理,设计了基于电容转数字芯片Pcap01的电容式液位传感器测量系统。采用柱形电容传感器等措施,减小了寄生和杂散电容,并通过Pcap01内部寄存器的设置,实现了数据校准。该系统在自行设计的实验平台上进行了多次实验,结果表明,系统具有良好的精度和线性度,并最终提出了电容式液位测量方案。     

单一平面电容式漏水检测传感器的研究

针对北方地区冬季暖气管道漏水可能导致的大型设备机房或重要仪器损坏的问题,提出了一种用于管道漏水检测的单一平面电容式传感器的设计方案。该装置利用平面电容原理,检测水滴落在平面电容上时引起的电容变化,采用微电容测量电路将电容转换成频率,然后通过单片机处理后计算出电容值,通过和预先设定的阈值电容的比较来判断平板上是否漏水。经实际试验,该方案实施的平面电容式漏水检测传感器应用于管道漏水检测具有结构简单、成本便宜、性能可靠的特点。     

平面电容传感器在探测材料损伤中的研究

通过ANSYS软件分析了平面电容传感器电容量与极板宽度和极板间距的关系,并选择合适的平面电容传感器探头的尺寸。针对非金属材料表面下水损伤的检测,提出了一种结构简单、操作方便的三电极平面电容传感器检测法。根据平面电容传感器检测材料相对介电常数的变化,深入研究了非金属材料表面下水柱损伤深度和水柱损伤区域大小对电容量的影响。仿真和初步实验结果表明,在一定范围内,测得的电容值随着水柱损伤深度和损伤区域大小的变化而变化。     

一种应用于液位检测谐振液位传感器的研究与设计

分析了谐振液位测量的工作原理及技术优势,通过机电机构优化以及传感器线性度的改进,有效地解决了传统液位测量精度低、不能实现无级测量等方面的问题;通过专业测试装置,对液位及输出频率进行测试统计,结果表明二者之间相关系数为0.985,达到了谐振液位测试系统的需求,具有重要的应用推广价值。     

用于液体违禁品检测的电容传感器设计

提出了利用液体介电常数的电子测量,实现一种快速、无辐射、非接触、低成本的液体违禁品探测的新方法。在研究了液体介电常数测量的理论,并结合具体应用场合的基础上,提出了基于平面板电容器原理的平面板电容传感器和改进型的梳妆电容传感器电极,从理论的角度上对电极的参数进行了探讨。通过实验证明了改进型的梳状电极能够在不开瓶取样的情况下,有效鉴别出在厚度为4mm以下的非金属容器中浓度50%以上的酒精和水,可以用于非接触式液体违禁品快速检测。     

平板式电容传感器测量电路研究

提出了一套关于平板式电容传感器测量电路的新方案。该方案不仅具有较高的相对值测量精度、简单的硬件电路，而且具有较强的系统抗干扰能力。     

电容传感器集油箱油位测量系统的设计

基于海上溢油回收的特殊环境,该文设计了一种基于AT89S51单片机的海上液位测量系统。该系统采用分段电容检测的原理,以实现油水双液位的检测。合理搭建了微小电容测量的硬件电路并对单片机控制进行了软件编程。实验证明,该系统可以准确无误地应用于海上油位的测量。     

有关电容式液位传感器的分析与研究

本文通过对电容式液位传感器的研究,设计了一种新的电容阵列液位传感器。这种传感器采用基于充放电原理的微小电容检测电路,电容的一极板被设计成阵列式结构,与另一极板共用,然后采用单片机控制小电容器的选通、数据的采集和处理,计算出液位值,并通过CAN总线传送给上位机,实现实时监测。根据这次实验的结果可知,这种传感器受温度影响变化小、精度高、响应速度快,输出稳定。     

基于MEMS的电容式传感器信号调理电路设计

为了提高（Micro-electro-mechanical Systems,MEMS）微机电系统电容式传感器测量低电容的灵敏度,提出了一种MEMS电容式传感器调理电路,并采用绝缘硅片（SOI）MEMS电容式加速度传感器组成了完整的电容测量系统。该信号调理电路采用了一组片上电容阵列用以抵消电容结构的失配。并且采用可调的方形波发生器来调谐系统的灵敏性,以此弥补电子装置制成后产生的变化。电路采是0.18-μm CMOS 技术设计并制成,测量结果显示,提出的测量系统能够准确测量到MEMS传感器的电容变化以及加速度,证明了信号调理电路的正确性和精确性。     

光固化快速成形中激光液位检测系统的设计

针对光固化成形系统对树脂液位检测的精度要求,提出了一种基于位置传感器(PSD)技术的激光液位检测方法,该方法采用红光半导体激光器为检测光源,利用激光三角测量原理,通过获取激光光斑在PSD表面的位置变化来检测液位的变化.实践表明,基于该方法设计的液位检测系统能够实现液位的在线自动检测,检测精度达到0.01mm.     

电容式湿度传感器的设计

为了能够更好解决测量流动蒸汽湿度准确度低、难度大等问题,设计了一种电容式湿度传感器,其为同轴圆筒式多极电容传感器结构,利用电容数字转换技术芯片PCap01进行电容值的检测,通过SPI通信方式将测量结果传输到STM32单片机中进行处理,采用AD421将输出结果转换为标准的4~20 m A信号。实验结果表明,在一定温度下,随着产生湿度的变化,湿度与输出电流呈线性关系,当产生的湿度不变时,电流趋于稳定状态,该设计能够进行湿度的测量。     

一种基于无线传感网的PM2.5检测系统的设计

设计了一种利用2.4GHZ无线模块进行数据传输,将远端传感器采集到的PM2.5信息送入主控单元,将采集到的数据与用户设定的参数进行对比。应用GPRS技术以短信方式通过LED显示屏实现超限报警显示,并自动拨打用户设定的手机。     

基于惯性传感器的射手动作检测系统设计

为了检测射手在模拟射击过程中动作是否规范,实现操作要领的自查自纠,提出一种通过安装在枪支上的惯性测量单元进行射手动作数据捕获的方法。根据射击实际动作要领在枪支相应部位绑定惯性传感器,用以采集对应位置的动作数据。系统下位机完成射手动作检测与识别,并将采集到的数据显示在上位机上。实验表明,本文设计的基于惯性传感器的射手动作检测系统,提高了射击训练的自动化程度,节省了训练资源投入,使训练更加安全有效。     

基于电容传感器的纸张计数器设计

本文利用电容式传感器FDC2214设计制作了一个纸张计数器。待计数的纸张放置并被压紧于平行板电容器的两金属极板间,电容值随板间距(纸张厚度)变化,从而引起计数器前端谐振回路谐振频率变化。该传感器将感测到的谐振频率变化数字化,并送处理器进行中值平均滤波以降低噪声影响。系统将采样值与前期校准学习预存数据进行比对匹配,从而得到纸张计数值,并对计数结果进行液晶显示和语音播报输出。     

基于大数据的传感网络链路稳定性检测系统设计

传统检测系统在对链路检测过程中,经常受到移动环境的影响,导致检测结果的完整性以及准确率较低,为解决这一问题,提出并设计了基于大数据的传感网络链路稳定性检测系统。对传感网路传输端、数据中心服务器以及检测端三部分进行具体分析,完成系统硬件设计。为尽量减小移动环境的影响,在软件设计部分,采用直接链路和间接链路稳定性相结合的检测方法,共同完成基于大数据的传感网络链路稳定性检测系统设计。实验结果表明,该系统检测结果的完整性较高,且检测准确率平均值可高达93.5%左右,验证了该系统的优越性能。