振动管式液体密度传感器的原理及电路组成

0　引言振动管式液体密度传感器是一种高精度的在线动态测量液体密度的传感器。它的敏感元件 ,即振动子是中空薄壁弹性管。当被测液体流经它时 ,振动管的共振频率发生变化 ,即振动管的共振频率由液体的密度所决定 ,液体密度不同 ,它所对应的振动管的共振频率也不同。因此 ,通过测定振动管的共振动频率即可求出待测液体的密度。该密度传感器的主要优点是 :可以安装在管道上 ,连续进行液体的密度测量 ;测量精度可达 0 .0 5 %以上 ;输出为频率信号 ,容易传输 ,可以数字化显示 ;安装简便 ,故障率低。图 1　液体密度传感器原理模式图1　测量原理…     

矿用一氧化氮传感器研究与设计

分析了电化学一氧化氮传感元件的反应机理,提出了一种矿用一氧化氮传感器的设计方案。该传感器C8051F021单片机为核心,将一氧化氮传感元件输出的信号进行采集、补偿处理后通过LED数码管显示,并通过RS485或频率的方式实时传输到煤矿井下监控分站。该传感器目前已广泛应用于非煤矿安全监测监控系统中。现场应用证明,该传感器测量精度高、稳定可靠、抗干扰能力强。     

矿用二氧化氮传感器研究与设计

分析了电化学二氧化氮传感元件的反应机理,提出了一种矿用二氧化氮传感器的设计方案。该传感器以C8051F021单片机为核心,将二氧化氮传感元件输出的信号进行采集、补偿处理后通过LED数码管显示,并通过RS485或频率的方式实时传输到煤矿井下监控分站。该传感器目前已广泛应用于煤矿安全监测监控系统中。现场应用证明,该传感器测量精度高、稳定可靠、抗干扰能力强。     

超微型硅压阻传感器的设计构想

从单晶硅压阻式压力传感器的机芯设计、结构设计、半导体平面工艺及温度补偿等几个方面，较为全面地论述了超微型硅压阻压力传感器的设计构想。主要指出设计思路、设计原则及较为特殊的设计方法。     

MPX压力传感器的温度补偿方法

本文在分析ＭＰＸ压力传感器温度特性的基础上，分别讨论了压力传感器的满量程变化的温度补偿和零点漂移电压的温度补偿，给出了补偿的简单方法和思路。     

一种新型高精度温度补偿压力传感器

本文是根据晶体管的发射结偏压随温度变化的关系,将温度补偿晶体管代换扩散硅压力传感器中的温度补偿电阻,从而制出一种新型高精度温度补偿压力传感器.     

基于PSO-LSSVM的振弦传感器温度补偿

针对振弦传感器测量精度受环境温度影响的问题,本文提出基于粒子群-最小二乘支持向量机的温度补偿方法。采用泛化能力好、收敛速度快、全局最优的最小二乘支持向量机,并引入粒子群算法对最小二乘支持向量机的两个参数进行优化,建立预测模型,进行温度补偿。实验表明:与BP神经网络算法相比,该方法提高了传感器的精度。     

激光-CCD微位移传感器测振研究

本文介绍了利用激光-CCD微位移传感器测振的原理和方法。这种测量技术适用于检测较大的振幅值(>60/Am)。在60～800/bm范围内,最大绝对误差<10灿m,相对误差<6％。     

低温度敏感度谐振式压力传感器设计与仿真

为降低材料杨氏模量温度漂移和热应力对谐振式压力传感器温度漂移的影响,该文设计了一种基于Si-SiO₂复合H形谐振梁和双谐振器结构的低温度敏感度谐振压力传感器。通过有限元仿真软件COMSOL对传感器进行仿真验证。结果表明,在0~350 kPa内传感器灵敏度可达21.146 Hz/kPa,-50~125 ℃内零点温度漂移低至0.2 Hz/℃。与全硅结构相比,灵敏度温度漂移由339×10^-6/℃降低至14.1×10^-6/℃,可适应工作温度范围较高的环境。     

光纤光栅型振动传感中的温度补偿研究

提出了一种光纤光栅振动传感中的温度补偿方法,用两个光纤光栅进行应变差动,温度影响作为共模量得到抑制.实验结果表明,补偿后在3～45 ℃范围内所测波长差变化量仅为0.03 nm,敏感度降低到补偿前的1/14,振动频率达到715 Hz时仍能检测到不失真的波形.讨论了影响频带宽度和灵敏度的主要因素.     

基于光纤光栅的杆型二维振动传感器

为了实现两个方向的振动信号检测,提出了一种以杆为弹性结构的二维光纤光栅振动传感器。首先对该传感器进行了理论分析,并推导出其固有频率和灵敏度公式。然后对传感器结构进行了优化仿真,确定各个参数的最终值。最后通过实验研究了传感器的各项性能。实验结果表明,该传感器在x方向上的固有频率为493 Hz,灵敏度为54 pm/g,线性度为99.9%;在y方向上的固有频率为466 Hz,灵敏度为5 pm/g,线性度为97.5%。此外,采用双光纤光栅消除了温度对振动信号测量的影响,温度灵敏度为0.1 pm/°C。该传感器结构简单,可检测两个方向的振动信号,消除了温度的影响,在振动信号检测中表现良好,因此在多维振动信号检测领域具有重要研究意义。     

微光机械振动传感器的设计与制作

采用旋涂和干法刻蚀技术,制作了一种新型有机集成微光机械振动传感器,其主要结构是由在硅基上制作的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)悬臂梁和光波导集成光路组成,探测光路采用强度调制型开环差分探测,利用光-机转换功能,实现对微小振动量的检测。通过对该器件结构参数的优化设计和幅频特性分析表明,所制备的器件具有灵敏度高、线性度好、抗电磁干扰、工艺简单、成本低等优点。     

空间光学遥感器振动夹具的设计与研究

力学振动试验是验证空间光学遥感器动力学特性的重要手段,而振动试验所需要的夹具在光学遥感器的振动试验中起着重要的作用,决定着振动试验的效果。本文运用振动理论分析了夹具对试验准确性的影响,并简要阐述了夹具设计的基本原则;针对空间光学遥感器,从材料选择、加工制造方法及结构形式等方面对夹具进行了设计,先后选择了两种结构方案形式;运用NASTRAN软件对两种方案的夹具的有限元模型进行了模态分析,最终选择了夹具方案二的结构形式,其一阶频率为451Hz;通过力学试验对夹具进行了鉴定,获得了夹具的正弦特征扫描曲线,试验得到夹具的一阶固有频率为398.7Hz,满足相机力学试验对夹具的要求。最后,对工程分析和试验的误差来源进行了分析,并提出了夹具设计时应该注意的一些问题。     

光纤光栅振动传感器结构设计研究

传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志。振动信号的检测在工业尤其在石油勘探方面有着重要作用。其中,基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)的振动传感器具有诸多优点而备受关注。简单介绍了FBG振动传感器的原理,并根据结构类型对近几年研发出的FBG振动传感器进行了分类和总结。阐述了四种FBG振动传感器的优缺点,并重点对悬臂梁式和柔性铰链式结构的FBG振动传感器进行了总结。接着从三个方向对现有的FBG振动传感器进行了分析并提出了优化建议。最后对FBG振动传感器的发展做出了预测与展望。     

光纤布拉格光栅振动传感器研究

随着光纤光栅传感技术研究的不断深入和振动测试技术发展需求的不断增大,关于光纤光栅振动传感器的研究工作迅速展开。介绍了基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)的振动传感器的原理,然后就不同的结构类型对近几年的FBG振动传感器研究进行了归纳,并着重对悬臂梁式和膜片式结构进行了总结。阐述了同种结构类型的不同光纤光栅封装方式的优缺点,分析了现阶段所使用的FBG振动传感器,并提出了影响其性能优化的四点因素。最后对FBG振动传感器的发展作了进一步展望。     

电容式冰层厚度传感器及其检测方法的研究

水由液体变为固体冰（或由固体冰变为液体）的过程中电容会发生很大的变化，基于这一特点，提出了利用空气、冰与水的电容特性差异实现对冰层及冰下水位进行非接触式检测的新的冰层厚度检测思路。对含有导电杂质的冰、冰水混合物、水与空气等物质随温度变化所表现出的电容特性进行了分析，据此提出了利用空气、冰与水的电容特性差异实现对冰层厚度及冰下水位进行非接触式检测的传感器结构及冰厚检测原理。     

电容式冰层厚度传感器及其检测方法的研究

水由液体变为固体冰(或由固体冰变为液体)的过程中电容会发生很大的变化,基于这一特点,提出了利用空气、冰与水的电容特性差异实现对冰层及冰下水位进行非接触式检测的新的冰层厚度检测思路。对含有导电杂质的冰、冰水混合物、水与空气等物质随温度变化所表现出的电容特性进行了分析,据此提出了利用空气、冰与水的电容特性差异实现对冰层厚度及冰下水位进行非接触式检测的传感器结构及冰厚检测原理。     

基于加速度传感器MMA8451的振动检测仪设计

MMA8451是一款低电压供电,电容式微机械全数字式的传感器,可测量三轴方向的加速度。基于这款高性能的传感器,设计出主从式振动检测仪器。文中介绍了整个电路的设计思路与组成结构,给出了作为前端传感器在虚拟仪器中的应用,并且给出了测试结果。使用主从式对虚拟仪器进行设计,实现了预定目标并且摆脱了虚拟仪器开发对LabView的依赖。     

表面波飞机结冰传感器的研究

首先分析了覆盖冰层的各向同性半无限大弹性体中的声表面波(SAW),求得了声表面波波速与冰层厚度间的关系.结果表明,当冰层厚度为0时,求得的波速与没有冰层覆盖相对应的半无限大弹性体的声表面波波速相同;当冰层厚度不断增加时,求得的声表面波波速趋向于冰层中的波速.随后分析了基体是各向同性无限大弹性板的情况.计算结果表明,由于弹性板与冰层的相互作用,实际振动会出现多个声表面波模态和相应的波速.