用于振动测量的传感器设计

针对振动测量的特殊用途,设计了一种结构紧凑的振动测量传感器,由弹性体、惯量质量块、光纤光栅等组成,同时传感器的灵敏度可调;搭建了振动测量传感器性能测试平台,对传感器的固有频率、抗干扰性能、灵敏度进行测试,同时将其应用于真空泵振动测试中。结果表明,所设计的振动测量传感器和市场上购买的压电传感器具有相同的测试结果,具有良好的抗干扰性能和较高的灵敏度。

国际创新竞赛对大学生创新能力培养模式的启示——以国际大学生生物传感器设计大赛为例

创新人才是国家的战略性资源,高校在创新人才培养中肩负着重要使命。创新人才的核心能力是创新能力,包括创新思维能力、创新人格特质和创新实践能力。当代大学生存在创新思维能力薄弱、创新人格特质缺乏、创新实践能力不足等问题,鼓励大学生参加国际创新竞赛有助于其创新能力的提升。以国际大学生生物传感器设计大赛(SensUs)为例,介绍其创办目的、参赛要求、激励机制以及浙江大学参赛队伍的情况,分析大赛对大学生创新能力培养的作用,以期为高校完善培养创新人才模式提供参考。

一种基于云的无线运动传感器设计

近年来,随着科技的飞速发展和人们对健康的日益关注,基于云的无线运动传感器成为健康监测领域的一项重要创新。这种传感器利用先进的无线技术和云计算平台,能够实时采集、传输和分析人体运动数据,为用户提供全方位的健康监测服务。通过佩戴该传感器,用户可以实时监测自己的运动情况,包括步数、跑步距离等运动指标。

基于电磁层析成像的钢轨探伤传感器设计与优化

电磁层析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)具有非接触、安全无污染、实现简单等优点,能够对钢轨表面和浅表面的损伤进行检测与定位,其中,传感器设计与优化是电磁层析成像的一个关键问题。为实现最优传感器设计,以完整钢轨作为被检测对象,首先设计了一种新型传感器阵列结构,验证钢轨探伤的可行性。结合灵敏度矩阵条件数和均匀性,提出了传感器优化指标即模型优化函数G。在此基础上,通过实验验证了模型优化函数的正确性,证明了模型优化函数与图像重建性能的正相关,并采用正交实验法进行传感器复合参数优化。对比优化前后的探伤效果发现,优化传感器设计参数后,模型探伤性能增强,从而多方面证实了优化过程的合理性。

关于单片机技术在传感器设计中的实践策略探析

随着计算机技术与高精密制造的不断发展,智能化机械设备中传感器应用正在不断普及,为了更好地提升传感器稳定性、精确性,应当将单片机技术应用于传感器设计,为后续智能制造行业发展贡献一份力量。目前单片机技术在传感器设计中的应用正在受到普遍关注和重视。但是在具体的实施过程中仍然面临一定的挑战,传感器连接不正确、代码逻辑错误、单片机设置不当以及设计稳定性验证不足等方面的现实问题仍然有待解决。单片机技术在传感器设计中的实践应用必须与科技发展相适应,全面提高传感器连接稳定性,解决代码逻辑异常问题,为传感器技术应用价值的进一步实现保驾护航。

基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器设计及缺陷定量评估与分类识别

为了克服传统脉冲远场涡流传感器由于结构的限制带来的激励磁场在空间出现发散、对大壁厚管道检测能力较弱以及难以对缺陷进行准确定位的问题,在分析了脉冲远场涡流检测原理的基础上,采用仿真与实验相结合的方法,仿真分析了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器的聚磁效果,研究了该传感器对管道轴向内外壁裂纹缺陷的定量评估能力,比较了检测线圈处于不同位置时的缺陷分类识别效果。仿真结果表明,该传感器通过引导磁场的定向传播实现了对磁场的聚集,同时,通过提取适当检测位置的信号负峰值可以实现对缺陷的分类识别。最后,采用实验的方法验证了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器对管道轴向裂纹缺陷深度的定量能力,实验结果表明该传感器可以很好的实现对缺陷的定量评估。

铁磁性平板构件远场涡流传感器设计与仿真分析

远场涡流检测技术不受集肤效应的限制,其相对于传统涡流检测技术而言,能够对金属构件的更深层缺陷进行检测,首先介绍了平板远场涡流的一些研究现状,分析了平板远场涡流的检测原理和传感器设计要求,在此基础上,设计了基于圆柱和矩形结构的2种传感器模型,分析了2种模型在平板构件中所感应磁场的分布规律,并对比了其对不同板厚的检测能力。结果表明:矩形激励线圈能在平板中感应出定向传播的磁场,可以利用矩形结构的远场涡流传感器对较厚平板构件中缺陷的深度和长度进行定量检测。

管道轴向裂纹检测脉冲远场涡流传感器设计与仿真分析

脉冲远场涡流检测方法结合了脉冲检测频率丰富以及远场方法适于铁磁性管道检测的优势,因此文中采用脉冲远场技术对管道轴向裂纹进行了检测。首先分析了脉冲远场涡流的检测原理,通过提取感应电压信号的负峰值和过零时间作为特征量可以分析管道的检测信息,在此基础上设计了4种不同结构的传感器模型,比较了4种模型过渡区的远近、对轴向裂纹检测灵敏度的高低以及对不同壁厚管道检测的结果。仿真结果表明:与其它模型相比,连通激励磁路的传感器模型具有更好的检测效果。

车辆雨刷自动控制系统中相邻电容传感器设计

提出一种应用于车辆雨刷自动控制系统的新型相邻电容传感器设计方案,能够在节省成本的同时达到高灵敏度和高鲁棒性。对已有的光电传感器技术,压电传感器技术与电容传感器技术分别进行分析比较。设计三种相邻电容传感器,通过在等参数同测量环境下,利用有限元剖分法对三种相邻电容传感器分别进行的电场分布仿真,并使用阻抗分析仪对测量边缘电容进行比较,确定最优设计。对最优传感器进行测量噪声分析,并提出解决办法。试验结果表明,花形电容传感器性能最佳且相邻电容传感器能够取代光电,压电传感器应用于车辆雨刷自动控制系统中。

混凝土结构内冲击波应力传感器设计及其行为

为测量混凝土结构内的冲击波应力,研制了PVDF压力传感器;介绍了传感器的原理和设计思想,通过传感器的标定试验,得出传感器与混凝土介质匹配性能稳定,通过修正传感器灵敏度或采用将传感器打入包体标定的方法可减小应力测量误差;最后介绍了传感器在混凝土结构内药包爆炸应力波测试中的应用。

基于有限元法的涡流传感器设计

针对某特殊形状输油管的涡流检测需求,提出了弧形线圈涡流探头的设计思路。建立了输油管及探头的有限元模型,实现了单个线圈不同尺寸、不同匝数、不同激励频率下试件有/无裂纹情况下阻抗的仿真计算,给出了阻抗相对变化率。试验结果表明,有限元仿真研究与实际结果有较好的一致性,可用于指导特殊涡流传感器的设计。

微结构光纤传感器设计的新进展

根据导光机理、微孔分布、介质载入、纤芯数量及对称性等因素,对微结构光纤进行了具体分类。在此基础上,阐述了微结构光纤传感器的结构设计方法。对近年来国内外(包括作者设计)的典型微结构光纤传感器和微结构光纤光栅传感器进行了详细介绍和综合评述,对基于微结构光纤及微结构光纤光栅的新型传感器的发展进行了展望。

双悬臂梁应变式二分力传感器设计与计算

根据实际测试工程的需要,提出一种双悬臂梁应变式二分力传感器的设计方案。该传感器具有灵敏度高、稳定性好、结构紧凑等优点。本文介绍它的结构形式、工作原理和设计计算方法。

嵌入式大气数据传感系统压力传感器设计研究

嵌入式大气数据传感(FADS)系统较之传统的大气数据系统有很大的优势,它依靠飞行器前端的压力传感器间接得到飞行大气数据。在本文中,首先简要介绍了FADS系统的压力模型;然后通过分析压力传感器几何外形设计对系统性能的影响,建立了压力传感器的动力学模型,并提出了FADS系统中的压力传感器的设计准则;最后给出了仿真结果。

镓基液态金属柔性叉指阵列电容传感器设计及实验测试

为解决传统叉指电容传感器采用铜和印制电路板打印制备无柔性、难以贴合不平整被测物表面等问题,提出了基于镓基液态金属的柔性叉指阵列电容传感器设计方案。考虑电极层和基板的影响及叉指阵列结构的影响构建传感器数学模型,确定传感器的各项参数。利用镓基液态金属制备柔性叉指阵列传感器,对其进行实验标定和输出特性测试,并将其应用于材料材质识别研究。测试与仿真结果表明,该柔性叉指阵列电容传感器具有良好的柔性、灵敏度和输出特性,具有应用于材料材质识别的应用潜力。

基于超磁致伸缩材料的应力波传感器设计

超磁致伸缩材料是一种新型功能材料,具有逆磁致伸缩效应,基于此效应可以制作出将机械能转换成电能的传感器。该传感器不需外部供电即可具有较大的电压输出信号,可以很容易被测量到并转化为数字信号,是一种新型的应力波传感器。一、传感器结构与原理超磁致伸缩应力波传感器的结构如图1所示。圆柱形超磁致伸缩棒位于传感器的中心部位,外边套着线圈骨架。

基于墨鱼骨有机质的生物传感器设计与应用

该文介绍一种检测过氧化氢/葡萄糖(H2O2/Glucose)浓度的光学生物传感器及其制备方法。该传感器以墨鱼骨有机质(Cuttlebone Derived Matrix Substrate,CDMS)为载体吸附金纳米颗粒(GNPs)制备而成。检测过程中,GNPs催化H2O2还原HAuCl4使吸附在有机质上的GNPs长大,利用GNPs的特征吸收峰强度变化和H2O2浓度之间的对应关系进行生物传感检测。由于墨鱼骨有机膜的比表面积大,可以吸附大量的GNPs,因此可以有效地放大光学信号强度,提高传感器的灵敏度。

太阳位置传感器设计

传感器是跟踪型太阳能装置中一种重要的电子元器件,它直接影响太阳能的利用效率。通过介绍太阳运行规律,结合目前常用的太阳跟踪方案,提出了一种跟踪方案,并由此设计了具有能主动搜索太阳位置的大范围、高精度的太阳位置光电传感器,完成了其机械结构、电路设计,详细阐述了传感器的工作原理及性能,最后通过仿真分析验证了传感器设计的正确性,为同类型设计提供借鉴。

基于微机械电子技术的自动化测量传感器设计

为了进一步提升市面上自动化测量传感器的应用效果,简述了自动化测量传感器的工作原理。以真空微电子压力传感器系统为例,从结构设计、仿真模拟、研制工艺设计、固相键合工艺流程以及性能测试几方面对基于微机械电子技术的自动化测量传感器设计方案进行了详细分析。提出了一种微电子技术以及真空电子技术研发一种真空微电子压力传感器的方法,其构成包括真空微腔、绝缘层、弹性阳极膜等,具有实际应用优势,如能够支持批量生产、体积较小、灵敏度高、响应速度快、抗辐射性能好以及稳定性高等。所提方法对微电子传感器领域的发展具有一定的参考价值,应用市场较为广泛,未来发展前景较好。

随动式火车轮自动在线检测系统的传感器设计

本文提出了一种新型的随动式火车轮自动在线检测系统,为火车轮的故障诊断提供了一条崭新思路,文中着重介绍了原理性样机中的传感器设计,包括其结构形式、工作原理及物理参数。