同面多电极电容传感器优化设计

文章通过电磁场有限元分析软件ANSYS,构建了同面8电极电容传感器三维模型,基于传感器电极灵敏度及被测电容变化范围优化指标,对电容传感器结构进行了优化设计;比较分析了无保护电极,带接地保护电极、驱动保护电极三种结构下电容传感器检测极板间的电位分布;仿真研究结果为同面8电极电容传感器的优化设计提供了依据。

基于Ansoft的同面电容传感器的研究与仿真

阐述了利用同面电容传感器对复合材料进行无损检测的原理,运用AnsoftMaxwell有限元分析软件对不同极板间距和屏蔽电极形式的传感器进行仿真计算,比较分析了不同极板间距的传感器产生的电场强度变化趋势,研究了不同屏蔽电极对传感器检测特性的影响。仿真结果表明:传感器极板间距越大,检测深度越大,检测特性越好;在3种屏蔽电极中,环形屏蔽电极的检测特性最好。

同面弧面电容式种子水分传感器的研究

种子烘干机的关键在于利用种子水分传感器来实现种子含水率的在线无损检测,优化种子水分传感器的结构,提高传感器的测量性能,对提升种子烘干机的烘干质量和工作效能具有重要作用。为此,研究了一种同面弧面电容式种子水分传感器,结合COMSOL有限元仿真软件,采用数值求解的方法计算传感器的电容值,着重考察传感器的极板尺寸、极板间距对传感器性能的影响,以此实现对传感器结构参数的优化,并试制传感器原型进行试验验证。初步试验结果表明:根据优化结构参数设计的电容传感器在测量精度上有所提高,在0~20%的含水率范围内以1%的绝对精度实现对蔬菜种子含水率的测量,符合实际应用要求,验证了检测方法的可靠性。

基于PCA-GA-RSPSVM的复合材料损伤检测技术研究

针对复合材料损伤检测数据少、效率低等问题,提出一种基于主元分析(PCA)和改进的轮换对称分块支持向量机(RSPSVM)的损伤识别算法,并用其进行飞机复合材料构件损伤检测。首先,算法对平面多电极电容传感器检测模型等面积剖分,获取足够多复合材料检测样本;然后引入遗传算法(GA)改进RSPSVM获得更好的分类性能,并且结合PCA提取主特征向量用于降低特征向量维度和缩短训练时间,将新的特征集送入改进的RSPSVM算法,实现PCA-GA-RSPSVM识别算法;最后,用3种复合材料样板的实测值对算法进一步验证。经过仿真数据与实测数据的验证,有效的验证了PCA-GA-RSPSVM算法应用于飞机复合材料构件损伤检测的有效性。

同面散射场电容传感器的电极结构与敏感特性

同面散射场式电容传感器极板所产生的电场呈散射状,传统的电磁场理论很难得到精确的解析解,给传感器的设计及性能优化带来很大困难。该文在电磁场分析的基础上,采用有限元分析的方法研究了传感器电极结构与敏感特性之间的关系,并通过实验对分析结果进行了验证。结果表明:在用于金属目标的非接触位移测量时,传感器两电极极板间的距离存在最优值;叉指结构传感器量程和灵敏度均优于普通结构传感器。