变面积型圆柱面电容式倾角传感器的输出特性

为研究考虑边缘效应的变面积型圆柱面电容式倾角传感器的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论变面积型圆柱面电容式倾角传感器的电场,给出电容量的表达式,绘制出传感器电容量随倾角的变化曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。数值模拟结果表明,在传感器的外极板所对应的圆心角小于内极板的情况下,减小两极板间距,可使其同时具有较高的线性度和灵敏度。由于研究计及了该传感器极板的横向边缘效应,故所得结果具有较高的精确度。

碲镉汞光伏型探测器的变面积氢化研究

利用氢等离子体对碲镉汞光伏型探测器进行了变面积氢化处理研究,发现随着氢化面积的变大,器件的电流-电压(I-V)特性得到明显改善,表现在器件的暗电流变小,零偏电阻R0变大,同时器件的电流噪声也随着氢化面积的扩大而逐渐降低.通过对比实验结果和数值拟合结果,认为氢化工艺对器件性能的改善机制与氢化区域有关,当氢化区域限于N型区时,氢化的效果主要表现在降低注入损伤导致的少子复合中心从而提高少子寿命;当氢化区域扩大到P型区时,氢化的效果主要表现在使表面耗尽区中的陷阱中心减少,主要通过降低间接隧道电流来改善器件性能,这说明了实验中注入成结的光伏器件为N+P结.

变面积差动电容式传感器的研究

介绍一款变面积式差动电容传感器。该传感器借助于两路相位相差180°的激励信号源作用于两固定极,使动摆片与定摆片之间形成电场。动摆片在进行摆动的过程中,在左右两固定摆中的面积会发生相应的变化,进而会产生电容量的改变。动摆片摆动角度的大小与动摆片在定片中的面积以及电容量的大小呈线性比例关系。通过交流电桥法可测量出该电容传感器的电容量的变化所对应的电压输出,并推算出动摆片位移角度的大小。实验验证了该设计的可行性。

一种新型变面积电容式角度传感器的设计

介绍了一种电容极板固定于同一平面的变面积电容原理的非接触式角度传感器.传感器借助于多相激励信号源在极板上产生平面位置信号,通过过渡极板耦合形成对应于角位移信号的合成电场,利用合成信号与基准信号鉴相比较实现以角位移信号的测量.通过模型仿真和样品试验,验证了原理设计的可行性,并在误差分析基础上给出了减小误差的方法.传感器具有固定侧出线、低成本和测量区域及性能可拓展等特点.

变面积式电涡流传感器线圈阻抗理论计算模型

变面积式电涡流传感器相比于传统的变距式传电涡流感器具有线性度好和量程易扩展等优点。介绍了变面积式电涡流传感器的基本测量原理和理论模型的建立方法。该模型利用二阶矢量位结合截取边界法建立了相关电磁场方程组,在此基础上推导并建立了传感器的理论模型并给出了传感器线圈阻抗计算以及相关场量的闭合解析表达式。实验结果证明了此模型的有效性和正确性,该计算模型与传统的数值仿真运算相比,不仅物理意义明晰,而且极大缩短了运算时间。

长波碲镉汞变面积二极管器件

采用不同钝化工艺制备了一系列具有不同P/A比的变面积光电二极管器件.在77147 K温度范围对器件R0A和1 000/T关系进行了分析,结果表明在该温度区间器件暗电流主要以扩散电流占主导.对器件的R0A分布进行了研究,77 K下HgCdTe薄膜内的体缺陷及非均匀性对器件性能产生了重要的影响;127 K下由于体扩散电流增加,缺陷对器件的作用显著弱化.77 K和127 K下器件R0A随P/A比增大而减小,表明表面效应对器件具有重要的影响.基于Vishnu Gopal模型对器件1/R0A值和P/A关系进行了拟合分析,证实了器件存在较大的表面漏电现象,且通过表面钝化工艺的改进,有效减小了表面效应对器件性能的影响.

碲镉汞光伏探测器的变面积表面钝化研究

利用同一片碲镉汞材料制备了由单层ZnS和双层CdTe/ZnS作钝化膜的变面积光伏探测器,对两种钝化膜结构的变面积器件进行了对比研究.通过分析两种器件的电流-电压(I-V)特性曲线以及零偏电阻-面积乘积(R0A)与周长-面积比(p/A)的关系曲线,发现ZnS钝化的器件具有较大的表面漏电流;通过分析两种器件的电流噪声与暗电流的关系,发现ZnS钝化的器件的噪声特性较接近散粒噪声,CdTe/ZnS双层钝化的器件则表现出较好的基本1/f噪声特性,使得器件噪声要小于单层ZnS钝化的器件.

变面积临界流文丘里喷嘴特性研究

针对目前气体流量计量领域临界流文丘里喷嘴临界流量不可调节或调节困难的情况,提出一种喉部过流面积可调节的变面积临界流喷嘴。通过结构分析、建模计算、流体力学Fluent仿真等方式,对棒状节流体、锥状节流体、台锥状节流体三种不同调节方式进行研究分析。结果表明:采用三种不同节流体的变面积临界流文丘里喷嘴均能实现临界流流量的调节,在背压比小于最大允许背压比后,流量保持一稳定值,基本不变。建模计算得到的理论值与Fluent仿真到的数据较为符合。

栅式变面积电涡流位移传感器阻抗桥测量系统

文中提出了一种栅式结构的变面积电涡流位移传感器,该传感器将线圈以差动结构布局,采用不平衡阻抗桥式测量电路可直接输出差动后的传感器信号。文中按结构顺序详细介绍了测量系统中信号发生电路、阻抗桥式测量电路、解调电路以及输出差分放大电路。实验结果表明,采用差动结构的传感器测量电路不仅能有效提高传感器灵敏度和响应速度,而且还具备低功耗、共模误差小以及稳定性高等优点。

变面积结构微机械电容式加速度传感器

文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化。通过测量差分电容的变化,可以得到加速度信号的大小。理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化,而与质量块及定电极的间距无关。加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术,设计量程为20m/s2。测量结果表明,加速度传感器量程为20m/s2,灵敏度为581mV/(m·s-2),非线性为4%FS。讨论了器件线性度不够理想的原因。

可变面积仿生尾鳍设计及推力分析

为提高尾鳍摆动推进仿生机器鱼游动时的推力,设计了一种可变面积仿生尾鳍。建立尾鳍三维运动学模型,利用有限体积法对模型及计算区域进行离散,使用非耦合隐式求解器求解非定常不可压缩N-S方程和连续性方程;采用在尾鳍表面设置漏空区域方法,研究了相同运动学参数下,尾鳍漏空区域的形状、位置和大小等参数对推力的影响,重点对比分析固定面积与变面积推力的变化。结果表明:适时改变尾鳍面积有利于提高尾鳍摆动推进力,在给定研究条件可提高20%至25%推进力;从尾鳍表面压力和周围区域流体迹线分布情况,结合尾鳍不同切面涡结构,揭示了试验结果的内在原理。该研究成果为优化尾鳍摆动推进的仿生机器鱼设计提供了参考。

基于变面积式双涡流传感器的焊缝跟踪系统

针对薄板对接接头错边问题以及搭接接头难以实现焊缝跟踪问题,提出了一种基于变面积式双涡流传感器的焊缝跟踪方法.将两变面积式涡流传感器置于焊缝的一侧,通过双传感器分别检测高低和左右的位置信息,相互补偿得到独立的偏差信号以实现焊缝跟踪.分析了变面积式涡流传感器的原理,利用响应面法拟合响应曲面,进行变量分离,得到了输出电压信号与面积的关系式.最后,搭建简易平台进行了薄板对接及搭接的焊缝跟踪试验.结果表明,双涡流传感器焊缝跟踪方法具有可行性与正确性,为自动焊缝跟踪技术研究提供了新的研究方向.

一种基于灰度图的地震变面积波形绘制方法

在地球物理勘探中,地震资料计算机显示方法主要有:变密度彩色显示、波形显示、变面积黑白(填充波形)显示等,其中变面积显示方式在数据采集和资料处理阶段使用最为广泛。现有变面积显示技术在查看小范围数据时波形填充显示效果比较好,当扩大显示范围时由于屏幕分辨率限制,只能对波形进行抽希显示,这种现实方法精度不高,显示效果不美观。本文提出一种基于灰度的变面积绘制方法,将像素位置看成一个单元,首先统计要填充的波形落在单元内部的强弱权值,最后根据每个单元内的波形权值设置像素的颜色深浅,即使用颜色的深浅表示波形的强弱。实验表明,本文提出方法绘制的地震剖面显示精度更高,效果更加美观。

变面积电涡流传感器带冠叶片振动测量

为实现对各种带冠叶片的振动的非接触式测量,提出一种基于变面积型电涡流传感器的带冠叶片振动测量技术。当转子叶片进行高速旋转时,叶片扫过电涡流传感器,会使感应面积发生变化,后接高速数据采集分析处理系统,将面积变化信号进行处理,从而获得带冠叶片振动参数。在某型汽轮机末级带冠叶片上进行振动试验,试验结果表明变面积型电涡流传感器测振技术可以在转子高速旋转的情况下,准确测量带冠叶片振动情况,得到振动的幅值和频率,可以应用在实际带冠叶片的振动测量中,为转子叶片健康状况评估提供依据。

差动变面积式电容传感器实验的改进

分析差动变面积式电容传感器实验教学中出现的问题,提出改进措施,实现由验证性实验到设计性实验的过渡,激发了学生做实验的兴趣,提高了做实验的积极性和主动性。

基于最小二乘法的差动变面积式电容传感器非线性拟合

分析了差动变面积式电容传感器的非线性因素,研究了用最小二乘法进行电容传感器非线性拟合的方法,并给出了用最小二乘法求得的差动变面积式电容传感器的拟合特性曲线函数关系,最后给出了拟合曲线与实验测得数据的误差。

扩散段变面积比对超音速喷管非平衡凝结性能的影响

本文研究了拉法尔喷管扩散段变面积比情况下,内部超音速非平衡凝结过程.在Fluent软件建立二维喷管湿蒸汽模型,通过用户自定义函数引入三系数维里型水蒸气状态方程.利用Moore喷管的实验数据对湿模型进行校正,验证了模型的准确度,在此基础上将湿蒸汽模型与理想气体模型进行对比,从中可以看出非平衡冷凝对流体具有增压、降速和升温的作用,最后,研究扩散段变面积比情况下,超音速喷管内非平衡凝结性能的变化情况,可以看出冷凝的强度随扩散段面积比的增大而减小,但是冷凝水的含量会随面积比的增大而增大,因此,为了同时降低冷凝强度与冷凝水的含量需要选择合适的扩散段面积比.

变面积孔板流量计在蒸汽计量中的应用

变面积孔板是一种新型差压式流量计,范围度宽,可测范围100:1,测量准确度高,精确度±1%,尤其适合蒸汽计量使用。

圆盘式磁流变液变面积传动性能研究

提出一种由形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)驱动通过改变磁流变液的工作面积来改变传递转矩的传动方法;介绍了其工作原理,分析了变面积的过程;基于磁路理论,进行传动装置的磁路计算;应用ANSYS软件进行了磁路建模和有限元仿真,得到不同面积比下的磁感应强度分布云图;最后对比分析了不同面积比下传递转矩的能力。结果表明:随着磁流变液的面积比增大,传递的转矩先增大后减小,传动能力得到提升。

计及边缘效应的变面积型圆柱面电容式角位移传感器的输出特性

为了研究计及边缘效应的变面积型圆柱面电容式角位移传感器的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论变面积型圆柱面电容角位移传感器的电场,给出其电容量的表达式,绘制出该传感器电容量与极板旋转角度之间的变化曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。数值模拟结果表明,在传感器的外极板所对应的圆心角等于内极板的情况下,增大圆心角的数值,减小两极板半径差和两块外极板的间隙,可使其同时具有较高的线性度、灵敏度和较大的测量范围。由于在讨论时计及了该传感器极板的横向边缘效应,故研究结果具有较高的精确度。