地铁气体灭火系统气瓶微变形监测技术研究

市场上使用的部分消防气瓶已远超年限,存在潜在的安全隐患,容易发生气瓶爆炸事故。因此,为保障消防气瓶安全,研究开发了以检测消防气瓶微变形为基础的安全监测技术,采取在气瓶表面缠绕线型传感器的方法检测变形。通过气瓶爆破试验,验证了该技术可有效探测高压气瓶的微变形,并利用以太网将信息传输至大数据平台集中管理,实现主动监管功能。

MEMS热导甲烷传感器设计与研究

热导气体传感器在煤矿井下检测高浓甲烷方面有着重要应用。为了解决传统热导气体传感器在功耗以及灵敏度等方面的不足,开发了一种新型MEMS热导甲烷传感器。利用MEMS工艺在硅基底上沉积Pt电阻薄膜作为敏感元件,同时深刻蚀出微型热导池。建立MEMS热导元件热平衡模型,利用COMSOL软件进行热传导和热辐射仿真,分析热传递情况。基于恒温检测方法,对MEMS热导元件进行应用电路开发,设计恒温电路、测温电路、采样电路等。分析环境温度对传感器造成的信号漂移影响,建立温度补偿算法模型。在温湿度箱中标定新设计的热导甲烷传感器,通过拟合曲线得到浓度计算系数和温度补偿系数。经过试验测试表明,该热导甲烷传感器在4%~100%量程范围内测量误差可以达到真值的±10%。

一种四电极电导率传感器的研制

设计了一种四电极电导率传感器,介绍了该电导率传感器的测量原理、结构形式、测量电路及制作工艺,并阐述了探头制作材料的选取过程。通过对其进行性能实验,验证此仪器具有测量精度高、性能稳定等特点,并且此传感器还具有使用寿命长、测量范围广、价格便宜、实现了远距离自动化测量等优点,特别适用于水环境监测和水质污染控制等领域中。

压电射流角速度传感器的软件补偿技术

介绍了压电射流角速度传感器的软件补偿技术,给出了压电射流角速度传感器的温度补偿和线性补偿的原理和程序。通过合理选择单片机,利用数据插值和查表相结合的方法,实现了传感器的温度补偿和线性补偿,实验结果表明,经过软件补偿后传感器的非线性度从2%减低到0.5%,工作温度范围从0～45℃拓宽到-40～+55℃。 此种补偿方法,简单易行,对于其他类型的传感器,只要其重复精度足够高,该技术具有普遍意义。

基于振弦式传感器的测频系统设计

为了满足大型结构安全监测中振弦式传感器的数据采集需求,提出了一种用等精度测频实现振弦式传感器频率测量的实用方法,并给出了具体的硬件电路,系统硬件分为3部分:激振电路、测振电路、温度补偿电路。应用AT89C52单片机实现等精度测频的原理、实用电路,具有测频范围宽和测量精度高等特点,且应用AT89C52单片机实现激振频率可控。测频系统具有硬件电路简单,激振可靠、激振频率可控,温度补偿可以减小温度对振弦式传感器频率测量的影响,提高测量精度。

低功耗水质电导率测量仪设计

针对目前电导率测量仪体积大、检测精度低、功耗高等问题,设计了基于超低功耗单片机的电导率测量仪。硬件电路由电导率测量、温度采集、显示、通信及其二线制电流输出等模块组成,软件部分实线电导率在线温度补偿,MODBUS通信及其三点自动标定等功能。通过实验可知,该检测仪具有测量精度高、超低功耗、体积小等特点。

基于振弦式传感器的桥梁检测系统设计

振弦式传感器是桥梁检测工程中应用最为广泛的设备之一。针对振弦式传感器自身结构的特点,提出了一种以MSP430F449为核心的桥梁检测系统设计。系统硬件电路主要包括激振电路、信号调理电路和温度补偿电路三部分。利用MSP430单片机内部16位定时器的捕获/比较功能来完成激励信号的输出和频率信号的测量,并采用温度补偿来减少传感器所处环境温度对频率测量的影响,从而提高系统测量精度。在振弦式传感器的频率允许范围内,对系统进行测试,结果表明:系统稳定性好,测量精度高,其频率测量误差小于0.2%。

作物营养液电导率传感器及其测量系统设计

针对作物营养液电导率的特点,设计了一种基于电磁感应原理与电极组合的电导率传感器及其测量系统。阐述了该组合式电导率传感器的结构与工作原理并选取了传感器最优参数。针对温度对电导率的影响,提出了软件自动温度补偿法,并利用电导率标准液对传感器进行了标定。实验结果表明:该电导率传感器测量的相对误差小于1%,满足作物营养液电导率的测量要求。

汽车用热线式空气流量传感器

利用热式空气流量传感器直接测量空气质量流量的特点,设计了一种应用于测量内燃机进气系统进气量的热线式空气流量传感器。通过对传感器输出信号进行温度补偿、放大及线性化处理,其输出电压与质量流量近似呈线性关系。试验结果表明:热线式空气流量传感器应用于汽车电喷系统中,可以为发动机提供准确的进气质量流量。

插值法在电导率温度补偿系统设计中的应用

针对温度对溶液电导率以及电导率传感器电极电位存在影响,导致电导率测量值精确度下降的问题,以数字信号处理器作为主控制器,结合插值法对电导率传感器进行温度补偿,建立了电导率测量系统。测量结果表明:该系统的测量精度较高,实现了对电导率的温度补偿,满足对水溶液电导率测量精度的要求。

差动变压器式大量程精密角位移传感器的设计

设计了一种基于差动变压器原理的大量程精密角位移传感器。阐述了差动变压器式角位移传感器的工作原理,指出了传统传感器的不足。通过衔接法,既扩大了传感器的量程,又提高了传感器的精度。最大量程为±145°,精度可达1%。同时,采用多种温度补偿措施,改善了传感器的工作特性。

单总线温度湿度复合传感器的设计

利用集成湿度传感器HiH3610测得相对湿度,用多功能芯片DS2438获得工作电压和温度补偿数据,采用AT89C52单片微机进行误差补偿计算,设计了一种新型单总线温度、湿度复合传感器。并完成了人机接口和PC机通信。该传感器湿度测量范围为0～100%RH,准确度为±2%RH;温度测量范围为-40～125℃,准确度为±0.5℃。

一种振弦式传感器温度补偿新方法及其实现

该文介绍了通过软件对振弦式传感器进行温度补偿的新方法,给出了实现补偿的硬件电路及软件结构,它与传统的硬件补偿法相比,具有硬件结构简单,抗干扰能力强,测量精度高等优点。实验结果表明,通过直接测温并利用软件对温度进行补偿,可以减小温度对振弦式传感器频率测量的影响,提高测量精度。

振弦式传感器压力测量系统的优化设计

设计了一种基于振弦式传感器的压力测量系统,详细介绍了测量系统的工作原理、硬件电路组成及软件设计流程。采用基于中心频率的低压扫频策略、多周期脉冲计数方法、硬件滤波与软件滤波相结合的信号调理方案,利用抛物线插值算法进行温度补偿等优化途径,现场测量与计算时间与传统低压扫频激振方式相比缩短了约50%,压力测量精度(%FS)高达0.05%以上。

多路温控系统中温度检测环节的设计

本文介绍微型计算机温度控制系统中温度检测过程的几个关键问题 ,包括温度传感器的选择、A/D转换与零点迁移、标度变换与误差补偿 ,以及温度检测环节的设计方法。对温度检测环节做了进一步的优化设计 ,使该系统更具有实用、易行、可靠等特点 ,在实际应用中具有一定参考价值。

基于振弦传感器的水电站大坝内部应力测量

结合振弦传感器的特点,以微控器MSC1210为核心,利用等精度测量的方法得出传感器返回的信号频率,利用软件实现温度补偿,最终设计实现了一种便携式、低成本、高精度的用于测量水电站大坝内部应力的装置。经试验测试表明该测控装置对水位的分辨率为0.000 02 m,水位测量值与实际值的最大绝对误差小于0.005m,其精度完全满足实际运用的要求。

高原环境下110kV城网迎峰过冬的可行性研究

针对高寒地区特殊的气象条件,研究了110kV城网中提高导线温度的可行性及提高导线温度后主变的过载能力,并给出了计算依据和结果。线路试运行结果表明,将导线允许温度从70℃提高到80℃时,除部分配套金具不能满足要求外,主变及其他均能安全运行。

高精度、高稳定度差动式振弦传感器及其测频系统

文中分析了振弦传感器线性度低、温度敏感性的原因,提出采用差动式结构、温度自补偿技术和平方算法,提高传感器的测量精度和稳定度,并给出了差动式结构的数学模型,给出了应用AT89C52单片机进行测频的方案和具体硬件电路。实验证明,采用该种方法,振弦传感器测量系统的测量精度和稳定度可达到10-5数量级。

基于LabVIEW温湿度复合测量系统的设计

为了解决传统的温湿度测量过程中存在的问题,利用集成湿度传感器HIH-3610测得相对湿度,用多功能芯片DS2438测得工作电压和湿度补偿数据,上位机采用LabVIEW编程进行湿度补偿计算和显示,研制了一种新型单总线温湿度复合测量系统。实验验证测量系统硬件结构简单、测量精度高,具有极广泛的应用前景。

一种神经网络热导气体传感器的设计

为了克服环境温度对热导气体测量的影响,设计一种基于BP神经网络的热导气体传感器。本文介绍了神经网络的热导气体传感器的测量原理和总体设计,利用BP网络实现了热导气体测量的温度和气体压力补偿。实验结果表明,提高了热导气体测量的精度和稳定性。具有较高的实用价值。