强约束环境中高精度微型集成式压力传感芯片设计

针对强约束环境中多路集成压力测量传感器的应用需求,设计了一种可适应有限空间、宽温区、高精度的微型压力传感器芯片。首先,分析了强约束环境对压力传感芯片设计的性能影响因素,从硅材料晶体结构选择、掺杂浓度控制和硅薄膜厚度3个方面针对性研究改善方法;然后,仿真确定了单晶硅式压力敏感芯片的最优设计参数,并基于SOI工艺对设计版图进行流片;最后,在模拟的强约束环境中进行性能试验验证。试验结果表明:在所需全温区间-20~60℃,压力满量程为±2.5 psi的指标下,所设计的芯片测量灵敏度可达4 mV/V,线性度为0.08%FS,重复性为0.05%FS,压力迟滞为0.04%FS,在强约束环境中表现出优良的性能。

PCF8591工作原理及与单片机通信代码设计

该文以STC15W1K24S单片机为核心控制器,分析PCF8591的工作原理,并以单片机采集气敏传感器的气体浓度为例,设计一个气体浓度监测自动控制系统,给出单片机和PCF8591之间通信的代码。设计代码在实际设备上经过验证,可以正确采集到气敏传感器的气体浓度。

便携式材料拉伸试验机结构及其控制系统的设计与研究

材料拉伸试验机是检测和测试材料力学性能的重要设备。然而,传统设备体积大、重量大,难以在工程现场搬运和使用。为此,文章设计了一种便携式材料拉伸试验仪。在机械结构设计过程中,根据试验机的参数选定电机、减速器、丝杠等标准件,并根据标准件尺寸使用三维设计软件进行建模;在设计两个重要的非标准零件支撑杆、支撑板过程中,先根据经验进行主体设计,然后用有限元分析软件对其结构强度进行校核,确保非标准零件的结构强度可靠性。

基于单片机的智能鱼缸设计

随着生活水平的提高,养观赏鱼的人越来越多,用于养鱼的鱼缸种类也越来越多。目前,大多鱼缸还是以手动操作为主,完全智能控制的比较少。设计了以单片机为控制核心的智能鱼缸,通过对鱼缸环境参数的实时检测和智能控制,实现了对鱼缸温度、浊度、水位、光线、换水、增氧、喂食的智能化管理。

自走式喷雾机自动控制系统的研制

根据小型自走式喷雾机在田间固定轨道完成自动行走以及自动喷雾的作业要求,成功研制了基于单片机的喷雾机自动控制系统,利用线性霍尔器件,成功设计了可以远距离检测到磁标志的位置传感器,解决了田间喷雾机移动位置的信号传感问题。该控制系统可以实现自走式喷雾机的运动及喷雾控制。

硅压力传感器芯片设计分析与优化设计

用弹性力学和板壳力学理论分析了半导体硅压阻式压力传感器方形膜片的受力分布,为力敏电阻在应变膜上的布置提供依据;利用有限元分析方法和借助ANSYS仿真软件,对微型硅压阻式高温压力传感器应变膜进行了一系列的分析和计算机模拟,探讨了传感器方形应变膜简化应力模型的合理性以及温度对应力差分布的影响,得到了直观可靠的结果。

便携式空气密度精密测量仪的研制

作者研制的便携式空气密度精密测量仪实现了高精度、低温漂的计量特性 ;仪器的软件具有 32位数据处理功能 ,并直接使用传感器的工作曲线 ,消除了传感器的非线性误差 ;仪器具有良好的使用功能。

一种热释电红外传感器控制芯片的设计

阐述了一种采用0.6μm CMOS工艺的热释电红外传感器控制芯片的设计。该芯片在[4.0 V,6.0V]电源范围内稳定工作,具有较高的电源电压抑制比和较低的温漂,并且作了抗噪声和抗交流电源干扰处理。这种控制芯片用于接收、放大、处理、控制热释电红外传感器信号,应用前景广阔。

传感器设计性实验平台开发

传感器设计性实验平台是在CSY-910型传感器实验仪的基础上进行补充和完善。采用器件独立分离式设计思想,与CSY-910型传感器实验仪配合使用,利用插孔和连接线完成实验方案中的电路连接。可以完成放大器、比较器、滤波器等单元电路设计以及A/D转换和单片机编程等综合性实验任务,能够满足传感器实验教学要求。

基于电容传感器的数字式飞机燃油油量测量系统的设计

介绍了利用电容传感器测量飞机油箱内油量的原理,给出了基于电容式传感器数字式油量测量系统的详细设计方案,并从理论上定量地分析了该电容传感器主要测量误差,这对提高油量测量系统的测量精度提供了理论依据,阐述了系统软件设计思想。设计的电容传感器具有结构简单、使用方便、精度高等特点。

电气设备温度监测的无线传感器网络节点设计

提出了一种可用于对封闭式开关柜内的电气设备进行测温的无线传感器网络(W SNs)节点的设计方案。用可编程片上系统(PSoC)作为处理器模块的处理器,运用于W SNs节点的设计之中,使W SNs节点降低功耗,缩小体积,提高可靠性,降低成本,增加生存周期,缩短开发周期。详细阐述了节点系统的硬件和软件实现,并给出了实验结果,其实测结果表明:设计的传感器系统性能良好。

基于AT89C52单片机的自动浇花系统的设计

基于AT89C52单片机、利用湿度传感器设计的自动浇花系统,解决人们在放假或出差离开时绿植无人浇水的问题。当土壤干燥时,系统报警器响应,水泵工作,开始浇水,当达到设定的湿度时,系统停止浇水,报警声停止。实验表明,该系统运行稳定,具有一定实用价值。

基于单片机的超声波测控液位系统的设计

设计了一款超声波测控液位系统,它以单片机AT89S51为控制核心,控制超声波的发射与接收装置,利用超声波测距的原理测出液位的高度值通过显示器显示出来,并与预设定液位进行比较,根据比较结果值去控制阀门的开关与蜂鸣器报警。该系统测控液位不必浸入水中,使用方便,而且安全可靠,具有很强的实用性和灵活性,可推广用于工业生产中。该系统已经通过软、硬件调试,硬件系统测量液位在10～160cm范围内,可靠性与准确性极强,性能良好。

精密播种机电子监控装置的研制

研制了一种基于C8051F226高速单片机、用于精密播种机的电子监控装置,介绍了其传感器布置、硬件工作原理与组成、软件实现方法与流程组织。本装置采用软件监视单片机输入端口状态,完成多行播种状态监视,实现了用硬件难以做到的连续漏播判断、断续漏播判断和传感器故障判断,具有播种量统计与漏播量统计等功能。本装置原理新颖、成本低廉和智能化程度高。

基于LM35的温度测量系统

在现代化的工业生产中，温度是常用的测量及被控参数。采用51单片机来对温度进行测量，不仅控制方便、组态简单灵活，还能够大大降低成本。据此介绍了一种温度传感器选用LM35、单片机选用AT89C52的温度测量系统，并详细介绍了该系统的硬件电路及软件设计。该系统的温度测量范围为O～99℃，可以精确到一位小数，体积小、成本低、工作可靠，可适用于工业场合及日常生活中。

电磁振动式小型水稻摆秧机摆秧控制系统设计

针对水稻摆秧机摆秧量和行走速度同步性问题,设计出了单片机控制系统。同时,介绍了该系统的单片机电路、驱动电路以及单片机的主要程序流程图,并利用Protel对设计的驱动电路进行仿真分析,以验证设计电路是否能产生让摆秧机达到设计要求摆秧量的电流。

智能传感器的低功耗设计

智能传感器是传感器发展的主要方向,本文介绍了降低智能传感器电流消耗的一些设计技术,给出了一个采用电池供电的智能温度传感器的设计实例。

压力传感器芯片设计及温度分析

设计了双岛梁结构量程是200 Pa的超微压力传感器,进行了理论分析与计算,并对模片上的电阻条的宽度和长度进行了研究,为传感器惠斯通电桥的设计提供了重要的依据。通过有限元仿真软件,对传感器进行了温度分析,探索出了传感器的工作温度范围。最后,对传感器芯片尺寸进行了相关分析,发现随着尺寸增加和膜片厚度减小,纵向、横向、纵横应力差及Von Mises应力均增加,但弯曲程度也相应增大,即灵敏度提高,线性度下降。

智能传感器课程建设及教学研究

以加强学生的动手能力和实践经验目的,本文以光电式转速表课程设计为例,介绍如何逐步引导学生完成智能传感器课程设计(目标、方案及方法),这些设计能激发学生的学习积极性并能锻炼学生的动手能力。

基于单片机的普及型地震报警器设计与应用

依据震级与地震加速度的关系,用单片机、三轴加速度传感器、时钟芯片、数模转换器、声音报警、字符显示等功能模块,设计了普及型地震报警器。论述了系统硬件的设计方法与实现过程;用仿真软件分析了震级与地震加速度的关系;介绍了系统控制软件的编程思想;模拟地震烈度并实现了声音警报,实时记录并显示震级大小及地震时间等信息。该普及型地震报警器设计新颖、灵敏度较高,不需复杂调试即可使用,还可开发系列应急功能,对预警减灾有积极的现实意义。