电调制NDIR传感器信噪比改善方法研究

介绍电调制非分光红外(NDIR)传感器信噪比改善方法。以煤中微量元素的测试为基础,研究了采用NDIR传感器在测量其中元素所对应的气体浓度中存在的以下问题:光源稳定性对分析结果的影响、温度对试验结果的影响、气室噪声对试验结果的影响以及后期微弱信号处理过程中滤波方法对试验结果的影响等问题,探讨了这些问题可能存在的原因,并有针对性地进行了相应的设计改进和方法优化,使整个测试系统的信噪比有较大提高。     

基于热导传感器的高精密测氮仪设计

介绍一种基于热导传感器的高精密测氮仪的研究与设计.对测氮仪中的核心部件热导传感器进行了理论分析与设计,并在此基础上,采用CPLD ATF1508AS的架构平台,对控制系统进行了硬件设计和软件设计,通过对热导传感器的检测和整机的实验,该测氮仪具有测量速度快、测量精度高、信噪比高等优点,准确度和精密度均远高于国家标准.     

热导传感器温度特性的CPSO-SVM数据融合校正

为了消除环境温度对热导气体传感器的影响,提出了一种热导传感器温度特性的经典粒子群优化--支持向量机(CPSO-SVM)数据融合校正方法。该方法将热导传感器和温度传感器构成传感器组,利用支持向量机对传感器组的输出信号进行数据融合,采用经典粒子群优化算法和测试样本集均方根误差与平均绝对百分比误差同时最小原则选择和优化支持向量机的参数向量。对氢气浓度的检测实验表明,该方法能有效地改善传感器的温度特性,实现了气体浓度的精确检测。     

绝缘纸板微水分测量传感器的接触压力研究

绝缘纸板微水分介电测量系统中,电容式传感器电极与被测绝缘纸板的接触状态与接触压力会影响测量结果。利用平板电容式传感器对绝缘纸板的介电参数受压力影响的问题进行了测量研究。试验证明压力对介电响应测量结果的影响,并分析了原因。     

航空发动机进气总温传感器测温误差研究

航空发动机进口总温测量的准确性是优化发动机控制率、保障发动机飞行安全的关键因素之一。针对影响传感器测量准确性的响应时间、恢复系数，通过空气动力学和热力学理论，分析出具体的影响因素，设计了多种结构模型，并通过热风洞试验、FloEFD软件建模和热流体仿真，从材料及结构上系统地提出了优化途径和改善办法并进行了验证，尤其是分析了双余度传感器的响应一致性误差并提出改善方法。研究结果为同类传感器的设计提供了参考和借鉴。     

热导传感器TCS208F及其信号调理电路研究

为了准确测量下水道内甲烷气体的体积分数,以避免爆炸事故的发生,基于热导传感器TCS208F,仪表放大器INA122,U／I变换芯片AD694等设计了热导传感器信号调理电路,将传感器得到的微弱电压信号放大,经过U／I变换将电压信号转换成适合于远距离传输的4-20mA的工业标准电流信号,再将电流信号还原成电压信号送入单片机进行采集。针对调理电路设计过程中出现的问题,对电路设计中的干扰因素进行分析,得出一系列抗干扰措施的方法,在实际应用中得到了较好的效果。     

红外低硫传感器信噪比改善方法研究

低硫的红外探测是一个非常重要的研究领域,但由于红外硫的吸收峰在一个特殊的波段,与人体红外波段重合,所以国外的先进技术大都对中国封锁,而国内的低硫传感器存在交叉吸收误差,检出限不够、检测精度低等缺陷。本文以煤中硫元素的测试为基础,研究采用了电调制热释电红外传感器在测量硫元素过程中存在的以上问题,主要开展了探测器稳定性、恒温测试、气室噪声、滤波等改善传感器信噪比的相关改进设计和实验,并提出了优化的方案,优化后经过实验测试,整个测试系统的信噪比提升近50%,检出限从原来的100ppm提升到近10ppm。低硫测量平均值为0.382%,SD 为0.006%,RSD为1.2%,瓶内RSD 为0.9%。达到了低硫的高精密测试。     

热通量传感器的应用及检定

通过对热通量传感器在新材料的研制及热分析仪参量测量领域的研究,分别给出了其在表面安装和热分析仪中的应用方法,并针对应用中出现的问题提出解决方案,同时通过比较法求解检定常数。给出了热通量传感器的检定方法,提出了热通量微观效应的概念,对埋入绝缘材料和表面镀金属层热偶的微观效应进行了分析。结果证明,周围材料的不同是影响检定误差的重要因素。     

加速度传感器及其安装工艺对加速台车模拟试验测量结果的影响

为研究加速度传感器及其安装工艺对车辆加速台车模拟试验测量结果的影响,采用碰撞试验常用的压阻式和电容式加速度传感器对加速台车碰撞模拟试验进行了测试。在DIAdem和Matlab中计算了加速度传感器输出结果的偏差、相干函数、能量谱、冲击响应谱等参数,在时域和频域内分析了加速度传感器及其安装工艺对加速台车模拟试验测量结果的影响。     

压电式压力传感器热冲击效应的试验研究

论述了瞬变温度对压电式压力传感器具有热冲击作用,并能改变传感器的预紧力、自振频率及灵敏度,形成瞬变温度误差.传感器的特殊膜片结构可以大大减小瞬变温度误差.通过对某2种压电式传感器的模拟热冲击效应的试验研究,阐述了热冲击对传感器的实际影响,并给出了测量数据及分析结果.     

一种新型的混合平面结构电导率传感器的设计与实现

基于水体-电极系统的机理分析,设计并实现了一种新型的电导率传感器.传感器采用平面矩形线圈与叉指电极混合结构.通过搭建自动化实验平台,采用交流阻抗技术,对研制的传感器进行实测,以获得传感器在不同溶液、不同频率信号激励下的阻抗数据.经过与商用电导率传感器进行数据拟合,找出了阻抗数据与电导率之间的函数关系.实验证明,该电导率传感器是一种灵敏度高、稳定性强的测量工具,其测量精度达到了商用传感器标准,为水溶液电导率的测量提供了一个低成本的解决方案.     

红外气体传感器信号调理及数据处理

针对红外气体传感器易受外界光源、电磁等干扰影响,其输出信号中存在大量噪声而影响检测精度的问题,设计了一种红外气体传感器信号调理及数据处理电路。该电路采用硬件和软件相结合的方法,在硬件上设计了信号调理电路,在保证信号真实性的同时具有非常好的放大滤波功能;在软件上采用中位值平均滤波算法对信号进行处理,可有效克服信号中混入的噪声,且对周期性和热噪声产生的干扰也有很好的抑制作用。试验结果表明,该电路可有效滤除传感器中的大量噪声,准确提取有用信号,提高检测精度及稳定性,满量程精度可达0.54%。     

双轴倾角测量系统设计与建模

为提高电解液双轴倾角传感器的线性范围、线性度、零点电压与稳定性等指标,根据Fredericks 0717-4319-99传感器元件的结构特性、温度特性、测量原则设计了一种有针对性的高精度倾角信号采集电路。并根据倾角信号的输出特性做了较为理想的建模处理,其输出特性的模型的线性度可以达到0.49%。通过测试结果表明,在40°的测量范围倾角信号的各项指标有了显著提高。     

信号融合技术在煤矿报警系统中的应用

文章研究了一种兼容性好、通用性强、低成本的多通道传感器信号传输技术及其实现方法。该方法利用信号编码技术对测控现场的多路传感器信号进行处理和变换,使其融合为一路基带信号后,或直接以基带传输或以频带传输。该技术改进了目前煤矿安全报警系统中所采用的信号传输技术和方法。     

基于微流量热导传感器的氢气浓度检测系统研究

对氢气分析仪器中的核心传感器进行研究,采用基于MEMS工艺的微型热导传感器,代替现有分析仪器常用热导池检测器,设计了氢气浓度检测系统机械结构;设计信号调理电路,并在传感器外部设计环境温度控制电路,以实现传感器的恒温检测.传感器输出的微弱信号经测量电桥调理输出,通过集成运算放大器加法、放大运算,最后把标准电压信号送入单片...     

铝基覆铜板导热系数测试方法

铝基覆铜板(即铝基板)是电子产品的基板材料,其低导热率是设备器件可靠性、稳定度和使用寿命的保证,因此关于其导热系数测试方法的研究有着重要的意义.针对传统测试方法的不足,提出一种基于标准样本参比法和温度场函数法的新的导热系数测试方法——综合法.参比法让待测试件以样本试件为参照,利用两者已知的导热系数比值,求出待测试件导热系数;函数法根据传感器反馈的温度值建立此时的测试环境内温度分布函数模型,进而求出待测试件导热系数.两者的均方根值即为综合法所求值.基于该方法,设计了一套铝基板导热系数测试仪.实验表明该方法测试精度较高,能满足生产实践的需求.     

非满管电磁流量计液位测量方法研究

在研究非满管电磁流量计液位测量所要解决的技术问题基础上,提出了一种长弧形电极液位测量方法。该方法是在测量管壁上设置一对长弧形电极作为流速和液位信号的测量电极,在管壁底部设置一对激励电极。通过在激励电极上施加电压幅值恒定的交流信号,在测量电极上得到反映液位高度变化的电压信号。理论分析和实验结果表明传感器对液位测量具有较高的灵敏度且不受被测导电液体电导率变动的影响,适用于对污水排放等场合的非满管流的测量。     

基于双波长稳定技术的光纤甲烷传感系统研究

鉴于煤矿开采过程中,背景噪声相当复杂且多变,如何能将有效的AE信号提取出来是一个关键问题。利用改进型AE传感双波长稳定技术和小波变换多尺度分析极强的时域频域特性与局部化特性好的特点,对小波系数进行分时分频相关分析处理,消除部分噪声,再利用小波重构和小波阈值技术,对重构信号前后进行消噪处理,提取有效AE信号。结果表明:采用此方法可以有效提高AE信号的信噪比,达到消噪目的。