集成电容式传感器边界电极的静电电容值分析

 本文研究一种梳齿电极结构的集成电容式传感器,利用保角变换对其边界电极的静电电容值情况进行推导,给出了边界电极电容值的解析表达式,并利用Ansys软件对其进行仿真验证。结果显示解析公式得到的计算结果和软件仿真结果相吻合,说明得到的公式具有高的精度。利用所给的解析表达式可以为设计和应用该结构电容式传感器提供更好的理论基础。     

一种判断气/固两相流流型的新方法

对于广泛应用于工业生产的气/固两相流,研制较好的仪器来测量其参数显得尤为重要。而且国内外许多学者都在致力于气/固两相流甚至多相流的研究,并取得了长足的进展。本文在简要介绍现阶段测量气/固两相流流型方法的前提下,提出一种新的判断气/固两相流流型方法。即基于概率密度定义,利用测量信号的均值进行直接判断。     

形状接近圆盘的薄导体电极电容的计算

本文利用等值电容方法并借助泰勒级数展开式研究了形状接近圆盘的薄导体电极民容的简便近似计算，并以实例说明了用这一方法所给出的精度。     

铁电电容的电极结构

作为铁电电容的电极材料 ,铂是使用最为广泛的金属。在 PZT薄膜的上下两层分别用离子束溅射淀积厚度为 50 nm和 10 0 nm的 Pt。在铂层上按常规工艺需蒸发 1～ 2 μm的 Al作为布线金属。为避免在热处理过程中的固相反应 ,Al/ Pt之间还需嵌入阻挡金属。观察了 Si,Co,Ni,Ti和 Ti/ W合金膜的阻挡特性。实验证明一定组分的 Ti/ W合金膜能有效地抑制 Al/ Pt固相反应 ,获得较为理想的接触特性。     

氧化锆氧传感器Ag/Pd电极的表征

采用陶瓷注射成型技术制备了氧化锆固体电解质基体,在烧成的氧化锆基体上涂制Ag/Pd电极浆料,然后将电极在不同温度下烧结。利用扫描电镜(SEM)对所制备的电极表面微观形貌进行表征。结果表明电极烧结温度对电极微观形貌影响很大;利用电化学阻抗(EIS)研究了Ag/Pd电极的电化学性能,显示出Ag/Pd电极优良的电化学催化性能。     

氧化锆氧传感器Ag/Pd电极的表征

采用陶瓷注射成型技术制备了氧化锆固体电解质基体,在烧成的氧化锆基体上涂制Ag/Pd电极浆料,然后将电极在不同温度下烧结.利用扫描电镜(SEM)对所制备的电极表面微观形貌进行表征.结果表明电极烧结温度对电极微观形貌影响很大;利用电化学阻抗(EIS)研究了Ag/Pd电极的电化学性能,显示出Ag/Pd电极优良的电化学催化性能.     

基于ECT技术的气/固两相流系统设计

针对目前气/固两相流检测中流型识别的精度和速度制约等问题,设计基于Xilinx Spartan-3E系列FPGA芯片的圆周型16电极ECT检测系统,采取DDR2存储技术以及采用USB总线技术代替传统的PCI总线技术,明显提高了电学成像速度。同时应用数字正交解调代替模拟解调,有效提高了解调的实时性和系统成像精度。实验结果表明,该系统性能稳定、处理速度快、采样精度高,在实际工业应用方面有一定的参考价值。     

气液两相流三维测量中虚拟立体视觉传感器的优化设计与实验

针对高速动态的气液两相流动对象,基于双目体视原理,采用单台高速摄像机和反射镜组,对虚拟立体视觉传感器进行了优化设计;对气泡发生装置中竖直向上的气泡特征参数进行三维测量。建立虚拟立体视觉传感器三维测量模型,综合考虑实际视场、传感器结构和测量误差等因素,通过结构参数对3方面性能影响的仿真分析,最终确定传感器的结构参数。实验结果表明,传感器测量空间距离误差优于0.14 mm,相对误差优于0.49%,适于气液两相流动态测量,可以实现气泡运动的三维重建。     

油气水多相流电容层析成像灵敏场仿真研究

针对准确测量油气水多相流各分相含量的问题,采用了电容层析成像技术完成油气水多相流各分相含量测量。通过仿真分析了采用有限元分析方法的电极间的灵敏度特性,探讨了测量中的"软场"特性;结合灵敏度的分析,对单元滤波图象重建进行了仿真对比,得到单元滤波对图像重建有很大的改善。说明采用电容层析成像技术测量各分相含量的方案是可行的。     

激光再制造粉末输送流量检测系统设计

为了检测粉末的流量,设计了一种激光再制造粉末输送流量检测系统,采用电容传感器来检测流量的变化并以2Cr13和H13金属粉末作为输送介质进行了测试试验.结果表明,输送介质为H1粉末的情况下获得较好的检测效果,在粉末的浓度变化大于10-1g/min时具有较好的分辨率.该系统可以用于送粉系统粉末流的检测.     

利用3D-PDA系统对四角切燃锅炉炉膛上部的气固两相流场冷态测量研究

四角切烯锅炉是我国电力行为中应用最广泛的炉型。本文在冷态模型实验台上，要用三维激光相位多普勒动态粒子分析仪（３Ｄ－ＰＤＡ），针对正常工况和一次风微量反旋偏转技术工况，测量了炉膛上部气固两相流场，得出了较准确、全面的气固两相流场数据，并对炉膛上部气固两相流场特点进行了描述，对炉膛对流受热面烟道的烟温偏斜原因作出分析。本文的工作为调整炉膛上部气固两相流场、改善炉膛对流爱热面烟道烟温及烟气流量偏斜提供了     

声发射信号分析与气-固两相流粒径测量

气-固两相流相关参数的实时检测对过程控制和高效运行具有重要的意义。针对现有气-固两相流参数检测法的缺陷,依据经典声发射理论,设计一套空气-玻璃微珠的声发射信号检测装置,进行试验并评价。选用不同粒径的玻璃微珠在撞击速度分别为1.98m/s、2.80m/s、3.40m/s和4.00m/s下,获取气-固两相流的速度、粒径的声发射信号,并采用功率谱估计对其进行分析。试验发现,功率谱估计的幅值、面积与固相颗粒的撞击速度、粒径呈良好的线性关系,通过验证试验,粒径检测的相对误差小于8.5%。因此,声发射结合功率谱估计的方法测量固相颗粒粒径是可行的。     

光内送粉喷头空间变姿态粉气流场数值模拟

光内送粉喷头是一种新型的激光熔覆同轴送粉喷头,具有空心光束、单根粉束指向性好、无干涉、光粉气一体同轴等优势。为了分析喷头倾斜角度和外层准直气流速对粉束汇聚特性的影响,采用FLUENT软件进行模拟计算,对喷头在空间变姿态作业过程中单喷嘴出口粉束的汇聚特性进行了理论分析和实验验证。结果表明,喷嘴出口粉末质量浓度分布沿x方向服从高斯分布,对称轴上沿-y方向质量浓度先基本保持恒定,后逐渐下降为0kg/m3;随喷头倾斜角度的增大,粉末汇聚长度h不断减小,h变化范围为11mm~17mm,偏移量Δx大致呈增大趋势,Δx变化范围为0.0mm~0.4mm;随外层准直气速度增加,汇聚长度h呈轻微上升趋势,h上升幅度为1mm~2mm,而偏移量Δx在不同倾斜角度范围内呈现出不同变化趋势,Δx变化幅度为0.05mm~0.15mm;实验数据与模拟结果变化趋势基本吻合。所建模型和模拟结果对于选择和优化实验工艺参量具有参考价值。     

A new formulation of fringing capacitance and its application to the control of parallel-plate electrostatic micro actuators

Though the effect of fringing field in electrostatic parallel-plate actuators is a well-understood phenomenon, the existing formulations often result in complicated mathematical models from which it is difficult to determine the deflection of the moving plate for given voltages and hence, they are not suitable for accurate actuation control. This work presents a new formulation for tackling the fringing field, in which the effect of fringing field is modeled as a variable serial capacitor. Based on this model, a robust control scheme is constructed using the theory of input-to-state stabilization (ISS) and backstepping state feedback design. This method allows loosening the stringent requirements on modeling accuracy without compromising the performance. The stability and the performance of the system using this control scheme are demonstrated through both stability analysis and numerical simulation.     

变间隙自感式传感器线性度和量程关系的探讨

简要分析了一类非线性传感器的输出特性,在此基础上,运用最佳一致逼近理论,导出了线性度和量程之间的关系式,并进行了实例计算和MATLAB仿真,同时与传统方法所得结果做了比较。结果表明,当输入值相对变化量为0.1时,非线性误差由原来的10%降为1.25%;而当非线性误差给定为1%时,输入的相对变化量由0.01增加为0.08,即量程是原来的8倍。     

气流式惯性器件——压电射流速率陀螺与气体摆式加速度传感器

简述气流式惯性器件的国内外现状，压电射流速率陀螺与气体摆式线性加速度传感器的原理、结构、性能和用途。文中提出该惯性器件的关键技术及实用化的技术途径。