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电容式传感器的飞机燃油油量测量系统设计
1
作者 杨帆 《石化技术》 CAS 2024年第2期81-82,59,共3页
介绍了一种飞机燃油油量测量系统的设计。该系统采用电容式传感器进行油量测量,通过硬件设计和软件算法实现对温度、换油和姿态等误差的补偿。详细阐述了电容式传感器的工作原理和误差分析方法,并介绍了油量测量系统的硬件和软件设计思想。
关键词 燃油 测量系统 电容式传感器 误差分析
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低功耗全数字电容式传感器接口电路设计 被引量：23
2
作者 邓芳明 何怡刚 +2 位作者 张朝龙 冯伟 吴可汗 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期994-998,共5页
电容式传感器被广泛地应用在集成传感器的设计中。近年来,随着无线传感器与射频识别技术的迅速发展,低功耗传感器及其接口电路设计成为热点。低功耗接口电路设计中往往采用低的电源电压,然而当器件工艺进入纳米时代后,低的电源电压使得... 电容式传感器被广泛地应用在集成传感器的设计中。近年来,随着无线传感器与射频识别技术的迅速发展,低功耗传感器及其接口电路设计成为热点。低功耗接口电路设计中往往采用低的电源电压,然而当器件工艺进入纳米时代后,低的电源电压使得在电压幅度域处理传感器信号的传统接口电路设计所允许的电压范围进一步降低。针对这种挑战,设计了一种新型的全数字电容式传感器接口电路。该设计基于锁相环原理,将传感器信号处理转移到频率域,因此该设计可以采用全数字结构。设计的接口电路结合湿度传感器,采用中芯国际0.18μm CMOS工艺流片,后期测试结果显示,该接口电路在芯片面积、线性度及功耗上获得了优异性能。尤其是在0.5 V电源电压下,整个接口电路只消耗了1.05μW功率,相比传统传感器接口电路功耗性能获得了极大提升,此设计确实为低功耗传感器接口电路设计提供了一种新方法。 展开更多
关键词 电容式传感器 全数字接口电路 锁相环 CMOS工艺
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电容式传感器测量水流泥沙含量的研究 被引量：34
3
作者 李小昱 雷廷武 王为 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期429-435,共7页
首次提出了电容法测量水流含沙量的测量方法 ,并研制了两种结构形式的电容传感器 ,尝试测量了水流中泥沙含量与传感器输出间的关系 ,以及温度、径流流速、土壤种类、土壤含盐量对传感器响应特性的影响。结果表明 ,水流泥沙含量与传感器... 首次提出了电容法测量水流含沙量的测量方法 ,并研制了两种结构形式的电容传感器 ,尝试测量了水流中泥沙含量与传感器输出间的关系 ,以及温度、径流流速、土壤种类、土壤含盐量对传感器响应特性的影响。结果表明 ,水流泥沙含量与传感器的输出呈线性关系 ;传感器的输出随温度的升高而逐渐增大 ;流速、土壤种类、土壤含盐量对传感器的输出影响较小。 展开更多
关键词 电容式传感器 测量 水流 泥沙含量 含沙量 土壤种类
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一种微电容式传感器检测电路的分析与改进 被引量：14
4
作者 王斌 黄晓东 +1 位作者 秦明 黄庆安 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期265-268,共4页
介绍了一种本实验室开发的集成传感器,它实现了敏感电容和接口电路在一块芯片上的集成。重点分析了它的接口电路,基于施密特触发器构建,实现敏感电容值以及参考电容值与频率值的转换,通过对两频率求差来抑制各种共模干扰。对样片进行了... 介绍了一种本实验室开发的集成传感器,它实现了敏感电容和接口电路在一块芯片上的集成。重点分析了它的接口电路,基于施密特触发器构建,实现敏感电容值以及参考电容值与频率值的转换,通过对两频率求差来抑制各种共模干扰。对样片进行了测试,输出频率与理论值有较大的偏差。通过分析,给出了测试结果发生偏差的原因。最后,给该电路设计了启动电路,改进了CMOS开关控制电路,重新对电路的结构进行了设计,实现了与实验室新一代传感器的集成。 展开更多
关键词 MEMS 微电容式传感器 接口电路 频率输出
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一种新的不受寄生电容影响的电容式传感器接口电路 被引量：8
5
作者 曹新平 张大成 +2 位作者 黄如 张兴 王阳元 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期762-765,共4页
给出了一种新的用于微小电容检测的接口电路 .在电荷传送电路的基础上 ,引入了一个用于参考微变电容读出的电荷传送电路部分 ,将检测电路与参考电路的输出进行差分放大 ,从而大大提高了电路的稳定性和检测灵敏度 ,同时此电路也保持了电... 给出了一种新的用于微小电容检测的接口电路 .在电荷传送电路的基础上 ,引入了一个用于参考微变电容读出的电荷传送电路部分 ,将检测电路与参考电路的输出进行差分放大 ,从而大大提高了电路的稳定性和检测灵敏度 ,同时此电路也保持了电荷传送电路检测微小电容变化不受寄生电容影响的特性 . 展开更多
关键词 电容式传感器 微变电容 电荷传送电路 接口电路
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集成微电容式传感器检测电路设计与研究 被引量：9
6
作者 王阳 徐加欢 +1 位作者 陈军宁 刘高平 《电子器件》 CAS 北大核心 2013年第2期230-234,共5页
集成电容式传感器的研究中,微电容信号的检测电路是其研究的难点之一。设计一种微电容转换为电压的检测电路,由差分式开关电容电路、反相放大电路、低通滤波电路等组成。基于0.18μm CMOS工艺和Cadence Spectre仿真器对电路进行仿真,结... 集成电容式传感器的研究中,微电容信号的检测电路是其研究的难点之一。设计一种微电容转换为电压的检测电路,由差分式开关电容电路、反相放大电路、低通滤波电路等组成。基于0.18μm CMOS工艺和Cadence Spectre仿真器对电路进行仿真,结果表明所设计的检测电路能够消除失调电压和偏置电压误差,减少电荷注入和时钟馈通对其影响,有效的实现微电容检测。 展开更多
关键词 电容式传感器 检测电路 电压信号 CMOS工艺
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螺旋表面极板电容式传感器的灵敏场分析 被引量：12
7
作者 李虎 杨道业 程明霄 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2292-2297,共6页
气固两相流质量流量的检测和控制是工业上长期未能有效解决的难题。从工业角度出发,采用电容层析成像技术建立了一种改进型螺旋表面极板电容式传感器。通过有限元仿真的方式,分析了极板张角、管壁介电常数、管壁厚度对灵敏场分布和均匀... 气固两相流质量流量的检测和控制是工业上长期未能有效解决的难题。从工业角度出发,采用电容层析成像技术建立了一种改进型螺旋表面极板电容式传感器。通过有限元仿真的方式,分析了极板张角、管壁介电常数、管壁厚度对灵敏场分布和均匀性误差参数的影响。通过仿真分析,确定了各传感器模型参数的取值范围,为灵敏场分布的改善、传感器的优化设计和传感器系统性能的提高提供了必要的理论基础。 展开更多
关键词 电容层析成像 螺旋表面极板电容式传感器 有限元 灵敏场分布 均匀性误差参数
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低压低功耗CMOS微电容式传感器数字型接口电路研究 被引量：5
8
作者 王阳 陈军宁 +1 位作者 胡江 张巧文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期198-204,共7页
针对便携、无线设备的低电压、低功耗需求,基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计提出一种面向CMOS微电容式传感器的接口转换电路。将敏感电容、参考电容与接口电路集成于同一芯片,可以将对湿度敏感的电容变化量线性转换为方波脉冲信号的宽度,... 针对便携、无线设备的低电压、低功耗需求,基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计提出一种面向CMOS微电容式传感器的接口转换电路。将敏感电容、参考电容与接口电路集成于同一芯片,可以将对湿度敏感的电容变化量线性转换为方波脉冲信号的宽度,并直接输出数字信号。实验仿真结果显示在1.5V电源供压下电路消耗的功耗仅为1.95mW,转换分辨率达到4.38μs/pF,与同类接口电路相比具有线性度好、有效减少电容间失配和对温度与工艺角变化不敏感等优点。 展开更多
关键词 微电容式传感器 接口电路 脉冲宽度 低压低功耗 相对湿度
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螺旋极板电容式传感器的特性研究和参数优化 被引量：8
9
作者 李虎 杨道业 程明霄 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第8期7-10,共4页
针对传统电容式传感器的不足,构建了一种改进型螺旋表面极板电容式传感器。采用二维有限元和MATLAB相结合的方法,分析了电极参数对传感器输出电容和灵敏度的影响,并进行了优化设计。优化后的传感器灵敏场均匀性误差小于4%,显著地改善了... 针对传统电容式传感器的不足,构建了一种改进型螺旋表面极板电容式传感器。采用二维有限元和MATLAB相结合的方法,分析了电极参数对传感器输出电容和灵敏度的影响,并进行了优化设计。优化后的传感器灵敏场均匀性误差小于4%,显著地改善了传感器的软场效应,有效地减少了流型和相分布对测量结果的影响。 展开更多
关键词 电容式传感器 有限元 输出电容 灵敏度 优化设计
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电容式传感器用于检测医疗输液液位的研究 被引量：10
10
作者 张爱华 张克平 朱亮 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第8期9-11,共3页
设计一种变介电常数型电容式液位传感器,通过对不同宽度电极下传感器输出电容与对应液位的实验数据分析,发现传感器灵敏度随电极宽度的增加而近似线性提高;同时,发现传感器灵敏度与液位下降速度相关。建立传感器数学模型,分析影响传感... 设计一种变介电常数型电容式液位传感器,通过对不同宽度电极下传感器输出电容与对应液位的实验数据分析,发现传感器灵敏度随电极宽度的增加而近似线性提高;同时,发现传感器灵敏度与液位下降速度相关。建立传感器数学模型,分析影响传感器灵敏度的因素和机理。研究结果表明:以范德华力附着在瓶壁内侧的吸附水在电场作用下极易极化,会引起其介电常数超常增大;吸附水对传感器的灵敏度有直接影响。 展开更多
关键词 电容式传感器 吸附水 电极 静脉输液 极化
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一种用于焊缝跟踪的电容式传感器 被引量：9
11
作者 洪波 言浚光 +1 位作者 阳佳旺 刘湘 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期55-58,115-116,共4页
在研究传感器与工件之间距离变化感应出电流、电压的变化规律以及信号采集与处理方法的基础上,提出了一种用于焊缝跟踪系统的新型电极结构的单片式电容传感器,并研制出一种焊缝跟踪系统.在考虑温度影响的前提下,跟踪系统采用差动式测量... 在研究传感器与工件之间距离变化感应出电流、电压的变化规律以及信号采集与处理方法的基础上,提出了一种用于焊缝跟踪系统的新型电极结构的单片式电容传感器,并研制出一种焊缝跟踪系统.在考虑温度影响的前提下,跟踪系统采用差动式测量方法实时提取出焊枪相对焊缝坡口中心的偏差信息,并通过控制执行机构进行纠偏调节,从而实现焊缝跟踪.结果表明,电容式传感器结构简单,分辨率高,工作可靠,非接触测量,并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作,可实现复杂轨迹角焊缝的焊缝跟踪,为目前对焊缝跟踪技术的研究提供了新的方向. 展开更多
关键词 焊缝跟踪 电容式传感器 信号采集与处理
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基于电容式传感器的建筑物围护结构含水率测试 被引量：5
12
作者 刘海青 许锦峰 +2 位作者 姚恩涛 周克印 张君 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期102-104,共3页
设计的平面电容式传感器可感应围护结构中水分的变化,给出了传感器的工作原理,针对小电容检测的抗干扰问题,采用了加保护电极和利用驱动电缆传输信号的技术,结合改进的充放电微电容检测电路,对传感器的测试深度和灵敏度与极板尺寸的关... 设计的平面电容式传感器可感应围护结构中水分的变化,给出了传感器的工作原理,针对小电容检测的抗干扰问题,采用了加保护电极和利用驱动电缆传输信号的技术,结合改进的充放电微电容检测电路,对传感器的测试深度和灵敏度与极板尺寸的关系进行了研究和优化。设计了基于嵌入式微控制器的含水率测试系统,实验结果表明:该系统可以用于一定深度的围护结构的含水率现场测试。 展开更多
关键词 围护结构 平面电容式传感器 含水率
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电容式传感器性能参数的虚拟标定方法 被引量：4
13
作者 宋丽梅 李斐 +2 位作者 余朋清 孙双花 郑义忠 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第7期74-76,共3页
图形化软件(LabView)是虚拟现实技术在自动化、测试仪器仪表行业中的应用,是对传统仪器概念的重大突破。电容式测微仪将位移的微变转换为电压的微变,通过A/D采集板(ZTIC8310)将电压的微变传入计算机,然后利用LabView软件中的虚拟仪器模... 图形化软件(LabView)是虚拟现实技术在自动化、测试仪器仪表行业中的应用,是对传统仪器概念的重大突破。电容式测微仪将位移的微变转换为电压的微变,通过A/D采集板(ZTIC8310)将电压的微变传入计算机,然后利用LabView软件中的虚拟仪器模块对逐次采集的信号进行计算,按照不同的评价原理自动得到性能参数,如:线性度,分辨力等。通过虚拟仪器进行的参数标定是评价真实仪器性能指标的有力证明。论述了虚拟仪器LabView对真实仪器的标定原理及方法。 展开更多
关键词 电容式传感器 性能参数 虚拟标定方法 图形化软件 LABVIEW 线性度
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电容式传感器探测电极设计 被引量：4
14
作者 于静 李国林 +1 位作者 熊波 谢鑫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第7期67-69,共3页
为提高电容式传感器的探测灵敏度,对传感器的探测电极进行了设计,当两电极面积之和为一定值,且与目标等距离接近时,为获得最大的电容变化,应使两电极的表面积尽量相等,同时,进行了具有隔离极的探测电极结构设计,经实验证明:当满足隔离... 为提高电容式传感器的探测灵敏度,对传感器的探测电极进行了设计,当两电极面积之和为一定值,且与目标等距离接近时,为获得最大的电容变化,应使两电极的表面积尽量相等,同时,进行了具有隔离极的探测电极结构设计,经实验证明:当满足隔离极宽度大于2倍探测极宽度时,该结构的探测电极能够显著提高电容式传感器的探测灵敏度,从而提高电容引信的探测距离。 展开更多
关键词 电容式传感器 电容引信 探测灵敏度 隔离极
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测量油品含水量的电容式传感器机理 被引量：17
15
作者 陈敏 杨欣荣 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第7期15-17,20,共4页
电容式传感器利用油与水介电常数差别较大的特性 ,可测出油品中水的质量分数。从物质分子结构的特征出发 ,探讨传感器的工作原理 ,分析在交变电场作用下水与油的极化过程以及交变电场频率对极化强度的影响。得出在交变电场频率为 10MHz... 电容式传感器利用油与水介电常数差别较大的特性 ,可测出油品中水的质量分数。从物质分子结构的特征出发 ,探讨传感器的工作原理 ,分析在交变电场作用下水与油的极化过程以及交变电场频率对极化强度的影响。得出在交变电场频率为 10MHz时 ,油与水的介电常数差别最大 ,因而将 10MHz作为传感器的工作频率 。 展开更多
关键词 油品 含水量 电容式传感器 位移极化 取向极化 电荷密度 介电常数
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电容式传感器测量动态容器中液位的方法研究 被引量：5
16
作者 陆贵荣 朱睿 陈树越 《计算机测量与控制》 2016年第5期14-17,共4页
文章提出了一种测量动态容器中液体液位的实用传感方法;该法采用了一种新的传感器结构,它主要由装在圆柱形框架内壁的3个电极构成;在不同液位下,采集容器不同倾向倾角时电极之间电容值并送入径向基网络进行训练,构建网络模型应用于实际... 文章提出了一种测量动态容器中液体液位的实用传感方法;该法采用了一种新的传感器结构,它主要由装在圆柱形框架内壁的3个电极构成;在不同液位下,采集容器不同倾向倾角时电极之间电容值并送入径向基网络进行训练,构建网络模型应用于实际液位测量;研究结果证明所设计的传感器及其数据融合方法可以在容器不同倾向倾角状态下均能对同一液位正确评价,体现出良好的应用前景。 展开更多
关键词 液位测量 电容式传感器 径向基网络 动态容器 方法研究
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基于开关电容技术的一种电容式传感器测量电路 被引量：7
17
作者 房慧敏 朱伯申 李东光 《电测与仪表》 北大核心 2005年第2期24-27,共4页
电容式传感器输出的电容信号很小,一般为几pF至几十pF,因此其后续测量电路的选择与设计非常关键。本文所提出的基于开关电容技术的测量电路是把被测电容转换成微处理器可直接处理的二进制数字信号,克服了传统测量电路易受寄生电容影响... 电容式传感器输出的电容信号很小,一般为几pF至几十pF,因此其后续测量电路的选择与设计非常关键。本文所提出的基于开关电容技术的测量电路是把被测电容转换成微处理器可直接处理的二进制数字信号,克服了传统测量电路易受寄生电容影响和测量结果精度依赖于电源电压稳定性的不足。本文详细分析了该电路的工作原理和设计要点,实验验证了所述测量电路的正确性。 展开更多
关键词 电容式传感器 开关电容 电容测量电路
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检测粮食水分用的电容式传感器 被引量：14
18
作者 翟宝峰 梁清华 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期29-31,共3页
介绍了一种用于现场粮食水分检测的电容式传感器,并对传感器的结构进行了优化计算,使得结构更合理。针对所设计的传感器设计了相应的检测电路,分析了该电路的原理,给出了调试结果,对粮食样品得出了具体的检测数据。
关键词 粮食 水分检测 电容式传感器 C-V变换
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一种电容式传感器数字化通用检测接口设计 被引量：13
19
作者 朱霄波 苑伟政 任森 《国外电子测量技术》 2013年第1期62-65,共4页
针对电容式传感器的微变电容检测困难的问题,提出了一种数字化的通用检测接口方案。分析了基于"激励-检测"的直接式微变电容测量原理,利用DDS发生载波,并采用离散傅里叶变换分离测量结果的幅值与相位以求得电容变化量。根据... 针对电容式传感器的微变电容检测困难的问题,提出了一种数字化的通用检测接口方案。分析了基于"激励-检测"的直接式微变电容测量原理,利用DDS发生载波,并采用离散傅里叶变换分离测量结果的幅值与相位以求得电容变化量。根据接近式电容传感器的测量需要,设计了具体的硬件电路进行验证。实验结果表明,检测正确率在95%以上,该接口方案能够较好地检测设计值在0.1pF以上量级的微变电容,设计简洁,具有较强的移植性。 展开更多
关键词 电容式传感器 离散傅里叶变换 数字接口
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用于电容式传感器的差动线性电路 被引量：7
20
作者 王莉田 张玉艳 王玉田 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第4期40-42,共3页
提出了一种差动电容式传感器的前置电路 ,基于电容 /电压转换的原理 ,对微小电容变化量进行测量。电路输出的直流电压与差动电容变化量成线性关系 ,且能对偏差电容和电路的漂移进行自动补偿。实验表明 ,被测电容分辨力为 8fF ,灵敏度可... 提出了一种差动电容式传感器的前置电路 ,基于电容 /电压转换的原理 ,对微小电容变化量进行测量。电路输出的直流电压与差动电容变化量成线性关系 ,且能对偏差电容和电路的漂移进行自动补偿。实验表明 ,被测电容分辨力为 8fF ,灵敏度可达 3.82× 10 11V/F。 展开更多
关键词 电容式传感器 差动线性电路 电容/电压转换
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