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传感器与微系统
传感器与微系统

刘学林

月刊

1000-9787

st_chinasensor@vip.126.com

0451-82514848

150001

哈尔滨市南岗区一曼街29号（哈尔滨44信箱）

传感器与微系统/Journal Transducer and Microsystem TechnologiesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国电子科技集团公司第四十九研究所主办，系高新技术与实用技术相结合的高科技期刊。侧重发表具有新结构、新功能、新用途、微型化、多功能化、智能化、系统化和网络化、能促进信息技术发展、更新换代的新型传感器与微系统制造方面的论文。
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    基于TDLAS的高温氧气标定方法研究

    黄小东郝晓剑梁晓东王正...
    43-46页
    查看更多>>摘要：燃烧场温度的准确测量是评价燃烧状况的重要指标.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是一种有效的非接触式燃烧诊断方法,其具有更广的测量范围、高精度和良好的抗干扰性能,且能实现连续测量.然而,在高分辨率透射分子吸收数据库(HITRAN)中光谱数据都是以296 K的谱线参数为基础,通过计算获得较高温度下的光谱数据.因此,本文利用TDLAS波长调制技术标定了高温场中O2 的二次谐波信号强度与温度的函数关系,为后续燃烧场温度测量实验奠定基础.

    可调谐二极管激光吸收光谱波长调制技术燃烧场

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    活体检测吲哚-3-乙酸的电化学传感器研究

    闫路程李爱学吴瑞刚
    47-50,54页
    查看更多>>摘要：吲哚-3-乙酸(IAA)作为一种重要的植物激素,在植物生长发育的整个过程中起着至关重要的作用.本文根据植物活体检测的实际需要,发展了适合植物茎秆活体检测的四阵列电极及用于植物果实活体检测的六阵列电极,通过一步法在铂(Pt)丝工作电极上沉积铂纳米颗粒(PtNPs)和还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合膜,从而增强催化效果,提高生物传感器的灵敏度.实验结果表明,所研制的传感器在IAA浓度0.1～200 μmol/L范围内,具有良好的线性关系,相关系数为R2 =0.986,检测限为0.01 μmol/L(S/N =3).进一步利用所制备的传感器活体检测了黄瓜茎秆和黄瓜果实(CF)内的IAA含量,表明该传感器在植物生理状态的活体检测中具有重要应用前景.

    活体吲哚-3-乙酸电化学传感器

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    曲面工件超声自适应检测方法研究

    黄江茵潘文联龙晋桓付磊...
    51-54页
    查看更多>>摘要：对曲面工件进行超声检测时,受工件曲率影响,超声波在曲界面处反射偏转特性不规律,造成回波接收困难,增加了检测的实现难度.针对以上问题,结合超声测距和幅值最大原理,阐述了以机械臂为运动机构的曲面工件点云建模方法,分析点位间角度关系,提出了一种基于分段三次Hermite函数的声束姿态调整算法,并通过C扫结果验证了算法有效性.以曲面轴承试块为例,进行了缺陷定量实验,试块缺陷检出率100%,缺陷尺寸误差不大于5.86%.实验结果表明:该方法能够实现曲面工件高精度扫查,为实现曲面工件超声自动化检测提供了一种便捷有效的途径.

    曲面工件机械臂超声检测C扫成像

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    基于安全接头的顶驱钻柱转矩无线测量技术研究

    闫文辉林天华严磊邵军...
    55-57页
    查看更多>>摘要：钻柱转矩作为反映钻具工作状态的重要参数之一,对其进行转矩测量尤为重要.本文设计了一种基于顶驱安全接头的转矩无线测量系统.以实验试件表面应变等效替代型号为AJ-H203 安全接头表面应变,制作了安全接头实验试件,对安全接头和实验试件进行了有限元静力学仿真,并完成了实验试件的测量实验,实验灵敏度为9.447 V/(kN·m).实验灵敏度与理论灵敏度偏差为0.04 V/(kN·m).表明:实验试件替代安全接头模型进行实验是合理的,说明可以通过安全接头进行顶驱钻柱转矩的测量.

    安全接头顶驱转矩测量等效替代

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    MEMS磁电耦合矢量水声传感器研制

    宫占江孙立凯宋尔冬邵志强...
    58-61页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种基于磁电耦合原理和MEMS加工工艺的矢量水声传感器.该矢量水声传感器的MEMS敏感检测单元包括磁电耦合材料、八悬臂梁—中心质量块MEMS元件和永磁铁.采用电荷放大信号处理电路处理敏感检测单元产生的信号.通过对磁电耦合材料、MEMS元件和信号处理电路进行设计,使矢量水声传感器在工作时具有很高的灵敏度.通过声学灌封完成矢量水声传感器的制备,并对矢量水声传感器的性能进行了测试,测试结果表明:该矢量水声传感器的接收灵敏度在1000 Hz时达到-180 dB(0dBre 1 V/μPa).

    磁电耦合微机电系统灵敏度矢量水声传感器

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    特定场景下的电动轮椅自主跟随与避障系统

    张健如张从鹏曾顺杨正富...
    62-66页
    查看更多>>摘要：面向老年和残障人群出行需求,本文在自主研发的轮椅基础上,提出了一种具有补偿机制的电动轮椅自主跟随与避障双层结构控制系统.外层采用最小二乘优化的三边定位算法实现定位.当跟随信号消失后,引入补偿目标点,实现对电动轮椅跟随速度大小的控制.内层利用模糊控制算法实现多传感器信息融合,有效解决了电动轮椅跟随与避障过程中的方向控制问题.基于开发的电动轮椅控制器完成了多种跟随和避障测试实验.实验结果表明:在跟随速度1.3m/s,跟随距离2～2.5m的基础上,电动轮椅能够实现平滑地速度控制并跟随目标.在最大1.6 m/s行驶速度下,电动轮椅能够对可能发生碰撞的移动障碍物实现急停,安全距离大于0.2m,保证了在移动跟随中的安全性要求.

    自主跟随避障模糊控制嵌入式控制器补偿机制

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    基于厨余废弃物的柔性摩擦电传感器设计

    蔡婷婷贾磊申昌永赵一凡...
    67-70页
    查看更多>>摘要：为提高厨房垃圾的再利用率并解决其带来的环境问题,设计了一种基于厨余废弃物的柔性摩擦电传感器.该传感器在外部压力从10N增大至50N时,输出电压和电流的幅值逐渐增加,在频率为1 Hz、幅值为50N的外部压力下,输出电压的幅值约为2.2V.当外部压强在15～85 kPa范围内变化时,输出电压幅值与压强呈线性关系.当外部压力的频率变化时,输出电流增大,输出电压幅值基本保持不变.结果表明,该传感器压力传感性能良好.当应用于运动传感中时,能够对指关节、肘关节、腕关节的弯曲反馈不同波形的输出电压信号,并能利用输出电压幅值反馈各关节弯曲程度.同时,能够区分慢走、竞走、跑步3 种运动类型.该传感器为厨余垃圾的处理与再利用提出了一种新思路,在环保与人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值.

    摩擦电传感器厨余垃圾柔性运动传感

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    基于LDC1101的电涡流传感器设计

    姜迪开孟淑平许文波黄淑贤...
    71-74页
    查看更多>>摘要：传统的模拟式电涡流传感器存在容易受到干扰、电路设计复杂的问题而利用现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)软件实现测量电路和输出信号的数字式电涡流传感器调试复杂的问题.针对以上问题,设计了基于LDC1101 的数字化电涡流传感器,实现载波信号发生和测量信号解调于一体,并把测量结果通过SPI通信传输给控制器.每个传感器模块由1 个LDC1101 芯片、1 个电涡流传感线圈和1 个匹配电容组成.极大简化了电路设计以及调试难度.此传感器测量方法已用于无轴承永磁电机的悬浮控制中对转子磁钢的径向位置测量中.通过4 只传感器安装在信号采集电路板上,差分测量然后计算出转子的x和y位置.试验结果表明,该方法分辨率高,可靠性好.

    电涡流传感器无轴承薄片电机悬浮控制分辨率

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    基于拉梅模谐振器的无线式石英测温系统设计

    初思搏
    75-78页
    查看更多>>摘要：本文提出一种采用单端支撑型拉梅(Lamé)模石英热敏谐振器的无线式石英测温系统的设计.它包括一体式热敏—载波双模谐振组件、同步激励式双模相干振荡组件、调频与整形滤波组件、无线发射、接收与鉴频组件、STM32F407 型单片机软硬件信号处理单元等.详述了频率为1.8 MHz的Lamé模石英热敏谐振器、频率为98 MHz泛音厚度切变模的超小型载波石英谐振器的设计与创新点.实验结果表明:典型样品Lamé模热敏谐振器的Q值可达6.5×104,测温系统分辨率为0.01℃,精度为0.2℃,达到设计要求.

    石英热敏谐振器拉梅模单端支撑型同步激励双模相干振荡STM32F407型单片机

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    基于FPGA的小信号高精度采集系统设计

    李小龙江虹罗颖陈逸飞...
    79-82页
    查看更多>>摘要：针对激光打靶实验中对靶心温度和光照强度的高精度采集需求,以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,实现了一种多路高精度采集系统.系统通过对信号源输出的模拟K型热电偶的信号进行采集,将采集的信号作为样本,估计出每个通道的增益误差和偏移量,借助最小二乘法得到每个通道修正误差所需要的系数,最后再通过配置AD7768 实现对误差的修正.实验结果表明:在修正前增益误差为0.2078%,修正之后增益误差为0.0027%,采用修正方法后,实现采集误差在10 μV以内,有效地提高了系统对微小信号的采集精度.

    现场可编程门阵列高精度采集AD7768数据修正

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