1. 六位数码管时钟
1.基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现
2.双闭环直流调速系统设计
3.单片机脉搏测量仪
4.单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文
5.FPGA电梯控制的设计与实现
6.恒温箱单片机控制
7.基于单片机的数字电压表
8.单片机控制步进电机毕业设计论文
9.函数信号发生器设计论文
10.110KV变电所一次系统设计
11.报警门铃设计论文
12.51单片机交通灯控制
13.单片机温度控制系统
14.CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析
15.仓库温湿度的监测系统
16.基于单片机的电子密码锁
17.单片机控制交通灯系统设计
18.基于DSP的IIR数字低通滤波器的设计与实现
19.智能抢答器设计
20.基于LabVIEW的PC机与单片机串口通信
21.DSP设计的IIR数字高通滤波器
22.单片机数字钟设计
23.自动起闭光控窗帘毕业设计论文
24.三容液位远程测控系统毕业论文
25.基于Matlab的PWM波形仿真与分析
26.集成功率放大电路的设计
27.波形发生器、频率计和数字电压表设计
28.水位遥测自控系统 毕业论文
29.宽带视频放大电路的设计 毕业设计
30.简易数字存储示波器设计毕业论文
31.球赛计时计分器 毕业设计论文
32.IIR数字滤波器的设计毕业论文
33.PC机与单片机串行通信毕业论文
34.基于CPLD的低频信号发生器设计毕业论文
35.110kV变电站电气主接线设计
36.m序列在扩频通信中的应用
37.正弦信号发生器
38.红外报警器设计与实现
39.开关稳压电源设计
40.基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文
41.步进电动机竹竿舞健身娱乐器材
42.单片机控制步进电机 毕业设计论文
43.单片机汽车倒车测距仪
44.基于单片机的自行车测速系统设计
45.水电站电气一次及发电机保护
46.基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文
47.语音电子门锁设计与实现
48.工厂总降压变电所设计-毕业论文
49.单片机无线抢答器设计
50.基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文
51.单片机串行通信发射部分毕业设计论文
52.基于VHDL语言PLD设计的出租车计费系统毕业设计论文
53.超声波测距仪毕业设计论文
54.单片机控制的数控电流源毕业设计论文
55.声控报警器毕业设计论文
56.基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文
57.基于Multism/protel的数字抢答器
58.单片机智能火灾报警器毕业设计论
59.无线多路遥控发射接收系统设计毕业论文
60.单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文
61.数字频率计毕业设计论文
62.基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文
63.楼宇自动化--毕业设计论文
64.车辆牌照图像识别算法的实现--毕业设计
65.超声波测距仪--毕业设计
66.工厂变电所一次侧电气设计
67.电子测频仪--毕业设计
68.点阵电子显示屏--毕业设计
69.电子电路的电子仿真实验研究
70.基于51单片机的多路温度采集控制系统
71.基于单片机的数字钟设计
72.小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计
73.自动存包柜的设计
74.空调器微电脑控制系统
75.全自动洗衣机控制器
76.电力线载波调制解调器毕业设计论文
77.图书馆照明控制系统设计
78.基于AC3的虚拟环绕声实现
79.电视伴音红外转发器的设计
80.多传感器障碍物检测系统的软件设计
81.基于单片机的电器遥控器设计
82.基于单片机的数码录音与播放系统
83.单片机控制的霓虹灯控制器
84.电阻炉温度控制系统
85.智能温度巡检仪的研制
86.保险箱遥控密码锁 毕业设计
87.10KV变电所的电气部分及继电保护
88.年产26000吨乙醇精馏装置设计
89.卷扬机自动控制限位控制系统
90.铁矿综合自动化调度系统
91.磁敏传感器水位控制系统
92.继电器控制两段传输带机电系统
93.广告灯自动控制系统
94.基于CFA的二阶滤波器设计
95.霍尔传感器水位控制系统
96.全自动车载饮水机
97.浮球液位传感器水位控制系统
98.干簧继电器水位控制系统
99.电接点压力表水位控制系统
100.低成本智能住宅监控系统的设计
101.大型发电厂的继电保护配置
102.直流操作电源监控系统的研究
103.悬挂运动控制系统
104.气体泄漏超声检测系统的设计
105.电压无功补偿综合控制装置
106.FC-TCR型无功补偿装置控制器的设计
107.DSP电机调速
108.150MHz频段窄带调频无线接收机
109.电子体温计
110.基于单片机的病床呼叫控制系统
111.红外测温仪
112.基于单片微型计算机的测距仪正文
113.智能数字频率计
114.基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器
115.信号发生器
116.基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器
117.交通信号灯控制电路的设计
118.基于单片机步进电机控制系统设计
119.多路数据采集系统的设计
120.电子万年历
121.遥控式数控电源设计
122.110kV降压变电所一次系统设计
123.220kv变电站一次系统设计
124.智能数字频率计
125.信号发生器
126.基于虚拟仪器的电网主要电气参数测试设计
127.基于FPGA的电网基本电量数字测量系统的设计
128.风力发电电能变换装置的研究与设计
129.电流继电器设计
130.大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计
131.交流电机型式试验及计算机软件的研究
132.单片机交通灯控制系统的设计
133.智能立体仓库系统的设计
134.智能火灾报警监测系统
135.基于单片机的多点温度检测系统
136.单片机定时闹钟设计
137.湿度传感器单片机检测电路制作
138.智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统
139.探讨未来通信技术的发展趋势
140.音频多重混响设计
141.单片机呼叫系统的设计
142.基于FPGA和锁相环4046实现波形发生器
143.基于FPGA的数字通信系统
144.基于单片机的带智能自动化的红外遥控小车
145.基于单片机AT89C51的语音温度计的设计
146.智能楼宇设计
147.移动电话接收机功能电路
148.单片机演奏音乐歌曲装置的设计
149.单片机电铃系统设计
150.智能电子密码锁设计
151.八路智能抢答器设计
152.组态控制抢答器系统设计
153.组态控制皮带运输机系统设计
154..基于单片机控制音乐门铃
155.基于单片机控制文字的显示
156.基于单片机控制发生的数字音乐盒
157.基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计
158.基于LMS自适应滤波器的MATLAB实现
159.D功率放大器毕业论文
160.无线射频识别系统发射接收硬件电路的设计
161.基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计
162.基于ADE7758的电能监测系统的设计
163.智能电话报警器
164.数字频率计 课程设计
165.多功能数字钟电路设计 课程设计
166.基于VHDL数字频率计的设计与仿真
167.基于单片机控制的电子秤
168.基于单片机的智能电子负载系统设计
169.电压比较器的模拟与仿真
170.脉冲变压器设计
171.MATLAB仿真技术及应用
172.基于单片机的水温控制系统
173.基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计
174.发电机-变压器组中微型机保护系统
175.基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计
176.数字温度计的设计
177.生产流水线产品产量统计显示系统
178.水位报警显时控制系统的设计
179.红外遥控电子密码锁的设计
180.基于MCU温控智能风扇控制系统的设计
181.数字电容测量仪的设计
182.基于单片机的遥控器的设计
183.200电话卡代拨器的设计
184.数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现
185.电压稳定毕业设计论文
186.基于DSP的短波通信系统设计(IIR设计)
187.一氧化碳报警器
188.网络视频监控系统的设计
189.全氢罩式退火炉温度控制系统
190.通用串行总线数据采集卡的设计
191.单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统
192.单片机电加热炉温度控制系统
193.单片机大型建筑火灾监控系统
194.USB接口设备驱动程序的框架设计
195.基于Matlab的多频率FMICW的信号分离及时延信息提取
196.正弦信号发生器
197.小功率UPS系统设计
198.全数字控制SPWM单相变频器
199.点阵式汉字电子显示屏的设计与制作
200.基于AT89C51的路灯控制系统设计
201.基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统
202.开关电源设计
203.基于PDIUSBD12和K9F2808简易USB闪存设计
204.微型机控制一体化监控系统
205.直流电机试验自动采集与控制系统的设计
206.新型自动装弹机控制系统的研究与开发
207.交流异步电机试验自动采集与控制系统的设计
208.转速闭环控制的直流调速系统的仿真与设计
209.基于单片机的数字直流调速系统设计
210.多功能频率计的设计
211.18信息移频信号的频谱分析和识别
212.集散管理系统—终端设计
213.基于MATLAB的数字滤波器优化设计
214.基于AT89C51SND1C的MP3播放器
215.基于光纤的汽车CAN总线研究
216.汽车倒车雷达
217.基于DSP的电机控制
218.红外恒温控制器的设计与制作
219.串联稳压电源的设计
220.智能编码电控锁设计
221.多用定时器的电路设计与制作
222.基于单片机的数字电压表设计
223.智能饮水机控制系统
224.自行车 车速 报警系统
225.大棚仓库温湿度自动控制系统
226.浮点数运算FPGA实现
227.自行车里程,速度计的设计
228.等精度频率计的设计
229.人体健康监测系统设计
230.基于单片机的音乐喷泉控制系统设计
231.基于嵌入式系统的原油含水分析仪的硬件与人机界面设
232.基于LabVIEW环境下虚拟调幅波解调器的设计
233.虚拟示波器的设计
234.红外线遥控器系统设计
235.基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪的研究与设计
236.低频功率放大器设计
237.银行自动报警系统
238.超媒体技术
239.数字电子钟的设计与制作
240.温度报警器的电路设计与制作
241.数字电子钟的电路设计
242.鸡舍电子智能补光器的设计
243.高精度超声波传感器信号调理电路的设计
245.电子密码锁的电路设计与制作
246.单片机控制电梯系统的设计
247.常用电器维修方法综述
248.控制式智能计热表的设计
249.电子指南针设计
250.汽车防撞主控系统设计
251.单片机的智能电源管理系统
252.电力电子技术在绿色照明电路中的应用
253.电气火灾自动保护型断路器的设计
254.基于单片机的多功能智能小车设计
255.对漏电保护器安全性能的剖析
256.解析民用建筑的应急照明
257.电力拖动控制系统设计
258.110kV区域降压变电所电气系统的设计
259.ATMEIL AT89系列通用单片机编程器的设计
260.基于单片机的金属探测器设计
261.双闭环三相异步电动机串级调速系统
262.基于单片机技术的自动停车器的设计
263.自动剪板机单片机控制系统设计
264.单片机电器遥控器的设计
265.试论供电系统中的导体和电器的选择
266.浅论10KV供电系统的继电保护的设计方案
267.论无线通信技术热点及发展趋势
268.论工厂的电气照明
269.论供电系统中短路电流及其计算
270.电气设备的选择与校验
271.电气控制线路的设计原则
272.蓄电池性能测试仪设计
273.红外恒温控制器的设计与制作
274.串联稳压电源的设计
275.智能编码电控锁设计
276.多用定时器的电路设计与制作
277.基于单片机的数字电压表设计
278.智能饮水机控制系统
279.自行车 车速 报警系统
280.大棚仓库温湿度自动控制系统
281.浮点数运算FPGA实现
282.自行车里程,速度计的设计
283.等精度频率计的设计
284.声纳式高度计系统设计和研究
285.集约型无绳多元心脉传感器研究与设计
286.电气电子信息工程,通信工程,课程设计
287.CJ20-63交流接触器的工艺与工装
288.六路抢答器设计
289.V-M双闭环不可逆直流调速系统设计
290.机床润滑系统的设计
291.塑壳式低压断路器设计
292.直流接触器设计
293.SMT工艺流程及各流程分析介绍
294.大棚温湿自动控制系统
295.基于单片机的短信收发系统设计 ――硬件设计
296.三层电梯的单片机控制电路
297.交通灯89C51控制电路设计
298.基于D类放大器的可调开关电源的设计
299.直流电动机的脉冲调速
300.红外快速检测人体温度装置的设计与研制
301.基于8051单片机的数字钟
302.48V25A直流高频开关电源设计
303.继电器保护毕业设计
304.电力系统电压频率紧急控制装置研究
305.用单片机控制的多功能门铃
306.全氢煤气罩式炉的温度控制系统的研究与改造
307.基于ATmega16单片机的高炉透气性监测仪表的设计
308.基于MSP430的智能网络热量表
309.火电厂石灰石湿法烟气脱硫的控制
310.家用豆浆机全自动控制装置
311.新型起倒靶控制系统的设计与实现
312.软开关技术在变频器中的应用
313.中频感应加热电源的设计
314.智能小区无线防盗系统的设计
315.智能脉搏记录仪系统
316.直流开关稳压电源设计
317.用单片机实现电话远程控制家用电器
318.无线话筒制作
319.温度检测与控制系统
320.数字钟的设计
321.汽车尾灯电路设计
322.篮球比赛计时器的硬件设计
323.节能型电冰箱研究
324.交流异步电动机变频调速设计
325.基于单片机控制的PWM调速系统
326.基于单片机的数字温度计的电路设计
327.基于Atmel89系列芯片串行编程器设计
328.基于单片机的实时时钟
329.基于MCS-51通用开发平台设计
330.基于MP3格式的单片机音乐播放系统
331.基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计
332.基于MATLAB的FIR数字滤波器设计
333.单片机水温控制系统
334.基于PIC16F74单片机串行通信中继控制器
335.火灾自动报警系统
336.基于单片机的电子时钟控制系统
337.基于单片机mega16L的煤气报警器的设计
338.微机型高压电网继电保护系统的设计
339.智能毫伏表的设计
340.基于单片机的波形发生器设计
341.国产化PLC的研制
342.串行显示的步进电机单片机控制系统
343.编码发射与接收报警系统设计:看护机
345.编码发射接收报警设计:爱情鸟
346.基于IC卡的楼宇门禁系统的设计
347.基于DirectShow的视频监控系统
348.智能机器人的研究与设计 ——自动循轨和语音控制的
349.基于CPLD的出租车计价器设计——软件设计
350.B2C电子商务在线信任模型实证研究
351.浅析通信原理中的增量控制
352.浅析数字信号的载波传输
353.浅谈塑料光纤传光原理
浅谈数据通信及其应用前景
浅谈光纤光缆和通信电缆
浅谈安防移动通信网中的安全技术
浅论扬州帝一电器的供电系统
浅论配电系统的保护与选择
论人工智能的现状与发展方向
论电气设计中低压交流接触器的使用
音频功率放大器的设计
具有红外保护的温度自动控制系统的设计
直流数字电压表的设计
金属探测器制作
太阳能装饰灯
彩灯控制器
自动选台立体声调频收音机
浅析公路交通安全报警系统
浅析单相配电器的推广应用
基于立体声调频收音机的研究
基于蓝牙技术的研究
基于环绕立体声转接器的设计
基于红外线报警系统的研究
基于高速公路监控系统的研究
多种变化彩灯
单片机音乐演奏控制器设计
单片机的打印机的驱动设计
单目视觉车道偏离报警系统
遥控小汽车的设计研究
单片机的数字电压表设计
多路输出直流稳压源
数字电路数字钟设计
电力行业中宏观调控的措施及能源开发利用的危机
基于单片机对氧气浓度检测控制系统
电子风压表设计
智能定时闹钟设计
数字音乐盒设计
数字温度计设计
数字定时闹钟设计
数字电压表设计
计算器模拟系统设计
定时闹钟设计
电子万年历设计
电子闹钟设计
单片机病房呼叫系统设计
家庭智能紧急呼救系统的设计
自动车库门的设计
异步电动机功率因数控制系统的研究
普通模拟示波器加装多功能智能装置的设计
步进电机运行控制器的设计
80C196MC控制的交流变频调速系统设计
简易远程心电监护系统
智能型充电器的电源和显示的设计
感应式门铃的设计与制作
电子秤设计与制作
电动车三段式充电器
SB140肖特基二极管制造与检测
SMT技术
基于单片机的温度测量系统的设计
龙门刨床的可逆直流调速系统的设计
公交车站自动报站器的设计
单片机波形记录器的设计
音频信号分析仪
试论特殊条件下交流接触器的选用
试论配电系统设计方案的比较
浅析时分复用的基本原理
论自动测试系统设计的几个问题
论专家系统
论在线检测
论无损探伤的特点
论特殊应用类型的传感器
论双闭环无静差调速系统
论人工智能中的知识表示技术
论交流变频调速系统
论供电系统的防雷、接地保护及电气安全
论工厂供电系统的运行及管理
论工厂导线和电缆截面的选择
论高频反馈控制电路
论高频电路的频谱线性搬移
论电测技术中的抗干扰问题
论传感器使用中的抗干扰技术
论“人工智能”中的知识获取技术
电气设备的漏电保护及接地
太阳能热水器水温水位测控仪分析
基于单片机的电火箱调温器
表面贴片技术SMT的广泛应用及前景
中型电弧炉单片机控制系统设计
中频淬火电气控制系统设计
新型洗浴器设计
新型电磁开水炉设计
基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计
6KW电磁采暖炉电气设计
64点温度监测与控制系统
电力市场竞价软件设计
DS18B20温度检测控制
步进电动机驱动器设计
多通道数据采集记录系统
单片机控制直流电动机调速系统
IGBT逆变电源的研究与设计
软开关直流逆变电源研究与设计
单片机电量测量与分析系统
温湿度智能测控系统
现场总线控制系统设计
加热炉自动控制系统
电容法构成的液位检测及控制装置
基于CD4017电平显示器
无线智能报警系统
可编程的LED(16×64)点阵显示屏
多路智力抢答器设计
8×8LED点阵设计
2. 【100分】在线等!!!! 急求一篇关于【传感器的论文】3000字
参考下:
进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。
但目前,在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”!例如在上面提到纺织印染行业,食品行业,耐高温材料行业等,都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下,印染行业在纱锭烘干中,温度能达到120摄氏度或更高温度;在食品行业中,食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右;耐高温材料,如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下,普通的湿度传感器是很难测量的。
高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上,用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极,再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中,因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化,此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性,除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外,还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点,液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T=5℃时为78.36,在T=20℃时为79.63。有机物ε与温度的关系因材料而异,且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势,某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为:高分子聚合物具有较小的介电常数,如聚酰亚胺在低湿时介电常数为3.0一3.8。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后,由于水分子偶极距的存在,大大提高了吸水异质层的介电常数,这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化,使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器,高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升,介质膜厚d增加,对C呈负贡献值;但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加,即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配,在不同的湿度范围温漂不同;在不同的温区呈不同的温度系数;不同的感湿材料温度特性不同。总之,高分子湿度传感器的温度系数并非常数,而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。
国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂,产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极,再喷镀感湿介质材料(如前所述)形式平整的感湿膜,再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系,线性度约±2%。虽然,测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想,在工业领域使用,寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。
陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温,湿度滞后,响应速度快,体积小,便于批量生产,但由于多孔型材质,对尘埃影响很大,日常维护频繁,时常需要电加热加以清洗易影响产品质量,易受湿度影响,在低湿高温环境下线性度差,特别是使用寿命短,长期可靠性差,是此类湿敏传感器迫切解决的问题。
当前在湿敏元件的开发和研究中,电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域,其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点,氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史,有着多种多样的产品型式和制作方法,都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。
氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料,在众多的感湿材料之中,首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件,氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。
氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆,以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高,产品性能不断得到改善,氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的,也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中,经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。
在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向,生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器,自动化仪表等产品,在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时,努力克服传统产品存在的各项弱点,取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底,基片面积大大缩小,采用特殊的工艺处理,耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺,在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极,氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后,湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高,特别是耐温性达到了-40℃-120℃,以多片湿敏元件组合的独特工艺,是传感器感湿范围为1%RH-98%RH,具备了15%RH范围以下的测量性能,漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平,使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统,先对对被测气体采样,然后降温检测并确保绝对湿度的恒定,使探头耐温范围提高到600℃左右,大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在,不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干,高低温试验箱等系统中。同时,JCJ200Y产品能耐温高达600度,也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面,并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白,为我国工业化进程奠定了一定基础。
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霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,并已得到广泛的应用。本文简要介绍其工作原理, 产品特性及其典型应用。
霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm级)。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件 和 霍尔开关器件 。前者输出模拟量,后者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。
一 霍尔器件的工作原理
在磁场作用下,通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示:
这个电压和磁场及控制电流成正比:
VH=K╳|H╳IC|
式中VH为霍尔电压,H为磁场,IC为控制电流,K为霍尔系数。
在半导体中霍尔效应比金属中显著,故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。
用霍尔器件,可以进行非接触式电流测量,众所周知,当电流通过一根长的直导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流成正比,这一磁场可以通过软磁材料来聚集,然后用霍尔器件进行检测,由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系,因此可利用霍尔器件测得的讯号大小,直接反应出电流的大小,即: I∞B∞VH
其中I为通过导线的电流,B为导线通电流后产生的磁场,VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时,可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。
二 霍尔传感器的应用
1 霍尔接近传感器和接近开关
在霍尔器件背后偏置一块永久磁体,并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内,做成一个探头,将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来,构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器,(b)为霍尔接近开关。
图1 霍尔接近传感器的外形图
a)霍尔线性接近传感器
(b)霍尔接近开关
图2 霍尔接近传感器的功能框图
霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数,黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。
霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置,完成所需的位置控制,加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。3.2.7霍尔翼片开关
霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品,它的外形如图20所示,其内部结构及工作原理示于图21。
图3 霍尔翼片开关的外形图
2 霍尔齿轮传感器
如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器,广泛用于新一代的汽车智能发动机,作为点火定时用的速度传感器,用于ABS(汽车防抱死制动系统)作为车速传感器等。
在ABS中,速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中,1是车速齿轮传感器;2是压力调节器;3是控制器。在制动过程中,控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理,得到车辆的滑移率和减速信号,按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令,调节器及时准确地作出响应,使制动气室执行充气、保持或放气指令,调节制动器的制动压力,以防止车轮抱死,达到抗侧滑、甩尾,提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中,霍尔传感器作为车轮转速传感器,是制动过程中的实时速度采集器,是ABS中的关键部件之一。
在汽车的新一代智能发动机中,用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度,以提供更准确的点火时间,其作用是别的速度传感器难以代替的,它具有如下许多新的优点。
(1)相位精度高,可满足0.4°曲轴角的要求,不需采用相位补偿。
(2)可满足0.05度曲轴角的熄火检测要求。
(3)输出为矩形波,幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时,会降低成本。
用齿轮传感器,除可检测转速外,还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。
图4 霍尔速度传感器的内部结构
1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器
2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图
3 旋转传感器
按图5所示的各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一次,便输出一个电压脉冲。
(a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式
图5 旋转传感器磁体设置
由此,可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体,用流体(气体、液体)去推动叶轮转动,便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体,在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路,可制成车速表,里程表等等,这些应用的实例如图25所示。
图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮,磁体旁装有霍尔开关电路,被测流体从管道一端通入,推动叶轮带动与之相连的磁体转动,经过霍尔器件时,电路输出脉冲电压,由脉冲的数目,可以得到流体的流速。若知管道的内径,可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。
图6 霍尔流量计
由图7可见,经过简单的信号转换,便可得到数字显示的车速。
利用锁定型霍尔电路,不仅可检测转速,还可辨别旋转方向,如图27所示。
曲线1对应结构图(a),曲线2对应结构图(b),曲线3对应结构图(c)。
图7 霍尔车速表的框图
图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定
4 在大电流检测中的应用
在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理(例如可控核聚变)试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制,既可满足测量准确的要求,又不引入插入损耗,还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ-D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器,可检测高达到300kA的电流。
图9(a)为G-10安装结构,中心为电流汇流排,(b)为电缆型多霍尔探头,(c)为霍尔电压放大电路。
(a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路
图9 多霍尔探头大电流传感器
图10霍尔钳形数字电流表线路示意图
图11霍尔功率计原理图
(a)霍尔控制电路
(b)霍尔磁场电路
图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器
图13霍尔电度表功能框图
图14霍尔隔离放大器的功能框图
5 霍尔位移传感器
若令霍尔元件的工作电流保持不变,而使其在一个均匀梯度磁场中移动,它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线,将它们固定在被测系统上,可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见,结构(b)在Z<2mm时,VH与Z有良好的线性关系,且分辨力可达1μm,结构(C)的灵敏度高,但工作距离较小。
图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性
用霍尔元件测量位移的优点很多:惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。
以微位移检测为基础,可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。
6 霍尔压力传感器
霍尔压力传感器由弹性元件,磁系统和霍尔元件等部分组成,如图16所示。在图16中,(a)的弹性元件为膜盒,(b)为弹簧片,(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统,如图29中的(a)、(b),也可采用单一磁体,如(c)。加上压力后,使磁系统和霍尔元件间产生相对位移,改变作用到霍尔元件上的磁场,从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p~f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。
图16 几种霍尔压力传感器的构成原理
7 霍尔加速度传感器
图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M,片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H,H的上下方装上一对永磁体,它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上,当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时,惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移,产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。
图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性
三 小结
目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段,正越来越受到人们的重视,应用日益广泛。