电容式湿度传感器多孔上电极受力可靠性分析 被引量：4

1

作者 高翔 禹胜林 张弛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1511-1515,共5页

电容式湿度传感器不断发展的同时上电极的制造工艺也在不断进行着技术更新,为了使湿度传感器的透水性更加优越,上电极在不断地被做薄,同时在多孔研究方面也在不断地进行着优化,但凡关于多孔上电极受力可靠性的问题,总是涉及到制作栅条... 电容式湿度传感器不断发展的同时上电极的制造工艺也在不断进行着技术更新,为了使湿度传感器的透水性更加优越,上电极在不断地被做薄,同时在多孔研究方面也在不断地进行着优化,但凡关于多孔上电极受力可靠性的问题,总是涉及到制作栅条过程中因为过度腐蚀而断裂的现象。利用ANSYS针对传统的条栅形多孔上电极以及自行设计的环形多孔上电极进行模拟受力分析,通过对多孔上电极内壁面进行压力加载,来模拟光刻过程中过度腐蚀的状况,观察比较两种上电极的模拟受力情况。从得到的受力形变图,等效塑性应变图以及等效应力图分析得出,环形多孔上电极具备比条栅形多孔上电极更可靠的受力响应。 展开更多

关键词 电容式湿度传感器 多孔上电极 可靠性

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集成电容式传感器边界电极的静电电容值分析 被引量：1

2

作者 王阳 陈军宁 柯导明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1410-1413,共4页

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... 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. 展开更多

关键词 电容式传感器 静电电容值 边界电极 保角变换

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基于轮转电极的多电极电容式棒位测量传感器静态特性研究 被引量：4

3

作者 李彦霖 秦本科 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期664-671,共8页

电容式棒位测量传感器是200 MW低温核供热堆控制棒水压驱动系统的关键测量部件,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。本文基于有限元方法建立了电容式棒位测量传感器的理论模型,对两电极电容式棒位测量传感器检测场的灵敏度分布特... 电容式棒位测量传感器是200 MW低温核供热堆控制棒水压驱动系统的关键测量部件,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。本文基于有限元方法建立了电容式棒位测量传感器的理论模型,对两电极电容式棒位测量传感器检测场的灵敏度分布特性进行了分析。结果表明,在检测场内存在一个特定区域,被测杆向该区域偏移时偏心误差较小。基于该特性提出了多电极电容式棒位测量传感器的设计方案和轮转电极的电容检测方法,针对该传感器,利用有限元模型进行了传感器结构优化和被测杆偏心误差分析,完成了传感器静态特性实验并验证了模型计算结果。分析结果表明,多电极电容式棒位测量传感器与轮转电极的电容检测方法能有效利用检测场的灵敏度分布特性,优化后传感器的偏心误差能达到棒位测量不失步的要求。研究成果为电容式棒位测量传感器的设计和优化提供了新的方向。 展开更多

关键词 控制棒棒位 电容式传感器 多电极 轮转电极

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基于双层微结构电极的柔性电容式压力传感器 被引量：6

4

作者 张鹏 陈昱丞 +1 位作者 张建 李玉霞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第5期11-13,17,共4页

为了研究电容式传感器电极表面有微结构对自身灵敏度的影响,设计了一种基于双层微结构电极的电容式压力传感器,其以表面溅射有导电金属的带有金字塔微结构的PDMS薄膜作为上下层电极。该方法设计的传感器能够明显地提高传感器的性能,灵... 为了研究电容式传感器电极表面有微结构对自身灵敏度的影响,设计了一种基于双层微结构电极的电容式压力传感器,其以表面溅射有导电金属的带有金字塔微结构的PDMS薄膜作为上下层电极。该方法设计的传感器能够明显地提高传感器的性能,灵敏度可达0.34 kPa-1,是无微结构电极传感器灵敏度的17倍,具有低的检测极限(最低为20 Pa)、较快的响应时间(200 ms)和可靠的重复性。实验表明,该传感器能够实时快速地的检测外部压力的变化。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 电容式传感器 微结构电极 金字塔阵列 聚二甲基硅氧烷(PDMS)

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基于柔性电极结构的薄膜电容微压力传感器 被引量：14

5

作者 姚嘉林 江五贵 +3 位作者 邵娜 史云胜 田佳丁 杨兴 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期977-983,共7页

基于柔性电极结构,本文设计、制作了薄膜电容微压力传感器,在阐述传感器工作原理的基础上,提出了两种设计思路,即基于柔性纳米薄膜的电容式微压力传感器和具有微结构的柔性电极薄膜电容式微压力传感器,并结合传感器的结构和柔性材料的... 基于柔性电极结构,本文设计、制作了薄膜电容微压力传感器,在阐述传感器工作原理的基础上,提出了两种设计思路,即基于柔性纳米薄膜的电容式微压力传感器和具有微结构的柔性电极薄膜电容式微压力传感器,并结合传感器的结构和柔性材料的加工特性,进一步提出了相应的力敏特性材料结构优化思路和加工流程,利用该流程得到了一种结构轻薄、工艺简单、高灵敏度的微压力传感器。经测试,本文制作的压力传感器的灵敏度能够达到218 f F/mm Hg,在智能穿戴和可植入压力检测等领域显示出较好的应用前景。 展开更多

关键词 柔性MEMS 电容式 压力传感器 柔性电极

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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：11

6

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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一种测量油井产液含水率的电容式传感器 被引量：8

7

作者 庄海军 刘兴斌 梅艳 《传感器技术》 CSCD 1997年第2期39-41,共3页

一种适用于高产量高含水油井产液含水率测量的电容式传感器。测量采取非集流方式，直接测量表征含水率大小的套管空间中与传感器接触的油泡，从而实现含水率测量。

关键词 油井 含水率 电容式 传感器 电极 测量

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集成电容式传感器的理论模型研究

8

作者 王阳 柯导明 +1 位作者 陈军宁 郑长勇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1995-1999,共5页

研究一种与CMOS工艺兼容的梳状电极结构电容式传感器,对其敏感电容的变化量进行理论推导,建立了一种简单的解析模型,并使用Ansys软件仿真验证。利用该解析模型能够直观的分析各种参数变化对敏感电容变化量的影响,对芯片设计、制作及测... 研究一种与CMOS工艺兼容的梳状电极结构电容式传感器,对其敏感电容的变化量进行理论推导,建立了一种简单的解析模型,并使用Ansys软件仿真验证。利用该解析模型能够直观的分析各种参数变化对敏感电容变化量的影响,对芯片设计、制作及测试等具有参考意义。 展开更多

关键词 电容式传感器 CMOS工艺 梳状电极 保角变换

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电容式湿度传感器响应特性研究 被引量：8

9

作者 王冰梅 高翔 +1 位作者 杨恒祥 禹胜林 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第5期27-29,共3页

通过设计优化的环形上电极结构和普遍采用的栅条形上电极结构,进行理论研究和对比测试分析,并采用Looyenga及Dubinin等方程进行计算研究。为了扩大孔隙率,以提高水分子通过上电极的效率,从而缩短电容式湿度传感器的响应时间,对上电极多... 通过设计优化的环形上电极结构和普遍采用的栅条形上电极结构,进行理论研究和对比测试分析,并采用Looyenga及Dubinin等方程进行计算研究。为了扩大孔隙率,以提高水分子通过上电极的效率,从而缩短电容式湿度传感器的响应时间,对上电极多孔结构进行了优化研究,研究表明优化设计的环形上电极结构有利于改善湿度传感器的响应特性。 展开更多

关键词 电容式湿度传感器 上电极 多孔结构优化 数值模拟

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高灵敏度电容式生物传感器的设计 被引量：2

10

作者 程涛 庄洁 +1 位作者 阎锡蕴 韩立 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第8期84-86,共3页

设计了一种电容式生物传感器,采用组合微叉指电极作为分子识别元件,高精度电容测量电路作为转换元件。经实验验证该传感器具有性能稳定、零点漂移小、灵敏度高等特点,可用于免疫球蛋白(IgG)的检测。

关键词 电容式生物传感器 叉指电极 生物分子检测

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针织一体成形电容传感器设计及其性能

11

作者 李露红 罗天 丛洪莲 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期80-88,共9页

针对柔性电容传感器的电极易暴露于外界环境和穿着舒适性差等问题,提出一种表面绝缘电极与介质层一体成形的针织电容传感器设计方法。进一步对传感器的力学性能、表面绝缘性能和传感性能进行探究,揭示了织物厚度与间隔丝直径对其性能的... 针对柔性电容传感器的电极易暴露于外界环境和穿着舒适性差等问题,提出一种表面绝缘电极与介质层一体成形的针织电容传感器设计方法。进一步对传感器的力学性能、表面绝缘性能和传感性能进行探究,揭示了织物厚度与间隔丝直径对其性能的影响。研究发现,织物厚度越大,间隔丝直径越小的传感器综合性能越好,其中厚度为8.0 mm、间隔丝直径为0.15 mm的传感器表现最佳,其灵敏度为0.033 kPa^(-1),并且具有较低的迟滞性和快速响应时间,对不同性质输入信号(不同压缩距离和不同压缩频率)均具有良好的分辨响应能力,且具有2 000次循环内的重复稳定性,在手部动作识别及液体称重场景展现出较好的压力传感能力。该传感器降低了生产成本,且应用过程中信号稳定,在可穿戴、医疗监测及人机交互界面展现出巨大的应用潜力。 展开更多

关键词 针织 柔性电极 间隔织物 电容式传感器 传感性能 可穿戴柔性设备 棉纱 锦纶

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高灵敏纸基无湿敏材料电容式湿度传感器 被引量：6

12

作者 程子豪 宋智 +1 位作者 夏雨人 薛严冰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2022年第6期18-22,共5页

为了拓宽湿度传感器的应用范围,兼顾其可穿戴、低成本、高灵敏度等优点,提出了一种电容式纸基无湿敏材料湿度传感器。以叉指电极(interdigital electrode,IDE)为基本结构,利用有限元仿真软件COMSOL Multipysics仿真研究了IDE指数对传感... 为了拓宽湿度传感器的应用范围,兼顾其可穿戴、低成本、高灵敏度等优点,提出了一种电容式纸基无湿敏材料湿度传感器。以叉指电极(interdigital electrode,IDE)为基本结构,利用有限元仿真软件COMSOL Multipysics仿真研究了IDE指数对传感器性能的影响,得到具有良好湿敏特性的传感器结构。利用丝网印刷工艺制作电容式纸基湿度传感器,进行湿敏特性测试,系统研究了纸基类型、工作频率对传感器性能的影响,验证了其工艺一致性、重复性和长期稳定性。实验结果表明:以柯达相纸为基底的20指IDE传感器在1 V/200 Hz的测试电压下具有高达7379%的灵敏度、响应/恢复时间为108 s/131 s,表现出良好的重复性和长期稳定性。 展开更多

关键词 电容式湿度传感器 有限元仿真 纸基底 叉指电极 无湿敏材料 湿敏特性

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高精度电容式棒位测量传感器静态特性研究 被引量：1

13

作者 李彦霖 秦本科 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2564-2572,共9页

控制棒水压驱动系统是200 MW低温核供热堆的关键功率控制设备,电容式棒位测量传感器是该驱动系统的核心测量部件。针对被测杆偏心引起的测量误差,本文提出了能将被测杆步进与偏心所引发的电容变化量实现分离的测量方法(偏心-步进分离方... 控制棒水压驱动系统是200 MW低温核供热堆的关键功率控制设备,电容式棒位测量传感器是该驱动系统的核心测量部件。针对被测杆偏心引起的测量误差,本文提出了能将被测杆步进与偏心所引发的电容变化量实现分离的测量方法(偏心-步进分离方法),依据该方法提出了四螺旋电极电容式棒位测量传感器的设计方案。针对该传感器,利用有限元方法建立了理论模型,开展了传感器静态特性实验,理论模型结果与实验结果符合良好。利用理论模型建立了电容与棒位的函数关系,系统分析了新型传感器的测量误差,完成了传感器的结构优化。结果表明,四螺旋电极电容式棒位测量传感器配合偏心-步进分离方法,在计算工况内最大测量误差为-3.11 mm,能满足棒位测量不失步的要求。该成果可为电容式棒位测量传感器的后续改进提供指导。 展开更多

关键词 控制棒棒位 电容式传感器 四螺旋电极 偏心-步进分离方法

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免介电常数标定的电容式汽车油液传感器设计 被引量：3

14

作者 程创 张俊 +3 位作者 黄鹤 颜俊飞 陈俊森 周智孙 《农业装备与车辆工程》 2018年第8期16-20,共5页

针对电容式汽车油液传感器的研究现状,介绍了一种免介电常数标定电容式油液传感器的设计方案。主要设计了一个含有两块相同三角形极板的电容器,利用特殊的结构设计和两块极板所测的电容值微分相除来抵消介电常数的数学方法,得到精确油... 针对电容式汽车油液传感器的研究现状,介绍了一种免介电常数标定电容式油液传感器的设计方案。主要设计了一个含有两块相同三角形极板的电容器,利用特殊的结构设计和两块极板所测的电容值微分相除来抵消介电常数的数学方法,得到精确油液高度,不再需要对油液的介电常数进行标定以消除其对电容测量的影响,并利用模型实验的方法验证其测量结果的连续性和准确性。随后在能连续测量油液高度的基础上,通过单片机及GSM模块控制实现油液品质异常报警及油量快速异常下降时的智能化监控报警,使之能够有效应对油液监控不稳定以及因油品不合格对车辆自身带来损伤等情况,并避免偷油漏油少加油等现象的发生,帮助实现油液的精确监控和实时反馈。 展开更多

关键词 电容式汽车油液传感器 三角形极板 免介电常数标定 油液高度测量 油液连续监控

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金属颗粒的电容式速度测量方法研究 被引量：3

15

作者 高鹤明 周弘林 +2 位作者 宋晓文 闵莹星 赵恒 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期60-67,共8页

针对金属材料在静电场中呈现出的特殊性,设计了一种用于检测管道中金属颗粒速度的电容式传感器。首先,基于多电极理论建立了电容传感器测量金属物质的数学模型,在此基础上,使用COMSOL Multiphysics有限元分析工具建立了传感器三维仿真模... 针对金属材料在静电场中呈现出的特殊性,设计了一种用于检测管道中金属颗粒速度的电容式传感器。首先,基于多电极理论建立了电容传感器测量金属物质的数学模型,在此基础上,使用COMSOL Multiphysics有限元分析工具建立了传感器三维仿真模型,并对其空间灵敏度分布特性进行了分析。然后,基于该传感器的空间滤波效应对金属颗粒速度测量原理进行了理论分析,建立了传感器输出信号功率谱截止频率和金属颗粒速度之间的关系式。最后,开发了基于三角电极电容传感器和电容数字转换芯片Pcap01的金属颗粒速度测量系统,并在重力输送装置进行了验证及分析。实验结果表明,该测量方法具有良好的可行性,在2.44~5.34 m/s的速度范围内,测量速度的重复性误差小于4%。 展开更多

关键词 三角电极电容式传感器 有限元分析 灵敏场分布特性 空间滤波测速

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控制上电极微结构改善高分子湿敏电容特性

16

作者 章佩娴 姚杰 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期57-60,共4页

通过控制金上电极的表面结构，高分子电容式湿度传感器的湿敏特性得到了改善．找到离子溅射这种最佳工艺及金上电极的最佳厚度—１４ｎｍ．

关键词 电容式 湿度传感器 上电极 灵敏度 微结构

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液柱电容式微压计

17

作者 曹焕元 《农业装备技术》 1994年第4期24-24,共1页

液柱电容式微压计由江苏理工大学专利事务所代理的专利“液柱电容式微压计”，国家专利局已授予专利权。它的问世，受到了普遍欢迎和赞誉。现有的微压计，一种是倾斜式微压计，它存在着读数不便，精度不高等缺点，而且使用时观测不直观... 液柱电容式微压计由江苏理工大学专利事务所代理的专利“液柱电容式微压计”，国家专利局已授予专利权。它的问世，受到了普遍欢迎和赞誉。现有的微压计，一种是倾斜式微压计，它存在着读数不便，精度不高等缺点，而且使用时观测不直观，不能进行遥测．因此，不便于与其它... 展开更多

关键词 电容式 微压传感器 倾斜式微压计 可变电容器 电子测量仪器 测试精度 液柱 专利技术 金属电极 弹性元件

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非满管电磁流量计测量方法 被引量：6

18

作者 田杰 杨勇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第12期19-21,共3页

基于电容式传感器的基本原理,提出了一种新的非满管电磁流量计的流量测量方法。在流量计衬里和测量管之间设置一对圆弧形片电极作为流速和液位信号的测量电极,在两电极上得到反映液位高度变化的电容信号,通过控制系统分析计算得到非满... 基于电容式传感器的基本原理,提出了一种新的非满管电磁流量计的流量测量方法。在流量计衬里和测量管之间设置一对圆弧形片电极作为流速和液位信号的测量电极,在两电极上得到反映液位高度变化的电容信号,通过控制系统分析计算得到非满管流体流量值,同时设置简易实验装置来验证方法的可行性。 展开更多

关键词 电容式传感器 圆弧形电极片 非满管电磁流量计

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基于离散小波变换的气固两相流参数检测 被引量：1

19

作者 黄峰 杨道业 +2 位作者 孙心岑 史华莹 李鹏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第5期65-68,72,共5页

针对传统电容式传感器灵敏场分布不均匀的缺点,设计了双层螺旋电极电容式传感器,并且通过有限元仿真分析传感器结构参数对灵敏场分布的影响。对传统的相关时延估计算法进行了改进,提出了基于离散小波变换的相关时延算法,并将其应用到气... 针对传统电容式传感器灵敏场分布不均匀的缺点,设计了双层螺旋电极电容式传感器,并且通过有限元仿真分析传感器结构参数对灵敏场分布的影响。对传统的相关时延估计算法进行了改进,提出了基于离散小波变换的相关时延算法,并将其应用到气固两相流速度测量当中,将两种算法测量结果进行了对比。实验证明,与传统的时延算法相比,基于离散小变换的相关时延算法具有更强的压制信号噪音能力,在低信噪比情况下也能准确进行时延估计。 展开更多

关键词 双层螺旋电极电容式传感器 离散小波变换 气固两相流 有限元 灵敏场分布

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《仪器仪表学报》第三卷(1982年)总目录

20

《仪器仪表学报》 EI CAS 1982年第4期447-448,共2页

关键词 仪器仪表学报 分轴燃气轮机 差压变送器 电容式传感器 极值调节器 光弹性法 光学传递函数 球形电极 激光干涉 均值滤波器

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