PVDF压电传感器信号调理电路设计

压电传感器

压电传感器

引言旋转导向闭环钻井技术是20世纪末发展起来的一项尖端自动化钻井技术,它将计算机控制技术揉合于钻井工具,代表了当今世界钻井技术发展的最高水平。对于旋转导向钻井系统的理论研究,国外从80年代末期就开始了,钻井科学家研制一些

评述了光纤电压传感器研究的现状,对其系统进行了研究与设计,分析了光纤电压传感器的检测原理及系统构成、信号调理电路的系统结构和光纤收发模块原理.

第4章常用传感器及典型 调理电路设计 4.1传感器概述 1.传感器的定义 能感受规定的被测量并按一定的规律转换成可用 输出信号的器件或装置。 传感器处于测量系统的最前端，起着获取信息与转换 信息的重要作用。 传感器对规定的被测量具有最大的灵敏度和最好的选 择性。 2.传感器的分类： 按被测量的性质分类 机械量位移、力、速度、加速度、重量等； 热工量温度、压力、流量、液位、物位、流速等； 化学量浓度、粘度、湿度、气体的组分、液体的组分等； 光学量光强、光通量、辐射能量等； 生物量血糖、血压、酶等； 按输出量的性质分类 电参数型传感器：输出量为电参量，如电阻式、电感式和电容式 电量型传感器：输出量为电量，如热电式、压电式、磁电式等。 按能量关系分类 能量转换型如热电偶、光电池等。 能量控制型如r、l、c电参数型传感器。 4.2热电阻型温度传感器及其调理电路 4.2.1热

传感器设计是远场涡流检测系统的核心与关键。结合仿真与实验研究远场涡流传感器与信号调理电路的优化设计方法:采用电磁屏蔽、磁路,以缩短探头长度、增强检测信号;采用组合滤波与正交锁相放大电路,以增强微小缺陷的检测能力;采用同态滤波以及误差修正等数字信号处理技术,以提高检测结果可靠性。实验结果表明,上述方法对于提高系统性能行之有效。

论文介绍了电磁流量计的信号调理电路,它是高精度电磁流量计的关键部分。详细阐述了仪用放大器,低通滤波电路和信号放大电路的设计,说明了根据要求所设计的电路结构及功能。并且突出了低功耗设计。

本文给出一种基于压电传感器的旋转机械振动信号测量系统设计方法,为消除信号处理电路对振动信号频率特性的影响,提出一种基于神经网络的信号处理电路频率特性建模方法,根据该模型对测量通道进行在线补偿,大大提高了信号测量的精度。

瞬变电磁法是目前地球物理勘探领域里一种新兴的测量方法。它是在一次场衰减完之后观测二次场的时间域的勘探方法,然而其响应信号非常微弱,这就对调理电路的要求非常高。设计了一种能够放大有用信号、同时抑制噪声信号的调理电路。电路由前置放大电路、滤波电路和中间级放大电路组成。电路中,不仅通过选用合适的滤波电路来提高精度以及截止频率的稳定性,还通过制作良好的pcb和选择高精度器件来降低噪声的影响。通过实验,证明了调理电路的整体性能指标达到设计要求,从而方便了信号的后续处理。

雨天动水压力的存在,不仅造成沥青路面易于出现水损害,加快路面使用性能衰减,而且影响到汽车行驶安全,准确测量动水压力数值的大小是研究其危害的有效途径。介绍压电传感器的基本原理。基于压电传感系统能够保证对结构动态压电数据的连续采集,通过自制的压电传感器和设计的标定与实验方案来分析实时采集的动态压电数据。研究结果表明:动水压力数值随着车速的增大而增加,车速为96km/h时,动水压力达到0.35mpa,压电传感器在测量动水压力中的应用将有助于解决或减轻沥青路面的水损害。

针对阵列声波测井仪高温、高噪声的作业环境,采用模拟滤波、低噪声设计和优化的布局布线等技术设计阵列声波信号调理电路,以实现波形模式选择、程控增益放大、可选频带带通滤波等功能。为抑制高频噪声干扰以及降低电路自身的噪声影响,着重分析和设计了低噪声前置预放大电路和可选频带带通滤波器。实践表明,该调理电路噪声小,有较强的噪声抑制能力,通道间波形一致性较好,能在高温环境下稳定可靠地工作。

传感器信号处理电路

液位传感器信号电路 在液位传感器的开发应用中，常常会遇到所需的变送器的输出与已有的变 送器的输出不同，或用户已有的变送器的输出不能满足新的需求，这就需要改 变变送器原来的输出，为了满足多种客户的需求，就需有多种输出的变送器。 例如：作为二型表，标准输出多为0～10ma,或0～10v，而目前应用的三型表， 却是4～20ma或1～5v的，它们之间如何变换，是我们必须解决的问题。 1、温度漂移的处理 传感器的温度漂移可分为零点温度漂移和灵敏度温度漂移。零点温漂即传感 器不受压时的输出由温度变化引起的漂移，在传感器的应用中，经常用恒流供 电，零点及其温漂的补偿方法可用电阻串并联法。 流供电桥路的传感器，液位传感器灵敏度温度补偿通常采用的电路如图2所 示。其中r的网路中rt为温度系数与灵敏度温漂同向的热敏电阻， rs、rp、rz为温度系数可忽略的电阻，用来调整rt的温度

收稿日期:2010-09-27 基金项目:甘肃省科技厅自然基金项目(0803rjza099) 气体传感器静态测试系统电路设计 马宏伟,陈小通,祁昌禹,张红霞,李工农,韩根亮 (甘肃省科学院传感技术研究所,甘肃,兰州730000) 摘要:研究了一种气体传感器静态测试系统的电路设计原理和测量方法.采用匹配电阻串联分 压的测试原理和微处理器程序控制技术,设计了匹配电阻自动切换电路和高精度工作电源、加热电 源电路.提高了系统测试精度和测试范围.系统测试电路简单可靠;电源电压连续可调,可适应不同 种类气体传感器的测试需求. 关键词:气体传感器;匹配电阻;电阻分压法;多路测试 中图分类号:tp206+.1文献标志码:a文章编号:1004-0366(2010)04-0124-05 thecircuit

过套管电阻率测井响应信号极其微弱,对前置放大电路的设计要求极高。设计了一种能够放大有用信号,同时抑制噪声的信号调理电路。给出了低噪声电源电路、低噪声前置放大器电路、滤波电路和中间级放大电路的原理及实现方法。通过器件选择和良好的pcb设计降低了噪声的影响。采用了二阶巴特沃斯滤波器电路,使滤波器的截止频率稳定,并具有较高的精度。实验测量表明,该调理电路的整体性能指标达到设计要求。

针对声学靶装置中采用的一种激波传感器,设计了相应的传感器输出信号转换、处理电路,该信号处理电路由电荷放大电路和滤波电路组成。采用运算放大器opa604设计了电荷放大电路,信号滤波电路采用集成有源滤波器uaf42进行设计。经实弹测试验证,利用该信号处理电路,得到了较好的弹丸激波压力波形。

管道泄漏检测的可靠性主要取决于泄漏信号的信噪比,泄漏信号信噪比的提高主要由传感器和对信号的处理方法决定。在定量分析的基础上,得出了基于压电传感器的管道泄漏检测方法具有比基于压力传感器的负压波法更高的泄漏信号信噪比。通过信号分析,论证了平滑滤波对于提高泄漏信号信噪比的必要性,提出了用区间信号能量来突出泄漏信号的方法。分析比较了实际检测信号幅值、区间信号能量和区间信号平均能量的平方3种方法下泄漏信号的信噪比,提出了用基于区间信号平均能量平方的顺序能量比率法进行管道泄漏信号识别的方法。结果表明该方法可以极大地提高泄漏信号信噪比和泄漏检测可靠性。

基于压电传感器ac192设计了一种信号读取电路,用于桥梁道路以及机械动力系统健康状态监控与检测。该信号读取电路主要用于压电传感器振动时微弱信号的检测,转换成数字信号前进行滤波转换信号的调理等利用mcu控制多路复用开关解决了系统多频段场合使用问题,用加入高通偏置电压方法实现了单电源供电高通有源滤波,从而使整个系统更加稳定。该电路经过实际应用检测,符合现场诊断要求。

该文阐述了专门针对压力传感器的信号调理电路的设计。本论文从误差分析,力传感器的选定和放大电路的设计三个方面阐述该电路设计思路,重点阐述了放大电路部分的设计过程,参数计算、误差及温漂控制,对部分电路进行了系统仿真,仿真结果表明设计方案工作稳定可靠、噪声小,抗干扰能力强,能保证该信号达到后续电路的接收要求。

详细介绍了压力传感器混合信号调理电路的设计,使用经典的三运放方式组成仪表放大电路,实现了模拟量的放大输出及归一化,采用二阶有源滤波电路抑制噪声的干扰,使用avr单片机对模拟信号进行采样处理并控制开关量的输出,采用数字滤波、开关量阈值等方法保证控制的精度。设计了上位机的通讯软件,使用rs232通讯实现远程实时设定。设计电路模拟量输出为0.5~4.8v,输出纹波小于20mv,可以实现多路开关量的控制,控制的压力阈值为20kpa.

在飞行器地面试验中,新型icp脉动压力传感器常用来测量飞行器与发射筒之间的关键位置表面由于空气脉动产生的脉动压力参数;icp脉动压力传感器工作时需要恒流源供电,同时其输出信号不能满足大多数模数转换芯片对于输入电压的要求,针对以上问题,提出了一种基于新型icp脉动压力传感器的信号调理电路,并详细介绍了电源电路、脉动压力信号调理电路等模块的设计原理和方法;测试结果表明该设计能够满足新型icp脉动压力传感器3.4ma恒流源供电需求,并且能准确地将其输出电压信号调理为0.366~2.13v,符合ad7667转换范围要求,同时能有效地滤除信号中混入的9.6khz以上的高频噪声以及椭圆型高阶低通滤波器自身引入的开关噪声;该信号调理电路可靠性高,已经成功应用于飞行器地面发射试验中。

为了提高压电传感器的固有频率,减小传感器的体积,采用高输入阻抗的仪表放大器,设计研究了用于压电传感器的放大电路,通过改变放大电路输入回路偏置电阻的电阻值,得到了比常规方法更加简单、有效的简单放大电路,实现了小体积下的一体化压电传感器较好的频率响应和良好的线性度。