微悬臂梁传感器以及读出电路的单片集成

为解决传统电容式测风传感器的输出非线性,设计了一种基于mems微机械加工技术的电容式风速传感器。传感器的敏感结构创新性地采用了一个三层结构的悬臂梁,这种三层结构的悬臂梁构成了一个平行板电容器。风力作用于传感器敏感结构引起电容器的极板面积、极板间距以及绝缘层介电常数的变化,从而引起电容器输出电容的变化,通过测量传感器输出电容的变化值可以实现风速的测量。基于流体力学原理和多层悬臂梁理论对传感器进行了理论分析,并为传感器设计了制作工艺流程。

单片集成MEMS电容式压力传感器接口电路设计

基于矩形双悬臂梁结构的光纤bragg光栅应力传感器会使光纤bragg光栅产生啁啾效应和等腰三角形悬臂梁抗扭特性差的考虑,结合矩形双悬臂梁结构抗扭特性优良和等腰三角形悬臂梁结构应力分布均匀的优点,文章介绍了一种新颖的等腰三角形双悬臂梁结构的光纤bragg光栅应力传感器,并从理论上分析该传感器的工作特性,证明该结构用于应力传感的可行性和优点。

1 用悬臂梁式称重传感器设计一个电子天平 1.设计思路 本实验采用悬臂梁式称重传感器，所称物体产生的压力由称重传感器检测，并由传感器 测量电路转化为相应的模拟电信号输出。称重传感器输出的模拟量，数值一般很小，达不到 a/d转换接收的电压范围。所以送a/d转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。然 后输出信号再经由a/d转换电路转化为相应的数字量。由于本实验采用的icl7107是3位半 双积分型a/d转换器，能直接驱动共阳极led数码管，故不需要使用单片机进行相应的数 据处理和转换，icl7107将模拟量转换为数字量之后直接将其转化成七段led显示所需的字 型码，输入到相应的信号电极就实现了所称物重数字量的输出。 2.设计方案 将电阻丝应变片粘贴到悬臂梁上合适的位置，并接入全桥测量电路，相对的桥臂受力相 同，相邻的桥臂受力相反，其中一对受拉力作用，另一对

无线传感器网络在悬臂梁试验中的应用——运用tinyos软件对无线传感器编程，使节点构成无线传感器网络，并将其应用于大型土木结构的健康监测。首先介绍了无线传感器网络的特征和tinyos操作系统，然后叙述了采用micaz构成的无线传感器网络进行悬臂梁模态频率测试...

针对加热测温一体化集成微热板阵列气体传感器的需要,以微热板加热性能测试参数为依据,提出了一种基于微热板气体传感器阵列的单片集成方案。该方案包括由四个微热板构成的传感器阵列,加热驱动单元和信号采集单元。采用hspice软件对加热驱动电路和信号采集电路进行设计,并进行了芯片电路系统的仿真。仿真结果表明实现了微热板的独立控温和信号的采集,验证了该方案的可行性和正确性。

目录 第1章课题的设计要求、目的、意义1 1.1课题的设计要求：..........................................................................................1 1.2课题的设计目的与意义：..............................................................................1 第2章系统总体方案选择与说明2 2.1通道转换方案设计..........................................................................................2 2.2显示部分方案设计..................................

电流传感器和电压传感器的特点以及用途 在科学实验和工业应用的很多场合，需要对电流和电压进行测量和控制， 特别是在一些需要对大电流和高电压测量和控制以及对所测电流和电压要求较 高精确度的情况下，需要使用安全、方便可靠精确度较高的电流传感器(current sensor)电压传感器。早期，人们采用分流器和分压器的方法来实现对电流和电 压的检测，但这种方法无法对主回路进行隔离测量，这种方法使用不安全、精 确度低。后来人们又发明了互感器，它与直接分流、分压的方法相比，实现了 主回路进行隔离检测，无疑是一大进步，但它的应用范围比较窄，只适用于 50hz正弦波的工频检测，对于其它波形电流、电压的测量它就无能为力了。 随着电力电子技术的发展，原有的电流检测元件（如分流器、互感器）已不能 满足中、高频，高di/dt，宽频谱电流波形的传递，霍尔电流电压传感器, (voltagesensor)

电流传感器和电压传感器的特点以及用途 在科学实验和工业应用的很多场合，需要对电流和电压进行测量和控制， 特别是在一些需要对大电流和高电压测量和控制以及对所测电流和电压要求较 高精确度的情况下，需要使用安全、方便可靠精确度较高的电流传感器(current sensor)电压传感器。早期，人们采用分流器和分压器的方法来实现对电流和电 压的检测，但这种方法无法对主回路进行隔离测量，这种方法使用不安全、精 确度低。后来人们又发明了互感器，它与直接分流、分压的方法相比，实现了 主回路进行隔离检测，无疑是一大进步，但它的应用范围比较窄，只适用于 50hz正弦波的工频检测，对于其它波形电流、电压的测量它就无能为力了。 随着电力电子技术的发展，原有的电流检测元件（如分流器、互感器）已不能 满足中、高频，高di/dt，宽频谱电流波形的传递，霍尔电流电压传感器, (voltagesensor)

连续刚构悬臂梁段施工工艺流程框图 挂篮制造，试拼与测试→基础及墩身施工←栈桥或缆索或塔吊施工 ↓ 搭设墩旁膺架或托架→安装永久，临时支座←预制0#、1#、1#梁段钢筋骨架 ↓ 0#、1#、1/#梁段整体现浇 ↓ 0#、1#、1 / #梁段顶面找平→拼装挂篮←预制2#(2 / #)～n#(n / #)梁段底腹板钢筋骨架 ↓ 分块吊装2#、2/#梁段底板，腹板钢筋 ↓ 拖移内模，安装2#、2/#梁段内模及顶板钢筋 ↓ 混凝土灌注前测量观测点标高→对称灌注2#、2/#梁段混凝土 ↓ 混凝土灌注后测量观测点标高 ↓ 2#、2/#梁段顶面找平→养护 ↓ 张拉前测量观测点标高→张拉及压浆 ↓ 张拉后，测量观测点标高 ↓ 计算、调整3#、3/#梁段施工立模标 高 ↓ 对称牵引2#、2/#梁段挂篮前移就位 ↓ 3#(3/#)、n#(n//#)梁段悬臂循

第十章超静定混凝土梁桥的构造设计要点 第一节钢筋混凝土悬臂梁桥构造和设计要点 一、悬臂梁桥的构造： 悬臂梁桥可分为单悬臂梁桥、双悬臂梁桥、多孔悬臂梁桥、带挂孔的t形悬臂 梁桥。 1、体系特点： 由于支点负弯矩的卸载作用，跨中弯矩大大减小；由于弯矩图面积减小，跨越能 力增大；静定结构对地基要求不高；由于跨中有接缝，行车条件不好； （一）主要类型： 单悬臂梁桥、双悬臂梁桥、多孔悬臂梁桥、带挂孔的t形悬臂梁桥。 （1）单悬臂梁桥 三跨带挂梁的单悬臂梁桥如图10-1所示。中孔为悬臂孔，它的跨度由通航净空 决定，其中挂梁长度lg一般为(0.4～0.6)l，最大长度由挂梁（即简支梁）最大跨 度及施工安装能力决定，钢筋混凝土梁取大值，预应力混凝土梁取低值。 图10-1单悬臂梁桥 对钢筋混凝土悬臂梁桥的悬臂长度，因承受负弯矩，在悬臂根部梁顶面受拉，故 悬臂不宜做得过长，一般采

第十章超静定混凝土梁桥的构造设计要点 第一节钢筋混凝土悬臂梁桥构造和设计要点 一、悬臂梁桥的构造： 悬臂梁桥可分为单悬臂梁桥、双悬臂梁桥、多孔悬臂梁桥、带挂孔的t形悬臂 梁桥。 1、体系特点： 由于支点负弯矩的卸载作用，跨中弯矩大大减小；由于弯矩图面积减小，跨越能 力增大；静定结构对地基要求不高；由于跨中有接缝，行车条件不好； （一）主要类型： 单悬臂梁桥、双悬臂梁桥、多孔悬臂梁桥、带挂孔的t形悬臂梁桥。 （1）单悬臂梁桥 三跨带挂梁的单悬臂梁桥如图10-1所示。中孔为悬臂孔，它的跨度由通航净空 决定，其中挂梁长度lg一般为(0.4～0.6)l，最大长度由挂梁（即简支梁）最大跨 度及施工安装能力决定，钢筋混凝土梁取大值，预应力混凝土梁取低值。 图10-1单悬臂梁桥 对钢筋混凝土悬臂梁桥的悬臂长度，因承受负弯矩，在悬臂根部梁顶面受拉，故 悬臂不宜做得过长，一般采

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第1页共1页 摘要 由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系， 所以温湿度一体的传感器就会相应产生。dht11与单片机之间能采用简单的单总线进行 通信，仅仅需要一个i/o口。操作简单，使用基亚5110二手屏幕显示dht11传感器 读出来的温度和湿度值。 关键字：at89s52;5110液晶;dht11传感器;单总线 abstract becauseofthetemperatureandthehumidityfromboththephysicalquantity itselforintheactuallifeofpeoplearecloselyrelated,sothetemperature andhumiditysensorinte

本文采用实验分析的方法,研究单边接触悬臂梁振动系统在阶跃激励与敲击激励下系统的振动特性。利用matlab软件对采集到的实验数据进行时频分析,发现单边接触约束条件并不改变梁的固有频率,但是在固有频率附近出现高阶谐振频率聚集的现象。

通过有限元分析软件ansys对压电单晶悬臂梁进行仿真分析,再经实验,研究了基板材质、粘结胶、激振力加速度和激振频率对输出电压的影响。结果表明,弹性模量较大的基板能提高输出电压,采用不导电胶比导电胶的输出电压大;压电悬臂梁对激振频率有很好的选择性,当频率为33hz时,输出电压为25.3v;这有助于优化器件结构,设计出理想的压电能量收集器件。

简支梁、悬臂梁、外伸梁弯矩及剪力 静定梁有三种形式：简支梁、悬臂梁、外伸梁。这三种梁的支 座反力和弯矩、剪力只要建立平衡方程，就可以求解。 图1.5.1左右两列分别是简支梁在均布荷载和集中荷载作用下的 计算简图、弯矩图和剪力图。 图1.5.2左右两列分别是简支梁在2个对称集中荷载作用和 一个非居中集中荷载作用下的计算简图、弯矩图和剪力图。 图1.5.3左右两列分别是悬臂梁在均布荷载作用和一个端点集中 荷载作用下的计算简图、弯矩图和剪力图。 图1.5.4左右两列分别是外伸梁在集中荷载均布荷载作用和 均布荷载作用下的计算简图、弯矩图和剪力图。 从图1.5.1～图1.5.4，我们看到，正确的弯矩图和正确的剪 力图之间有如下对应关系：每个区段从左到右，弯矩下坡，剪力为 正；弯矩上坡，剪力为负；弯矩为水平线时，对应区段的剪力为零； 在均布荷载作用下，剪力为零所对应的截面，弯

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

基于适配子构建了无标记检测三磷酸腺苷(atp)的微悬臂梁生物传感器。将atp适配子修饰在微悬臂梁阵列中的传感悬臂镀金面上,用来识别atp,而参比悬臂修饰巯基己醇(mch)防止非特异性吸附。atp与其适配子发生特异性相互作用,使悬臂的上下两个表面产生应力差,导致传感悬臂产生偏转,扣除参比悬臂偏转后其偏转值与atp的浓度在0.5~5mmol/l范围内有良好的线性关系,相关系数为0.998,最低检出限为0.06mmol/l。该微悬臂梁生物传感器响应快速、操作简单,并且对atp具有良好的特异性。

针对微悬臂梁压阻桥式传感器的输出信号非常微弱的特点,设计了基于该类传感器的微弱信号检测电路,采用锁相放大技术来提取淹没在强噪声背景下的微弱信号,通过理论和实验证明:该设计方法很好地提取了反映变化量性质的有用信号,同时也很好地提高了系统的信噪比,满足了实际情况的需要。

电容传感器微电容测量电路的分析与研究 祝　敏 (湖南永州职业技术学院电子系,湖南永州425100) 摘　要:电容式传感器微电容检测电路的选用与设计一直是研究的难点问题之一。文章介绍了基于电荷转移原理 和基于振荡电路的两种测量方法。分析了两种测量电路的组成及工作原理。电路消除了寄生电容和电子开关的 电荷注入效应等因素对测量结果的影响,系统采用直流恒压源作激励信号,不需要滤波,可以提高采样速度,采用 差动输出,进一步提高了电路抗干扰能力,这对研究电容式传感器的电容量及其电容的变化量的测量有一定的现 实意义。 关键词:电容式传感器;电容测量;电荷转移;电容-频率转换 中图分类号:tp21　　　　文献标识码:a　　　　文章编号:1008-8725(2010)03-0056-04 analysisandresearch

基于集成微热板气体传感器阵列的应用需求,采用csmc的0.5μm标准cmos工艺设计了片上加热驱动电路,可根据外部控制信号实现阵列中各微热板加热温度的独立调节。利用hspice完成了电路仿真,并进行了代工流片。实验测试结果表明该加热驱动电路满足设计要求,各路加热通道产生的驱动电流相对误差小于2%,并且切换电流时无明显过冲现象。

针对单片集成压力传感器输出幅度较小、温度漂移会引起压力精度变化等难题,提出了一种新型的信号调理电路。该电路通过两个差分放大电路和四个d/a转换器来解决单片集成压力传感器的小输出和温度漂移问题。仿真结果表明,在5v电源电压下,在0℃~85℃温度范围内,信号调理电路的最大误差可以减少到满量程输出的1.8%。