检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2020年第8期51卷 400-405,413页

作者：朱银龙华超苏晓芳耿令波胡志强苏海军南京林业大学机械电子工程学院南京210037 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 俄亥俄州立大学机械与航空系哥伦布OH43210

为提高机器人人机交互的安全性,选用新型智能材料——电活性聚合物材料(Electroactive polymer,EAP)作为传感器阵列单元的敏感材料,设计一种4×4柔性压力传感器阵列及其信号采集系统。建立压力传感器输入输出数学模型,给出采用双三... 详细信息

为提高机器人人机交互的安全性,选用新型智能材料——电活性聚合物材料(Electroactive polymer,EAP)作为传感器阵列单元的敏感材料,设计一种4×4柔性压力传感器阵列及其信号采集系统。建立压力传感器输入输出数学模型,给出采用双三次插值法提高力觉信息量的方法,并制作了传感器试验样机,最后利用标定试验和应用试验验证了该传感器阵列的可行性、准确性和实用性。试验结果表明,设计的传感器电容理论值与测量值相差约0.01 pF,测量结果与理论结果吻合。在量程0~6 N内,最大灵敏度为0.1343 pF/N,重复性指标为28.73%。

关键词：柔性压力传感器电活性聚合物材料敏感材料电容数字转换器

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基于CDC技术的微小电容测量系统

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沈阳工业大学学报 2015年第4期37卷 428-433页

作者：周英钢李桐颜华沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

为了解决电容层析成像技术中的微小电容检测问题,设计了一种以电容数字转换器(CDC)芯片Pcap01为核心,以STM32F103为控制芯片,以PC机为上位机的微小电容测量系统.采用CDC芯片将被测电容转换为成比例的数字信号,通过I2C总线传给STM32F103... 详细信息

为了解决电容层析成像技术中的微小电容检测问题,设计了一种以电容数字转换器(CDC)芯片Pcap01为核心,以STM32F103为控制芯片,以PC机为上位机的微小电容测量系统.采用CDC芯片将被测电容转换为成比例的数字信号,通过I2C总线传给STM32F103,使用STM32F103对数据做初步处理,并通过串口传递给上位机.上位机使用Qt软件平台进行数据的读取、处理、显示和存储.实验结果表明,该系统具有精度高、抗杂散能力强和实时性好等优点,可以满足电容层析成像系统中对微小电容在线测量的要求.

关键词：微小电容测量电容数字转换器电容层析成像 STM32控制芯片 Qt软件平台 I^2C总线串口通讯

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基于AD7745的无接触电容式角度传感器的设计

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传感器与微系统 2007年第12期26卷 94-96页

作者：梁胜黄钊洪李欣慧华南师范大学信息光电子学院光子信息技术重点实验室广东广州510006 中国电子科技集团公司第四十九研究所黑龙江哈尔滨150001

设计了一种完全无接触的电容式角度传感器,结构简单,电极引出线连接可靠,输出线性度高;采用AD7745结合单片机采集处理电容信号,外围电路简洁,应用方便。软件设计通过对AD7745的实时调节,在0°~90°转动时,线性输出为5mV^4.95 V... 详细信息

设计了一种完全无接触的电容式角度传感器,结构简单,电极引出线连接可靠,输出线性度高;采用AD7745结合单片机采集处理电容信号,外围电路简洁,应用方便。软件设计通过对AD7745的实时调节,在0°~90°转动时,线性输出为5mV^4.95 V,角度可准确测量到5′。

关键词：电容角度传感器电容数字转换器 I^2C接口

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基于CDC技术的电容式水平位移传感器

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传感器与微系统 2010年第5期29卷 112-115页

作者：徐乐年张磊员玉良山东科技大学信息与电气工程学院山东青岛266510 山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266510 青岛农业大学机械电子工程学院山东青岛266109

对矿井井壁变形引起的水平位移进行测量,采用基于电容数字转换器(CDC)技术的芯片AD7745进行电容测量,设计了能够对水平位移进行非接触测量的电容式传感器和测量电极的结构,硬件上采用外壳屏蔽等措施提高抗干扰能力,软件上通过对AD7745... 详细信息

对矿井井壁变形引起的水平位移进行测量,采用基于电容数字转换器(CDC)技术的芯片AD7745进行电容测量,设计了能够对水平位移进行非接触测量的电容式传感器和测量电极的结构,硬件上采用外壳屏蔽等措施提高抗干扰能力,软件上通过对AD7745内部可编程寄存器的合理设置实现高精度测量。实验结果表明:该传感器在量程为±10mm时,可达到0.1mm的测量精度。

关键词：电容式水平位移电容数字转换器

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基于电容的手势识别系统

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电子器件 2020年第1期43卷 119-123页

作者：赵品辉吴迪黄敏苏州大学光电科学与工程学院江苏苏州215006

传统手势识别装置一般依赖于复杂计算设备,在简单场合配置手势识别装置成本过高。针对这一问题,提出了基于电容数字转换器的手势识别系统。具体实施过程中,电容数字转换器采集静态手势特征,滑动窗口滤波加工特征数值,再结合K邻近分类算... 详细信息

传统手势识别装置一般依赖于复杂计算设备,在简单场合配置手势识别装置成本过高。针对这一问题,提出了基于电容数字转换器的手势识别系统。具体实施过程中,电容数字转换器采集静态手势特征,滑动窗口滤波加工特征数值,再结合K邻近分类算法判别静态手势。该系统具有对硬件要求低、功耗小、对环境光强不敏感等优点。经过50次试验,系统对于常用的数字零到五手势识别正确率为98%,判别时间小于0.6 s。

关键词：手势识别 K邻近算法滑动窗口滤波电容数字转换器特征采集低功耗

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基于AD7150微位移电容传感器的研究

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半导体技术 2012年第6期37卷 425-428,441页

作者：黄林陈向东谢宁宁李晓钰西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

利用了集成芯片AD7150完成了对微位移电容传感器的电容采样。对AD7150芯片设计了相应的外接电路,为了增强电路的抗干扰能力,加入相应滤波电路;通过单片机模拟I2C通信方式来进行AD7150的读写控制。测量结果给出了10 pF以下不同标称电容... 详细信息

利用了集成芯片AD7150完成了对微位移电容传感器的电容采样。对AD7150芯片设计了相应的外接电路,为了增强电路的抗干扰能力,加入相应滤波电路;通过单片机模拟I2C通信方式来进行AD7150的读写控制。测量结果给出了10 pF以下不同标称电容值的电容,误差在2.5%以内。初步实验结果表明,当接入双叉电容传感器探头时,电容值随测量距离的增大而增加;在不同位移量下,传感器的灵敏度不同,距离越近,灵敏度越高,最大灵敏度为686 fF/mm,给出了不同情况下的灵敏度分布,并总结了影响电容传感器工作的电路要点。

关键词：电容位移传感器 AD7150芯片 I2C 电容数字转换器滤波电路

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MEMS压力传感器电容读出电路

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微电子学与计算机 2016年第12期33卷 121-124,129页

作者：柳林刚李荣宽赵路坦电子科技大学电子工程学院四川成都611731

提出了新的一种用于MEMS压力传感器的电容数字转换方法.与传统的将电容值转换成电压值的方法不同,该方法是将微弱电容信号转换为时间间隔,然后通过计数器量化、数字滤波器处理,得到高精度、宽输入范围的电容读出电路.这种方法下的电路... 详细信息

提出了新的一种用于MEMS压力传感器的电容数字转换方法.与传统的将电容值转换成电压值的方法不同,该方法是将微弱电容信号转换为时间间隔,然后通过计数器量化、数字滤波器处理,得到高精度、宽输入范围的电容读出电路.这种方法下的电路结构简单,受供电电压影响较小,具有很高的线性度.在cadence环境下,基于TSMC标准的BCD0.25μmCMOS工艺模型,对电路进行设计和仿真.该电路输入范围可达8pF,分辨率为4fF.

关键词： MEMS压力传感器高精度电容数字转换器仿真

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面向极低功耗可穿戴智能传感器模拟前端的研究

面向极低功耗可穿戴智能传感器模拟前端的研究

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作者：杨清山中国科学院大学

学位级别：硕士

随着现代社会慢性病增多,社会老龄化加剧，以个人为中心的医疗健康监护系统成为未来医疗服务的发展趋势，可穿戴智能传感器作为新型医疗健康监护系统的核心技术成为目前的研究热点。本论文旨在研究一种应用于可穿戴智能传感器的具有超... 详细信息

随着现代社会慢性病增多,社会老龄化加剧，以个人为中心的医疗健康监护系统成为未来医疗服务的发展趋势，可穿戴智能传感器作为新型医疗健康监护系统的核心技术成为目前的研究热点。本论文旨在研究一种应用于可穿戴智能传感器的具有超低功耗、多信号处理功能的模拟前端电路。　　论文分别在超低功耗基准电压源、拓展PSRR带宽的LDO、宽增益可调的可变增益放大器以及通用型电容数字转换器四个方面进行研究。现已完成的主要研究内容如下所述:　　1.利用BJT和SCM结构设计了一种sub-1V、超低功耗、无电阻的基准电压源。采用TSMC0.18μm工艺流片，经过测试，电路在0.8V～2V电压下正常工作，达到16.4nW功耗和38.7ppm/℃的温度系数。利用EKV模型分析了SCM结构的原理，设计了一种工艺不敏感的电流源，并改进了基准电压源的工艺敏感性，仿真得到不同工艺下Vref分布误差(σ/μ)仅为0.55％。改进后的电压源在SMIC0.18μm工艺下流片并验证。　　2.对传统LDO电路PSRR通路进行分析，利用超级源跟随器结构改变LDO环路极点分布，提出了一种拓展PSRR带宽的LDO电路，采用动态偏置技术和双零点补偿结构保证环路稳定性，最终实现了一种具有1MHz PSRR带宽的超低功耗无片外电容LDO，电路仅采用35pF片上负载电容。LDO在TSMC0.18μm CMOS工艺下流片，测试得到LDO在0～1MHz带宽下的PSRR＜-46dB，0负载下静态功耗约330nA。　　3.针对于ECG、EMG生物电势信号的处理要求，设计了一种有带通滤波功能的可变增益放大器。电路基于电容反馈放大器实现了3bit控制、两级增益可调的VGA电路。采用对称结构的伪电阻实现了sub-1Hz角频率的高通滤波功能。经过仿真，VGA电路总功耗为1.06μW，具有12dB～52.9dB、6dB步长的增益调节能力，0.2Hz～15kHz的最大带通滤波范围，电路在1Hz～1kHz带宽的积分输入参考噪声为8.6μV/rtHz～15μV/rtHz。　　4.基于相关双采样原理和SAR ADC电路设计了一款具有宽输入范围的电容数字转换器。将SAR ADC中的DAC电容阵列作为CDS电路中的采样电容，利用电荷再分配原理将采样到的电荷直接转移到DAC电容阵列，从而进行电容信号到数字信号的直接转换。采用一种3bit CREF自适应调节电路有效拓展了电容输入范围。经过仿真，电容数字转换器具有0.5kS/s的采样率、0～9.6pF的输入范围和5.07fF的转换精度，电路总消耗功耗为52.7nW，线性误差在-0.69LSB～+0.55LSB之间。

关键词：医疗健康监护系统可穿戴智能传感器模拟前端电路基准电压源低压差线性调节器可变增益放大器电容数字转换器

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基于CDC的微小电容检测方法研究及其在ECT的应用

基于CDC的微小电容检测方法研究及其在ECT的应用

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作者：崔学涛东北大学

学位级别：硕士

电容数字转换器(Capacitance digital converter,CDC)是专为激励电容式触摸传感器设计,具有低功耗、高集成度、高精度测量的特点,已成为消费电子领域中电容传感器应用的主流产品。由于CDC只能测量来自单电极传感器的电容变化,如何实现CD... 详细信息

电容数字转换器(Capacitance digital converter,CDC)是专为激励电容式触摸传感器设计,具有低功耗、高集成度、高精度测量的特点,已成为消费电子领域中电容传感器应用的主流产品。由于CDC只能测量来自单电极传感器的电容变化,如何实现CDC技术在多极板切换微小电容检测中的工业应用已引起各国研究人员的广泛兴趣。电容层析成像(Electrical capacitance tomography,ECT)是一种基于各极板对间的微小电容变化测量值进行图像重建的技术。因此,以ECT数据采集系统为应用对象,研究CDC技术在工业中应用具有普遍意义。结合ECT系统极板对间电容值数据特点,选取ADI公司的AD7747芯片,针对CDC技术单极板传感器测量及量程小等问题,研究基于CDC技术的ECT数据采集系统。本文主要工作包括:(1)研究了电容检测系统的基本原理,结合ECT系统设计需求,完成基于数字电容转换器的ECT容检测系统的设计方案;(2)采用有限元分析软件ANSYS,分析了基于有源保护极板的ECT电容传感器的输出特性,以电容灵敏度输出为优化目标,进行电容传感器的优化设计,并进行ECT电容传感器的制作;(3)研究数字电容转换器的检测原理,结合AD7747设计硬件电路,包括AD7747的扩容电路、极板切换电路、电容检测与处理电路、上位机与下位机通讯电路、串行整体方案、并行整体方案,制作了电路板并进行调试;(4)研究ECT成像的基本原理,并成功设计相应的下位机采集程序,包括完成8极板电容切换的设计,AD7747的通讯与设置、AD7747的数据采集等程序;(5)在LabVIEW开发环境下完成了上位机软件平台的开发,完成数据处理,数据传输,数据起始字节的建立,数据数字量到模拟量的处理,归一化,阈值设定,成像的相应Mat lab等程序;(6)搭建完成基于CDC的ECT成像检测系统,在实验室条件下,完成进行ECT电容层析成像的实验研究:系统的参数截面分辨率达到15%。并利用系统实现对截面积为管道截面20%以上含有无水石膏棒时,重建图像的占空比与被测介质实际占空比之差不超过20%。

关键词：电容层析成像电容数字转换器 AD7747 扩容电路成像算法

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基于多传感器的高含气率多相流量计的研究

基于多传感器的高含气率多相流量计的研究

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作者：陈磊沈阳工业大学

学位级别：硕士

多相流广泛存在于化工、石油、电力等领域,尤其在石油工业中,从原油的开采、运输到原油的加工,都与多相流密切相关,因此,对多相流进行高精度的计量意义重大。但是由于多相流流型相当复杂,成分多变,直到现在具有实际应用价值的多相流量... 详细信息

多相流广泛存在于化工、石油、电力等领域,尤其在石油工业中,从原油的开采、运输到原油的加工,都与多相流密切相关,因此,对多相流进行高精度的计量意义重大。但是由于多相流流型相当复杂,成分多变,直到现在具有实际应用价值的多相流量计仍然较少。气田的开采需要一种能够适应高含气率的多相流量计,这也是近年来各国致力研究的方向,以往的研究大多都是针对低含气率的两相流,建立的模型也不适合高含气率多相流的计量,往往精度很低,因此针对高含气率多相流的流量计的研究具有非常重要的意义。由于很多油田原油中伴生气很多,以往的方法如科里奥利质量流量计不能正常工作,造成测量误差相当大。本文提出了利用多传感器组合测量多相流的方法。多传感器组合测量方法在理论上可以解决高含气率的问题。利用多传感器测得多相流的三个物理参数(介电常数、电导率和射频吸收率),建立的三个方程与归一公式联立成方程组,计算得出各相的相分率；再由相关法测出流体的流速(气相流速和液相流速),与相分率进行乘法运算,从而得出各相的流量。本文推导了多相流介电常数,电导率,射频吸收率的公式；针对电容测量模块部分设计了基于AD7746和FPGA芯片组成的测量电路；对定值微小电容做了静态测试；计算设计了电容传感器,并且通过基于Labview虚拟仪器环境编写的程序与计算机进行串口通信,对不同比例的油气进行了含气率的测量,测量结果在上位机显示。实验结果显示对于定值小电容具有很高的精确度,可以精确到4fF；对于含气率在80%以下的油气两相的测量结果较为满意。另外该方案具有测量范围广、体积小、精度高和成本低等特点,实验验证此方法具有一定的实用价值,对多相流量计的研究提出了一种思路。

关键词：多相流微小电容测量相关法射频测量电容数字转换器

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