传感器探头设计
一种悬浮间隙传感器的设计
从 而引 起 车体 的振 动 ， 害 磁 浮列 车 的正 常运 行 。所 以为 保 危
证悬 浮 间 隙 的稳 定 控 制 ， 隙传 感 器 要求 具 有 对 齿槽 形 状 表 间
面不 敏 感 ， 同时 又可 敏 感 感 知悬 浮 间隙 变 化 的特 点 。
ｌ 悬 浮 间 隙传 感 器 的 设 计
产 生磁 感 应 强度 ， 由于 定 子 由硅 钢 片 叠 压 而 成 ， 有 良好 的 具
导 磁 率 ， 检 测 线 圈 与 定 子 轨 道 之 间 ， 磁 感 应 强 度 主 要 表 在 该 现为 ｚ 向分 量 ， 且 集 中 分 布 在 以检 测 线 圈 为 横 截 面 的 一 并
出 ４ｍｍ。轨道 的 凹 凸表 面 将 给 间 隙 输 出 信 号 带 来 额 外 的 ０
２１ ０ ０年 第 ２ 期 （ 第５ 总 ８期 ）
桂林航 天工 业高等 专科 学校 学报
Ｊ ＯＵＲＮＡ ＵＩ Ｉ Ｏｌ Ｅ Ｅ ＯＦＡＥ ＯＳ ＡＣ Ｅ ＨＮ ＯＧ Ｌ ＯＦＧ ＬＮ Ｃ Ｇ Ｒ Ｐ ＥＴ Ｃ ＯＬ Ｙ 信 息 与 电子 工 程 Ｌ
一
种 悬 浮 间 隙 传 感 器 的设 计
个 柱 体 范 围 内 ］在 此 磁 场 的 作 用 下 ， 子 铁 心 被 磁 化 ， ２， 定 从
而 分 别 在齿 面 和槽 面 上 形 成 接 近 矩 形 的磁 化 电 流 环 ， 流 电 方 向 与 检测 线 圈 的激 磁 电 流 同 向 ， 以 在 分 析 检 测 线 圈 与 所 长 定 子 之 间 的 电 感 时 ， 将 长 定 子 等 效 为 多 个 通 电 的 矩 形 可 等 效 线 圈 ， 析 计 算 检 测 线 圈 与 等 效 线 圈 之 间 的 电 感 ， 些 分 这 等 效 矩 形线 圈 的 尺 寸 等 于 检 测 线 圈 在 齿 （ 槽 ） 上 的 投 或 面
解析电涡流传感器探头线圈的结构设计
解析电涡流传感器探头线圈的结构设计电涡流传感器是基于涡流互感效应，可实现被测对象内部缺陷与微量位移的高精度检测的传感设备，因具有非接触测量、频响宽、抗干扰能力强等显著优势，广泛应用于设备无损检测、在线状态监测等重要领域。
然而，伴随当今检测领域的不断拓展与检测要求的急剧提升，常规电涡流检测技术不适用于微小缺陷检测。
近几年依靠微机电系统（MEMS）和柔性制造工艺，可以制造出结构形式灵活多样的电涡流传感器探头，能够实现电涡流传感器探头的小型化、阵列化和柔性化，具有高灵敏度、高信噪比、响应快速等特点。
阵列探头已成为当前涡流检测技术研究的一个难点和热点。
在涡流检测中，阵列探头的性能决定涡流检测结果，阵列探头的电参数直接影响涡流检测的线性度和灵敏度等参数。
传统涡流传感器探头，多采用绕线法制作，有着丰富的经验公式。
为实现更高的检测精度，缩小阵列探头线圈单元尺寸，常使用平面螺旋线圈。
但是平面线圈电感较低，只有在较高的工作频率才能达到理想的品质因数Q值，为了获得更好的性能，采用双层平面螺旋线圈互联结构，但是此结构缺少电参数经验计算公式。
本文采用解析法，对双层平面螺旋线圈的电感、电阻、品质因数等电参数进行计算，有效缩短了数值计算时间，可以提高电涡流传感器探头设计的效率，对于电涡流传感器探头线圈结构的设计具有重要的指导意义。
多探头热式气体流量传感器的设计与仿真
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｕ ｔ— ｒ ｂ ｈ ｒ ａ ａ ｌ ｗ ｅ ｓ ｒ ｓｇ ｎ ｉ ｌ ｔｏ ｆｍ ｌｉｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｍ ｌｇ ｓ ｆｏ ｓ ｎ ｏ
组合铂 膜探 头是在 同一 陶瓷基片上集成 ２只铂膜 电阻 器 Ｒ 和 Ｒ ， 作 为加热 电阻器使用 ， 探头温度高 于被 Ｒ 使 测介质温度 ， 用来 补偿介 质 的温度 变化 Ｆ ， ３ 其结 构如 图 １ １
０ 引 言
探 头热式 流量传感器结构 的测量精度明显高于单传感器结
构， 从而为多传感器热式气 体流量仪 表的研制 提供很好 的 参考依据 。
１ 组 合 热 膜 探 头 测 量 气 体流 量原 理
热式气体流量传感器是用来测量气体质量流量的一种 新型气体流量传感 器。与传统 的涡轮 流量传感器 、 旋进 旋
ｓｍｕａ ｉｎ ｄ ｔｓｆｏ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｅ ｅ ｏ ｎ ｓｗｈｅｅ ｔｅ ｐｒｂｅ ｅ ｒ ｒ ｃ ｓ ｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｍｅｈｏ ｆｍｕ ｔ－ｅ ｓ ｒ ｉ ｌｔｏ ａａ ｒ ｍ ｈ ａ ｕｒｍ ｎｔｐ ｉ ｔ ｒ ｈ ｏ ｓ ｓ ｔａ ｅ ｐ ｏ ｅｓｅ ｔ ｈ ｔ ｄ ｏ ｌｉｓ ｎ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｍｕ ｔ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｍａ ａ ｏ ｅ ｓ ｒ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ａ ｅ ｎ ａ ｓ ｍｂｅ ｌ ｔ ｕ ｆ ｍ ｒ ｂ ． ｅ ｆ ｗ ｓ ｒ ｃ ： ｌ － ｒ ｂ ｈ ｒ ｌｇ ｓ ｆ ｗ ｓ ｎ ｏ ｓ ｅ ｉ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｓ ｅ ｌｄ ｐ ａｉ ｍ－ｉ ｐ ｏ ｅ Ｔｈ ｏ ｉ ｌ ｎ ｎ ｌ ｌ ｉ ｄ ｏ ｈ ｅ ｓ ｒ ｉ ｈ ｉｅ ｗ ｓ ｓｍｕ ａｅ ｙ Ｆ ＵＥ Ｔ ｓ ｆ ｒ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｆ ｗ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｇｈ Ｔ ｅ ｆ ｌ ｆ ｔｅ ｓ ｎ ｏ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ａ ｉ ｌｔ ｄ ｂ Ｌ Ｎ ｏ ｔ ａ ｅ ａ ｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｌ ｎ ｔ ． ｈ ｅ ｗ ｆ ｌ
基于光纤传感技术的温度传感器设计与制作
基于光纤传感技术的温度传感器设计与制作随着科技的发展，光纤传感技术在各行各业中被广泛应用。
光纤传感技术的优势在于对环境的侵扰小、可靠性高，同时具有灵敏度高、线性好等特点，可以实现对各种参数的高精度测量。
其中之一的应用就是温度传感技术。
基于光纤传感技术的温度传感器不仅可以实现高精度测量，还具有抗干扰能力强等优势，成为工业领域中常用的一种传感技术。
一、基本原理及光纤温度传感技术的特点基于光纤传感技术的温度传感器原理是利用光纤的光学特性，将传感器与被测物体相连，当被测温度发生变化时，通过光纤的传输，产生不同的光学信号，通过分析这些信号的变化，即可得到被测物体的温度值。
与传统温度测量技术相比，基于光纤传感技术的温度传感器具有以下特点：1. 高精度：光纤传感技术可以实现高精度的温度测量，达到0.1℃的测量精度。
2. 可靠性高：光纤传感器不易受到电磁波等外部干扰，具有较高的抗干扰能力，并且可以在高温和高压的环境下正常工作。
3. 多路传感：光纤传感技术可以实现多路温度传感，一个系统中可以同时测量不同位置的温度。
4. 线性优良：基于光纤传感技术的温度传感器具有线性好的特点，可以实现稳定的测量结果。
5. 远程监控：基于光纤传感技术的温度传感器可以实现远程监控，可以将多个传感器的数据通过网络传输到控制中心，方便管理和处理。
二、基于光纤传感技术的温度传感器设计方案1. 光纤传感层设计传感层是光纤传感器的关键结构，主要包括光纤、保护层、镀金层和高温隔离层。
在选用光纤时，需要选择具有高纯度、高抗拉强度、低吸水率的光纤。
保护层主要是为了保护光纤免受外部损伤，一般采用耐腐蚀性能较好的镀铝层或氧化锌保护膜。
高温隔离层主要用于隔离光纤传感层和被测物体之间的温度，同时也起到保护光纤不受高温侵袭的作用。
2. 光纤耦合器设计光纤耦合器主要用于将光纤传感层中的光信号转换成电信号，以方便后续的数据处理。
光纤耦合器包括探头、光耦合引线、探头基座和分光器。
温度传感器探头(pt100,pt1000)
不同直径保护管的热响应时间（材质为不锈钢，水流速度为1m/s,测试数据为参考值）
表6
保护管直径 mm
热响应时间 s （τ0.5）
保护管直径 mm
热响应时间s （τ0.5）
2
≤2
6
≤15
3
≤3
8
≤30
4
≤5
10
≤30
5
≤8
12
≤30
绝缘电阻 常温绝缘电阻的试验电压可取直流10～100V任意值，环境温度在15～35℃范围内，相对湿度应不大于80%，
螺纹规格
指定
S□ 1=SUS321 4=SUS304 6=SUS316 指定
螺纹部分材质
Y□ 1=1000 2=2000 指定
引线长度(mm)
E□ 2=两线 3=三线 4=四线
引线线制
1=聚氯乙烯 PVC（-20～80℃）
引线材质
F□
2=聚氨酯 TPU （-50～100℃） 3=特氟龙 （-50～250℃）
型号
技
术参数
外 形 结 构 示意图
1. 铂电阻：Pt100、Pt500、Pt1000
测温范围：（-80～500）℃
WZP-R
2. 常用精度： A 级：±（0.15+0.002|t|）℃ B 级：±（0.30+0.005|t|）℃
|t|---实测温度的绝对值
3. 常压，对于存在压力的工况，请注明压力大小
铂热电阻型号 传感器类型 温度范围(℃) 传感器精度 保护管长度(mm) 保护管直径(mm) 保护管材质 引线长度(mm) 引线线制
引线材质 括号内为引线常用温 度范围
指定
H□
0=均无,可不填 1=均有
光纡压力传感器探头的设计
中 围分 类 号 ： Ｎ２３ Ｔ ４ ＿ ｛ Ｎ２７ ｒ ５
文 献标 识 码 ： ＾
文 章 编 号 ：０ ５０ ８ （ ０２ ０ ４ ７０ １０ ０６ ２ ０ ） ５０ ７ —３
Ｔｈ ｓ ｇ ｆ Ｏｐｔｅ Ｆｉ ｅ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｎｓ ｒ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｂ ｒ Ｐｒ ｓ ｕｒ ｅ ｏ
１ 引 － ｇ
光纤 压力 传感 器 探头 是 光纤 压 力传 感 器 的关 键
到广泛应用。
２ 原 理
部件 型 的光纤 压力传感 器探 头有光强 调制 型 和光 典
纤光栅 型 ］ 如一 种光强调 制型压 力传感 器把 光纤 夹 。 持在周期 波长 为定 值的梳状 结构 中 ， 当梳 状结 构受力 时， 通过 产生 微 弯 的光纤 的光 强 发生 变 化 ； 一种 另 用 ｃ 型弹簧 管作为 弹性元件 口 ， ］弹簧管受 力后 发生形 变 ， 夹在其 中的光 纤环 弯曲 ， 现对光 强 的调制 ， 使 实 该 传感 器 在 ０ ． ａ的范 围内有 很 好 的线 性 度 和 ～０ ６ＭＰ 重复性 纤光栅 型具有 良好 的线性关 系 和很 高 的灵 光 敏度 ， 是 ， 来检 测 波长 位 移 的 昂贵仪 器 限制 了它 但 用
ｓ ｏｗ ｓ ｔ ｓ ｌｃ ｍ ｅ ｗ ｈｃ ｓ ｒ ｓ ｏ ｍ ｅ ｙ ｔ ｅ ｆａ ｄｉｐ ａ ｈ ｈｅ ｄｉｐ ａ ｅ ｎｔ ｉｈ ｉ ｔａｎ ｆ ｒ ｄ ｂ ｈ ｌｔ ａ ｈｒ ｇｍ ａ ｂ ｔ ｃｅｄ ｂｙ ｈｅ ｃ ｎ ｅ ｄｅ ｅ ｔ ｔ ｏｐ ｉ ｆｂ ｒ ｔｃ ｉｅ
１ ００８ ０ ４１
摘 要 ： 绍 了 一种 光 纤 压 力传 感 器 探 头 的设 Ｉ 和 －算 。利 用 平 膜 片 实 现 压 力 与 位 移 的 转 换 ． 位 移 由 光 开 ｔ ｔ 其 纤 传 感 器 检 测 出来 。 头 中两 光 纤 呈 口角 度 放 置 ． 使 系 统 的 灵 敏度 达到 ４ ． ｍＶ／ ａ 传感 器 探 头 的 探 能 １６ ＭＰ 。
基于传感器的毕业设计题目
基于传感器的毕业设计题目1. 应变式容器内液体重量传感器的设计内容要求:设计液体重量传感器的结构（CAD绘制）及测量电路（PROTEL 绘制）等有必要的相关计算说明、精度分析等（传感器与检测技术徐科军）2. 应变式加速度传感器的设计内容要求:设计加速度传感器的结构（CAD绘制）及测量电路（PROTEL绘制）等各种精度指标、测量电路（PROTEL绘制）等3. 应变式容器内液体重量传感器的设计内容要求:设计液体重量传感器的结构（CAD绘制）及测量电路（PROTEL 绘制）等有必要的相关计算说明、精度分析等（传感器与检测技术徐科军）4. 应变式称重传感器的设计内容要求:量程0-1kg，设计称重传感器的结构（CAD绘制）称重传感器的各种精度指标测、试测量电路（PROTEL绘制）等应用所设计的称重传感器设计一个电子称5. 螺管式差动变压器的设计内容要求:给出螺管式差动变压器的结构图完善理论分析与电路设计，要求给出详细的计算过程尽量消除差动变压器的各种误差6. 电容式液位计的设计内容要求:要求量程0.5-15m侧重于理论分析与电路设计，要求给出详细的计算过程分析所设计的传感器各种性能指标7. 电容式差压变送器的设计内容要求:电容式差压变送器的结构原理图使用二级管环形检波电路输出电流信号，给出电路图分析所设计的传感器各种性能指标8. 接近开关的设计内容要求:设计电容、电感或霍尔式（三者任选其一）接近开关绘制工作原理图及电路设计图，完成相关的理论计算（传感器及应用，王煜东）9. 电涡流位移传感器的设计内容要求:设计电涡流传感器探头，绘制探头结构图（CAD绘制）设计电涡流传感器的谐振电路、调频式测量电路（PROTEL绘制）等有必要的相关计算说明、精度分析等10. 压电式加速度传感器的设计内容要求:利用压电片设计一个加速度传感器，绘制结构图（CAD绘制）设计压电式传感器的测量电路（PROTEL绘制）等有必要的相关计算说明、精度分析等11. 压电式压力传感器的设计利用压电片设计一个测压传感器，绘制结构图（CAD绘制）设计压电式传感器的测量电路（PROTEL绘制）等有必要的相关计算说明、精度分析等12. 热电偶温度传感器的设计内容要求:设计测量温度范围为-100~500℃的热电偶传感器选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决误差等问题有热电偶的结构图（CAD绘制）、电路图（PROTEL绘制）、选型与必要的相关计算说明、精度分析等（参考资料：教材与传感器的理论与设计基础及其应用）13. 光纤温度传感器的设计内容要求:设计半导体吸收式光纤测温式传感器光学系统设计：发光二极管、光电二极管、光纤等设计或选型相关电路设计14. 光纤位移检测系统的设计设计反射式传光型光纤位移检测系统光学元件选型及光路设计光电测试系统选型或设计光路图电路图及相关的分析计算说明，特性参数等15. 光栅位移传感器的设计内容要求:光栅位移传感的测量原理及光路图，给出变相电路的原理图采用细分技术提高分辨力16. 光纤式压力、温度复合传感器的设计内容要求:给出传感器的设计结构图侧重于理论分析与电路设计，要求给出详细的计算过程分析所设计的传感器各种性能指标17. 汽车踏板力传感器的设计内容要求:汽车踏板力传感器的探头结构要求给出信号检测电路分析所设计的传感器测力原理18. 磁电式汽车轮速传感器的设计内容要求:轮速传感器的结构图要求给出信号处理电路分析所设计的传感器测试原理19. 电容式燃油性质传感器的设计内容要求:设计传感器电极的结构，包括电感与感应电动势的测量原理传感器控制电路和信号分析20. 光学式燃油性质传感器的设计内容要求:给出传感器的构成方案与结构原理图传感器控制电路框图对其基本性能、耐久性等进行分析（传感器设计与应用实例刘少强）21. 洗衣机的位移传感器的设计内容要求:传感器的设计和测量原理，包括电感与感应电动势的测量原理传感器控制电路和信号分析22. 恒定光源混浊度传感器的设计内容要求:给出传感器的结构原理图建立混浊度对应关系选择混浊度标准物传感器控制电路与调试23. 同时测量位移和角度的电容式传感器的设计内容要求:设计同时测量位移和角度的电容式传感器的结构（CAD绘制）对其进行特性分析并给出脉宽调制给出消除误差的方法等（传感器设计与应用实例刘少强）24. 电容式膨胀尺寸传感器的设计内容要求:设计电容式膨胀尺寸传感器的结构（CAD绘制）给出电压转换电路、提高转换精度的方法及调试步骤等。
传感器项目设计范文
传感器项目设计范文
一、引言
传感器是一种对物理量进行测量的仪器，它可以提供各种物理量的可
测量信号，并将信号转换成有用的电子信号。
传感器在各种应用中发挥着
重要作用，如自动控制系统、空间技术和生物识别等。
本文介绍了一种新
型传感器的设计，它可以实现对温度、压力和湿度等物理量的测量和监测。
二、传感器介绍
新型传感器是一种新型的传感器，它可以实现对温度、压力和湿度等
物理量的测量和监控。
传感器采用热电堆传感技术，具有良好的精度、可
靠性和特殊性能等优势。
传感器由传感器本体、传感器头和信号处理模块等部件组成。
它采用
双重温度调节结构，能够有效地检测温度的微小变化，测量精度高，最大
测量范围可达-200℃～+900℃。
它使用的湿度传感器采用全铁磁技术，能
够测量精度高，最大测量范围可达5%～95%；压力传感器采用金属密封技术，能够测量精度高，最大测量范围可达-1～400Kpa。
此外，传感器具有
高敏感度、快速响应、电源稳定性高等特点。
三、硬件结构
新型传感器包括传感器本体、传感器头和信号处理模块等部件。
传感
器本体采用铝合金材料，具有良好的抗腐蚀和耐热性能，防止外界信号干扰，保证测量精度。
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电容传感器探头设计
1.选材与加工
温度变化会使电容传感器各部分的几何尺寸和介电常数发生变化，而湿度也会影响某些介质的介电常数和绝缘电阻值，因此必须进行正确的选材以及采用精细的加工工艺，以减小环境温度,湿度等变化产生的影响，保证绝缘材料的绝缘性能。
一般的,电容传感器的金属电极选用温度系数低的铁镍合金或陶瓷等材料，也可在陶瓷或石英等非金属材料上喷镀金或银，传感器内电极应加以密封，以防尘防，传感器电极的支架应具有一定的机械强度和稳定性能，并要有较高的绝缘电阻，如石英、云母及陶瓷等。
另外，传感器的电介质宜采用空气或云母等介电常数的温度系数近似为零的电介质。
2.消除减小边缘效应
边缘效应会影响电容传感器的灵敏度和线性度，必须尽量消除或减小，为了减小边缘效应，可以通过减小极间距来实现，使传感器的极板直径远大于极板间距，但这种方法容易产生击穿，而且会限制测量范围"目一前常用的消除边缘效应的方法是使用等位环技术。
并且在测量过程中应尽量避免极板间的振动，以保证测量结果的正确性。
3.探头设计
在设计电容传感器探头时，首先需要考虑探头极板的形状，根据对平板电容电场边缘效应的研究，对四种面积相等而形状不同的平板电容缘效应进行比较，其从大到小的顺序为：正三角形、正方形、正六边形、圆形。
因此可知圆形电极的极板边缘效应最小，故在本设计中使用圆形的探头结构。
等位环
图1容传感器探头平面结构图
图1为本设计的电容传感器探头平面结构图，探头表面由一个圆形测量极板和两个同心金属圆环组成。
两个同心圆环分别为等位保护环和地屏蔽环，三部分通过绝缘层相隔。
等位保护环利用了等位技术，使其与中心测量极板等电位，转移了边缘效应，保证了测量极板内的电势分布均匀。
地屏蔽环利用了法拉第屏蔽原理，即如果导体笼内部存在电荷时，将导体接地，与地球相连接，成为一个大导体，则导体笼的表面所感应的电荷几乎不受内部电荷的影响，从而隔绝了内外电场之间的影响，避免外界的电磁干扰。
电容传感器的机械尺寸决定了薄膜测厚仪的分辨率及抗干扰特性。
因此，在进行机械设计时，首先要选定传感器的基本参数：。