提高传感器动态特性方法分析

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1、机电工程技术!""!年第#$卷第%期研究与开发提高传感器动态特性方法分析&徐静，曾志新，刘桂雄’华南理工大学机械工程学院，广东广州%$"()"*摘要：简要介绍常用几种提高传感器动态特性的方法，比较其优缺点及应用，指出了软件方法及应用+,-’+./.012,./312-456789954*技术将是未来发展中实现传感器动态特性实时补偿的主要发展方向。关键词：传感器；动态特性；+,-中图分类号：:-!$!文献标识码：;文章编号：$""<=<)

2、技术改变化学传感器的结构，基于参量的共振特性来改善传感器的动态特性A#BA)B，从理论研究证明这种方法设技术的三大支柱，是信息产业的重要基础工业。传感器是信息系统的第一道门坎，担负着采集信息的任务。传感器计的质量H化学传感器能够检测到$8=$%I$8=$(/的质量变的动态特性是指传感器对激励的响应特性。大量的被测信化，比普通悬臂梁质量传感器的灵敏度高出两个数量级。号是动态信号，一个动态特性好的系统，其输出随时间变#综合利用敏感元件的材料、结构优化的方法化的规律，将能同时再现输入随时间变化的规律，即具有在测量膛壁表面温度技术中，根据枪炮膛壁瞬态温度相同的时间函数。但实际系统中很难具有相同

3、的时间函测量时所受到的瞬时高温、高压及高速气流的作用来研究数，中间存在动态误差。例如：在航天航空领域里，温度表面温度传感器的结构和工作机理，巧妙地利用薄膜热接变化很大，传感器应能立刻感受变化的温度，并能有效地点热惯性小的特点，基体材料采用镍铬合金，膜层材料采跟踪温度变化，但由于它的热惯性而很难测得精确的温度用银，热电极材料为镍铬=镍硅而设计了动态特性非常好值，所以必须提高传感器的热响应特性，才可能达到动态的表面温度传感器。它对于改进兵器结构设计、提高武器测温的要求。如在测试土壤水份的过程中，由于湿度传感使用寿命和杀伤威力起了重要作用。为了提高海洋测温传器的传感滞后，当水份不足时会导致植

4、物的干死；而水份感器的动态特性，敏感元件的材料选用新型小惯性铜电过量也会影响植物的生长并导致其死亡。因此，分析产生阻，进行时间常数、热惯性、响应速度和体积等方面的优动态误差的原因，从而找出改善措施，提高传感器动态特化设计，设计出的海洋温度传感器的时间常数$!$("D9；性，尽可能使动态误差降到最低限度，具有重大意义。在多维力传感器研究中，敏感单元非常多（有时多达!)个以上），这时可以通过敏感位置的优化布置来提高传感!常见提高传感器动态特性方法器的动态特性A%BA(B；在研究微型触觉传感器的敏感单元时，提高传感器动态性能的方法主要是指针对一些测量惯采用了J型方膜结构ACB，通过对J型方膜

5、结构传感器敏感性较大的敏感元件，为缩短测量响应时间而采取的有效方单元进行了频率、振型等参数的理论分析、有限元计算和法和措施，目前国内外主要提高传感器动态特性方法有如测试等方面的优化设计，使微型触觉传感器的动态特性有下几种：一定的提高，促进了微型触觉传感器的加工和应用。（$）从传感器机理本身改进提高的方法从传感机理本身提出新方法、新结构，采用新工艺、这种方法主要是指从传感器传感机理出发，从敏感元新材料以及优化技术等方面提高传感动态性能的方法是比件的材料、制作工艺以及结构优化等方面采取适当的措施较基础的，在一定程度上也是比较有效的，因而人们在设来进行的。当然从传感器机理方面来研究提高传感器

6、动态计传感器时经常首先考虑。但要创新性地发明一种新材特性不只是考虑采用一种措施，而是几种措施综合考虑。料、改进某种工艺等来提高传感器的动态特性有时也是比!选用合适的敏感元件的材料和制作工艺较有限的，往往花费很多精力却达不到效果。如在热电薄膜红外传感器研究中，制作工艺采用微细（!）采用硬件电路来补偿的方法加工技术，敏感元件采用-?:.@敏感新材料A$B。当用一束#由于通过敏感元件的结构、工艺制作等方法来提高传波长为

7、创新项目（>"""$%）。收稿日期：!""!—")—"%!%研究与开发机电工程技术!""!年第#$卷第%期中，结合补偿电路来进一步实现传感器动态特性的补偿。例性能的提高。如：在加速度传感技术研究中，由于微硅加速度传感器的结软件技术提高方法与硬件电路方法相比较，特征在于构的固有特点，使得它的测量上限受到很大限制，动态测量能够充分利用软件的灵活性及经济性。算法软件实现起来误差也难以降低&’(。例如，通常在微硅加速度传感器的低频的方法多种多样，例如：