平面电容式无损探测传感器的研究

发布时间：2016-11-05 14:40

  本文关键词：任意结构形状的电容传感器原理和数学模型，由笔耕文化传播整理发布。

《西南交通大学》 2012年

平面电容式无损探测传感器的研究

谢宁宁  

【摘要】：无损评估NDE(Nondestructive evaluation)技术是在不损害工件或材料使用性能的前提下,通过传感器获取被检测材料的信息,再将获得的信息转换成材料缺陷的参数来进行性能评价。 本文针对非金属板中的异常或者损伤的检测,研究了一种结构简单、成本低和操作方便的平面电容传感器式NDE技术。 首先,通过有限元方法分析了两电极平面电容传感器的结构参数对传感器有效电容量的影响。具体分析如下：1)分析了两电极平面电容传感器有效电容量与电极宽度和间距的关系,得出电极宽度s越大、电极间距g越小电容传感器的有效电容值C越大,且电极间距g对传感器的有效电容量影响更明显；2)分析了两电极平面电容传感器的有效探测深度与传感器探头电极宽度、电极间距的关系。 然后,通过有限元方法分析了三电极平面电容传感器的结构参数对传感器有效电容量的影响。具体分析如下：1)分析了非金属板厚度和相对介电常数分布不均匀对传感器有效电容量的影响；2)分析了三电极平面电容传感器探头水平和垂直方向上的有效探测范围；3)对非金属板中的损伤进行初步定位探测；4)研究了非金属板中损伤深度和损伤大小对传感器有效电容量的影响。 最后,利用AD7150/AD7745/AD7746芯片和STC89C52RC单片机设计相应的外接检测电路来研究损伤信息对电容传感器的有效电容量的影响。仿真和初步试验结果表明,平面电容传感器式NDE技术用于非金属板内部的异常或损伤检测和定位是可行和有效的。

【关键词】：
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP212.1
【目录】：

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【引证文献】

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1 谢军;基于MEMS和数字信号处理器的露点仪设计[D];南京信息工程大学;2013年

【参考文献】

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1 谢宁宁;陈向东;李晓钰;宋濛;;平面电容传感器在探测材料损伤中的研究[J];半导体技术;2011年07期

2 李国林,张旭,赵曦,施聚生;电容传感器灵敏度与结构关系研究[J];兵工学报;2000年04期

3 徐勇超;董恩生;姜亦林;庞宇;吴云靖;;一种飞机复合材料构件损伤检测的新方法[J];玻璃钢/复合材料;2010年03期

4 谢宁宁;陈向东;李晓钰;;三电极平面电容传感器对材料损伤的探测[J];传感器与微系统;2011年04期

5 陈宝;胡晓兵;孙鸿;;基于AD7745的电容差压传感器设计[J];传感器与微系统;2011年06期

6 刘海仓;滕召胜;刘静波;熊海涛;罗彬;;基于AD7745的数字式油品检测传感器设计[J];传感器与微系统;2011年09期

7 蒋家云;富宝龙;;电容式传感器微电容检测电路的研究[J];传感器世界;2008年03期

8 赵军荣;刘双峰;;基于AD7150微小电容测量方法的研究[J];传感器世界;2010年06期

9 陈力;陈仁文;;AD7745在微机械电容式传感器测量电路中的应用[J];仪器仪表用户;2006年04期

10 孙海霞;李海亮;马爱虹;;高精度、完全集成式电容数字转换器AD7746[J];国外电子元器件;2007年07期

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1 韩伯贤;四极板电容传感器在微位移测量中应用的研究[D];河北工业大学;2005年

2 李晓钰;复杂电极结构的单片式电容微位移传感器[D];西南交通大学;2010年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 谢宁宁;陈向东;李晓钰;宋濛;;平面电容传感器在探测材料损伤中的研究[J];半导体技术;2011年07期

2 黄林;陈向东;谢宁宁;李晓钰;;基于AD7150微位移电容传感器的研究[J];半导体技术;2012年06期

3 刘少刚;孟庆鑫;罗跃生;董晓璋;田勇臣;;任意结构形状的电容传感器原理和数学模型[J];北京林业大学学报;2008年04期

4 刘少刚;孟庆鑫;罗跃生;王珏;田勇臣;;单一平面电容传感器数学模型的数值解法[J];北京林业大学学报;2009年04期

5 张明星;;T800碳纤维复合材料混合连接层合板钉载分布及有限元计算[J];玻璃钢/复合材料;2011年05期

6 李万全;;变压器绝缘层压板干燥过程微水分检测[J];变压器;2009年01期

7 窦银科;李阳;秦建敏;;基于电场感应的冰层厚度检测传感器及其系统的研究[J];传感技术学报;2010年09期

8 戴恒震,孙宝元,韩巍,李万全,李潇潇;测量绝缘纸板微水分分布的电容阵列式传感器[J];传感器技术;2004年12期

9 于静;李国林;熊波;谢鑫;;电容式传感器探测电极设计[J];传感器与微系统;2006年07期

10 刘海青;许锦峰;姚恩涛;周克印;张君;;基于电容式传感器的建筑物围护结构含水率测试[J];传感器与微系统;2008年07期

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1 张明星;;T800碳纤维复合材料混合连接层合板钉载分布及有限元计算[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年

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1 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 刘焕龙;饲料的吸湿解吸平衡规律和颗粒饲料冷却的模型拟合[D];江南大学;2010年

3 胡海军;超声振动微铣削系统的建立及铣削力和残余应力的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

4 徐鲁宁;磁控高熔敷率MAG焊机理研究[D];北京工业大学;2001年

5 贾智;微电子机械系统中新型电磁微电机的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2003年

6 赵志斌;复杂土壤中接地网性能分析与变电站内空间电磁场计算[D];华北电力大学（河北）;2005年

7 李万全;变压器绝缘纸板干燥过程微水分检测机理与试验研究[D];大连理工大学;2006年

8 何毅;基于BP神经网络电容法刨花含水率测试仪的研究与开发[D];南京林业大学;2006年

9 仲崇权;工业现场数据采集与工业以太网若干关键技术[D];大连理工大学;2007年

10 李伟;基于交流电磁场的缺陷智能可视化检测技术研究[D];中国石油大学;2007年

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1 郑银涛;基于平板式电容的微位移测量系统设计[D];大连理工大学;2010年

2 孙继卫;宽频激励下粮食水分在线检测技术研究[D];河南工业大学;2010年

3 朱敬坤;食用油品质现场快速检测技术研究[D];河南工业大学;2010年

4 廉孟冬;基于激光角度传感器和平面光栅的二维微位移直接解耦测量技术[D];浙江大学;2011年

5 刘珍;基于PS021的电容式冰层厚度检测系统的设计[D];太原理工大学;2011年

6 李阳;同面多电极感应式冰层厚度传感器及其检测系统的设计与研究[D];太原理工大学;2011年

7 贾丹丹;基于RWG矩量法与小波相结合的天线分析算法的研究[D];太原理工大学;2011年

8 陈磊;基于多传感器的高含气率多相流量计的研究[D];沈阳工业大学;2011年

9 靳绍珍;基于PCS7全液压矫直机的监控系统[D];太原科技大学;2011年

10 史文东;小区玉米测产系统研究[D];山东理工大学;2011年

【同被引文献】

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1 茅正冲;赵姗姗;宋书林;;基于MSP430的露点仪设计[J];电脑知识与技术;2010年15期

2 朱妍;国外用露点法测定水份技术新动态[J];低温与特气;1994年02期

3 范清香;阻容式露点仪测量SF＿6气体中微水含量应注意的几个问题[J];山西电力技术;1995年05期

4 苏小勇;赵世军;高太长;杨树臣;;冷镜式露点仪现状及关键技术分析[J];大气与环境光学学报;2011年05期

5 乔亚;;目标红外辐射控制技术研究[J];激光与红外;2006年02期

6 魏运芳;曹满;;冷镜式露点仪测量中的若干问题[J];计量与测试技术;2011年07期

7 王冰;赵素红;孙勇;;露点仪示值误差校准结果的不确定度评定[J];计量与测试技术;2011年11期

8 李晓豁;吴志强;;基于参数自适应模糊PID控制器的掘进机恒功率调速系统[J];制造业自动化;2009年01期

9 石明江;张禾;何道清;;基于LabVIEW的高精度铂电阻测温系统设计[J];计算机测量与控制;2012年04期

10 王玥;;ARM处理器浅谈[J];华章;2011年15期

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1 于殿泓;紫外光快速成型技术及其应用研究[D];西安理工大学;2001年

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1 杜炳政;基于虚拟仪器的车辙试验采集系统的研究[D];长安大学;2011年

2 童汉维;半导体制冷器温度控制系统的设计与实现[D];华中科技大学;2010年

3 周晶晶;雷达测速仪数字信号处理系统的设计[D];西北工业大学;2006年

4 张涛;基于自适应模糊PID控制镜面露点仪的设计[D];郑州大学;2006年

5 顾乐明;姿控冷喷气体的微量水份检测技术研究[D];国防科学技术大学;2006年

6 金灿龙;电动助力转向用电机电流伺服系统的研究[D];同济大学;2007年

7 凌灵;基于非硅MEMS的新型微机械加速度计若干技术的研究[D];上海交通大学;2008年

8 程鹏;多功能环境可控摩擦磨损试验机智能测控系统[D];合肥工业大学;2008年

9 张贺;单自由度伪动力试验方法的实现[D];中国地震局工程力学研究所;2009年

10 王海基;基于FPGA像增强器自动门控电源电路设计[D];长春理工大学;2009年

【二级参考文献】

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1 曹新平,张大成,黄如,张兴,王阳元;一种新的不受寄生电容影响的电容式传感器接口电路[J];半导体学报;2002年07期

2 崔占忠,白玉贤,马俊,徐清泉;电容近炸引信的探测灵敏度[J];兵工学报;1995年03期

3 李国林,张旭,赵曦,施聚生;电容传感器灵敏度与结构关系研究[J];兵工学报;2000年04期

4 王雷,王保良,冀海峰,黄志尧,李海青;电容传感器新型微弱电容测量电路[J];传感技术学报;2002年04期

5 宋光德;官志坚;栗大超;;电容式微加工超声传感器(cMUT)的有限元仿真[J];传感技术学报;2006年05期

6 何维玮;赵新;李毅堂;卢桂章;;基于AD7745的微电容加速度计测量电路设计与实现[J];传感技术学报;2008年03期

7 吴阳平;滕召胜;林海军;迟海;;基于电容传感器的毛细管粘度计液位自动检测方法[J];传感技术学报;2009年07期

8 王莉田,张玉艳,王玉田;用于电容式传感器的差动线性电路[J];传感器技术;2002年04期

9 丁英丽;基于电容式传感器的粮食水分测量仪[J];传感器技术;2003年04期

10 马廷锋,耿世钧,徐建平,曹晓华;新型单片电容式传感器的研制[J];传感器技术;2003年06期

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1 杨荣辉;电容式粮食水分仪的研究[D];沈阳工业大学;2003年

2 韩伯贤;四极板电容传感器在微位移测量中应用的研究[D];河北工业大学;2005年

3 赵晋云;智能电容测微仪系统关键技术的研究[D];天津大学;2005年

4 陈学英;微小电容检测系统的研究与实现[D];电子科技大学;2008年

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1 戴克中;;智能电容传感器的开关型电容接口[J];工业仪表与自动化装置;1988年03期

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3 万才春,谢吉华,柏国柱;分压式电容传感器及其测量电路[J];传感技术学报;1994年04期

4 顾建喜,刘存,王举;基于FE的电容传感器仿真分析[J];沈阳工业大学学报;2002年01期

5 高;采用室温电容传感器的红外成像仪[J];红外;2003年04期

6 向莉,董永贵;同面散射场电容传感器的电极结构与敏感特性[J];清华大学学报(自然科学版);2004年11期

7 强锡富 ,丁雪梅;容栅测量系统的进展[J];工具技术;1985年09期

8 史锦珊;吴玉岩;;两相三组分流量的在线检测[J];工业仪表与自动化装置;1987年01期

9 周克新,孙颖,刘冬春;薄材厚度在线检测仪的设计与应用[J];天津理工学院学报;1999年02期

10 李国林,张旭,赵曦,施聚生;电容传感器灵敏度与结构关系研究[J];兵工学报;2000年04期

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1 李小伟;赵海发;;电容传感器的原理及在汽车行业中的应用[A];第四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2007年

2 鲁云峰;赵建亭;贺青;钟青;;一种基于电容传感器的无磁性位移测量系统研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年

3 钟双英;刘崧;;变极距式电容传感器的特性研究及应用[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集（下册）[C];2010年

4 宋广红;李海洲;;基于介电特性的食用油脂品质快速检测系统性能优化研究[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年

5 周超超;郭文川;;植物叶片含水率检测仪的设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

6 林明星;李倩;查蔓莉;;雾化喷嘴均匀性测量电容传感器[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集（下）[C];2001年

7 孙涛;阎永达;王洪祥;董申;;微尺寸探针测量技术[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集（上）[C];2001年

8 郭辉;周兴林;刘书桂;孙长库;郑义忠;;相邻孔壁和小盲孔测量系统的研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年

9 邓湘;唐宇;;微/纳米级磨损测量的电容方法研究[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年

10 张晓飞;杨定新;胡政;杨拥民;;一种快速高精度电容测量解决方案[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集（Ⅱ）[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 ;[N];计算机世界;2002年

2 陈让宽;[N];中国计算机报;2005年

3 朱巨军 陈顺子;[N];中国计算机报;2004年

4 唐川;[N];中国计算机报;2004年

5 柴晓光 陈佳实;[N];计算机世界;2002年

6 本报记者 向红;[N];中国城乡金融报;2010年

7 通讯员 邓廷辉;[N];科技日报;2011年

8 本报记者 吴佩;[N];农民日报;2011年

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1 叶佳敏;基于内外环电容传感器的湿气检测技术研究[D];天津大学;2009年

2 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

3 李楠;相邻电容传感器设计及ECT技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

4 尹凡;基于平板电容模型的电容传感器以及新型压电传感器的研制与应用[D];湖南大学;2002年

5 杨柳;几种新型电容生物传感器及复杂样品溶出伏安分析技术的研究与应用[D];湖南大学;2005年

6 宁德亮;新型电容传感器测量流动湿蒸汽湿度的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

7 余建平;面向精密定位的平面电容式多自由度位移测量传感器关键技术研究[D];浙江大学;2013年

8 王振亚;垂直上升油水及油气水多相流流动参数测量方法研究[D];天津大学;2010年

9 张玉贵;烟气轮机叶片振动的非接触式在线监测关键技术研究[D];天津大学;2008年

10 葛伟庆;生物组织介电信息在体实时检测[D];中国协和医科大学;1996年

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1 赵晋云;智能电容测微仪系统关键技术的研究[D];天津大学;2005年

2 张琦;应用于多相流参数检测的电容层析成像系统研究[D];南京理工大学;2004年

3 白国花;电容传感器测量电路的研究与应用[D];中北大学;2005年

4 方建卿;联合收割机谷物含水率在线测量技术研究[D];中国农业大学;2005年

5 张健;电容层析成像系统的研究[D];沈阳工业大学;2005年

6 付巍;基于电容传感器的一体化放入式电子测压器系统的研究[D];中北大学;2006年

7 徐群;两相流相关流量测量方法研究[D];南京理工大学;2004年

8 李红旗;基于介电常数的车用润滑油在线监测方法研究[D];吉林大学;2007年

9 程婷婷;电容式火药水分检测系统的研究[D];中北大学;2008年

10 郭建宁;基于汽车应用的电容式触摸开关[D];厦门大学;2008年

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本文编号：165379