| [供应] 棉条检测硅微传感器 |
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| 发布公司：西安交通大学维纳仪器有限责任公司 |
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| 发布日期：2006/2/27 15:24:00 |
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| 详细说明 |
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棉条检测硅微传感器是由西安交通大学维纳仪器有限公司研发的新一代棉条检测传感器，主要应用领域为纺织机械中的并条机、梳棉机等前纺设备的棉条在线检测及纺织质量控制检测等。
目前，对于纺织机械中的并条机、梳棉机等前纺设备的棉条在线检测及纺织质量控制检测设备，国内在此领域的研究尚无任何替代产品，国内一般均采用国外的有关产品。如瑞士Uster公司的产品，其结构主要为金属应变片测力装置，其敏感元件采用桥式金属应变片结构，因金属应变效应而存在着测量灵敏度低、精度不高的缺点。另外，由于国外对作为关键技术的棉条检测传感器在国内市场销售的限制以及附加配套设备的高附加值的要求，使国内精纺设备中的棉条检测及自匀整系统的应用推广受到限制。
由我公司研发的棉条检测硅微传感器采用先进的MEMS工艺和微细加工技术制作出以硅为基底的压力芯片作为棉条检测传感器的敏感元件，克服了上述现有的一些技术缺点，在并条机、梳棉机等前纺设备的棉条检测中，体现出灵敏度高、精度高、动态特性好、可靠性高、体积小、重量轻的特点。
研发的棉条检测硅微传感器具有自主知识产权，可作为国外相类似产品的替代产品，其较高的性能价格比，可作为推广并条机、梳棉机的检测系统和自匀整系统的有力保证。此项技术填补了国内空白。
（1） 传感器封装及长期稳定性研究
将制作的敏感元件与弹性元件集成，组成传感器的基本测量单元。做必要的机械结构设计，实现传感器装配结构和外型结构。为保证传感器的长期稳定性和对不同环境条件下的适用性，采用了全电路的温度补偿措施。传感器的信号处理电路中，采用了阻抗匹配及必要的放大、滤波等措施，使传感器适应不同测试系统的要求。
研制的棉条检测硅微传感器如图6所示。
图6 棉条检测硅微传感器
2、产品技术特征
棉条检测硅微传感器的敏感元件是用IC工艺制作的硅微应变固态压阻传感器。硅微应变固态压阻传感器由于其材料本身特点和制造工艺的先进性，具有尺寸小、重量轻、性能优的特点，因此将逐渐在国民经济的各个领域扮演重要角色，并且国家“十五攻关”和“863计划”都将其列为重点扶持研究课题，因而硅微传感器的产业化有着非常重大的意义。
棉条检测硅微传感器是基于MEMS技术的微传感器，其敏感元件不同于瑞士Uster产品的金属丝应变片，而是用IC工艺制作的硅敏感元件，该敏感元件属于自主知识产权。由于硅材料本身的特性以及敏感元件结构的独创性，使得棉条检测硅微传感器的分辨率远大于Uster的产品，其动态特性、频率特性优良，并且具有体积小、重量轻、功耗小的优点。因而将该产品应用于前纺过程中纱线均匀性在线检测与控制，可以有效提高纱线品质，增强纺织品的竞争力。
二、 技术性能指标与国内外先进水平的比较
棉条检测硅微传感器主要应用于纺织行业的前纺阶段，如安装于梳棉机、并条机上，进行棉条均匀性的在线检测，从而实现纱线的质量控制。棉条检测硅微传感器在性能上完全与Uster公司的同类产品相媲美（如表一），价格却远远低于瑞士Uster产品。
表一 棉条检测硅微传感器与瑞士Uster产品比较
西安交通大学 瑞士USTER
性
能 功耗 20mW 20mW
灵敏度 10mV/g 10mV/g
分辨率 0.5g 1g
长期稳定性 1％ 1％
重量 约100 g 约100 g
敏感元件 硅材料 金属材料
可供应量 大量 极少量
价 格
产品的主要技术指标：
① 供电
采用正负电压供电，±11V18VDC，最大耗电20mA。
② 输出信号
范围：0-10VDC，理想段为-2-6VDC；
输入阻抗：不小于1K；
长期稳定性：1%；
灵敏度：10mV/g；
分辨率：0.5g。
③ 使用环境
相对湿度65%，无结露，温度050℃。
④ 重量
测量部件：100g（含前置放大器）
⑤ 适用纺织速度
范围：0800m/min。
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