專利名稱：微形超高靈敏電極式流動傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微形超高靈敏電極式流動傳感器。
傳感器是借助于檢測元件(敏感元件)接收一種形式的信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。它獲取的信息，可以是各種物理量、化學(xué)量和生物量等，而轉(zhuǎn)換后的信息也有各種形式，大多數(shù)的傳感器是將獲取的信息轉(zhuǎn)換為電信號。目前，傳感器應(yīng)用領(lǐng)域已十分廣泛，在國防、航空、航天、交通運輸、能源、機械、石油、化工、輕工、紡織等工業(yè)部門和環(huán)境保護、生物學(xué)工程等方面都大量地采用各種各樣的傳感器。檢測流體流速、流量等信息的傳感器主要有旋漿式、光電式、超聲式、電阻式、電磁式等，這些種類的傳感器都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、不能微形化、對于流體的微小波動無法測出，靈敏度不高等缺陷，在使用上受到一定的限制。例如電磁式流量計，它是利用法拉第法則來檢測管內(nèi)流動的流體的流量，在電磁激勵線圈中流過一定的波形的電流產(chǎn)生矩形波電磁場，在磁場中兩只導(dǎo)電電極間水垂直于電極方向運動，由于水流切割磁力線，故在電極兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此電信號通過電路由檢測儀表顯示，其流速感應(yīng)信號極微弱，因此對放大電路工作要求較高，由于電磁激勵線圈的體積大，所以傳感器無法微形化。而且上述這些傳感器都不能同時檢測流體中不同兩點，特別是相距很遠的兩點的信息。
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)十分簡單，傳感靈敏度高，可對液體中的微小波動進行檢測輸出信號，可實現(xiàn)微形化，能對同一流體中的不同兩點進行同時傳感，應(yīng)用范圍十分廣泛的微形超高靈敏電極式流動傳感器。
本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的本發(fā)明的傳感器是由兩個微小的電極構(gòu)成，電極可以由金屬材料制做，也可以由具有導(dǎo)電性能的非金屬材料制做，兩個電極可采用相同的材料，也可采用兩種不同的材料制做，兩個電極可分別獨立設(shè)置，也可以通過一隔離保護套將兩個電極固定于一體制成傳感頭。在電極的形狀上可根據(jù)具體的應(yīng)用需要制成各種形狀，如細小的針狀或片狀等，在電極外可加裝保護外套，保護外套的表面應(yīng)可使液體通過。本傳感器的初級信號處理電路是由R1、R2、R3三個電阻組成的橋式電路。
本傳感器是根據(jù)法拉第定律設(shè)計的，其工作原理是，當在兩電極間外加微小恒定直流電壓時，液體中的正負離子分別向兩個電極運動，在兩個電極上將分別產(chǎn)生一層覆蓋物，同時在兩個電極上分別有氧氧氣體析出，由于電極很微小會產(chǎn)生極化現(xiàn)象使得電流中斷。當被測液體產(chǎn)生波動、流動或電極本身產(chǎn)生運動時，電極表面的覆蓋物將發(fā)生變化，使得電極的導(dǎo)電性發(fā)生變化，兩電極間產(chǎn)生明顯的電壓變化，其信號由R1、R2、R3組成的電橋電路的A、B端輸出，信號輸出的強弱與傳感器電極端的液體流動、波動或電極本身運動的變化大小成正比。若兩電極分別獨立設(shè)置，當正傳感電極周圍液體發(fā)生變化時，在由電阻R1、R2、R3組成的橋式電路A端輸出高電位，當負傳電極周圍液體發(fā)生變化時，在橋式電路的A端輸出低電位。這些電信號將由相應(yīng)的電路處理后，通過儀表顯示出來，在這種方式下，兩電極相距很遠，也可很靈敏的進行傳感，并且可同時對正負兩電極周圍的液體進行檢測。若兩電極裝于同一體時，其中一電極可與液體直接接觸，另一電極只通過隔離套開口處與液體接觸，兩電極與液體的接觸面積不同，這樣當被測液體發(fā)生變化時，本傳感器便會有相應(yīng)的電信號產(chǎn)生，并輸入到由R1、R2、R3組成的橋式電路中，在橋式電路的A端將輸出高電位，再由相應(yīng)的配套電路進行處理。
本發(fā)明的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)十分簡單實用，設(shè)計新穎，傳感靈敏度高，可感知液體中的微小波動，輸出信號強，對電路要求低，且體積微小，便于攜帶，可用于極狹小的場合，和對極細小的管路中的流體進行檢測，還可對同一流體中的不同兩點進行同時傳感，應(yīng)用范圍十分廣泛。
下面結(jié)合附圖給出
具體實施例方式

圖1為本發(fā)明的兩電極分別獨立設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的兩電極一體設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例1的電路原理方框圖；圖4為實施例2的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實施例2的傳感器另一種(針狀)結(jié)構(gòu)示意圖6為實施例2的電路原理方框圖。
其中1-正傳感電極，2-保護外套，3-負傳感電極，4-隔離套。
實施例1本實施例是利用本發(fā)明的傳感器設(shè)計的電子自動釣魚、魚訊顯示儀。參照附圖3，將傳感器正傳感電極1制成微形化，用可導(dǎo)電釣魚線連接于顯示儀電路輸入端C，用腦線將魚鉤連接于正傳感電極1的下端，且魚鉤與傳感電極1的距離越近越好，顯示儀可設(shè)在魚桿上，其工作電路由R1、R2、R3組成的橋式電路，前置放大電路，儀表顯示輸出電路，設(shè)定聲光報訊電路構(gòu)成，其工作電源為6v恒壓直流電源，傳感器的負傳感電極3與顯示儀的工作電路的D點連接。使用時，將魚鉤和正傳電極置于釣點水中，同時將負傳感電極3置于釣位附近的水中，正負傳感電極間可相距很遠，當魚在魚鉤附近游動時，正傳感電極1周圍的水產(chǎn)生波動，傳感器將信號通過橋式電路輸出到魚訊顯示儀的前置放大電路中進行放大，由儀表顯示輸出電路輸出到儀表上顯示出來，該信號的強弱與正傳感電極1周圍水的波動大小成正比，且信號在儀表上連續(xù)顯示，所以可以探測出釣點周圍是否有于游動，當魚咬鉤時帶動傳感器運動，使信號增強，在儀表上被進一步顯示出來，從而可判斷出魚咬鉤的情況，當魚咬鉤的信號增大到一定值時，設(shè)定聲光報訊電路輸出使聲光報訊器工作發(fā)出聲光報訊，提示垂鉤者提桿，當然在本實施例中也可用魚鉤直接作正傳感電極。采用本顯示儀可完全替代魚漂，全天侯工作，使得釣魚可不受氣侯的影響，且可在夜間進行垂鉤，徹底改變了現(xiàn)有的釣魚方式，克服了現(xiàn)有魚漂觀察魚訊的不足，免除了垂釣者釣魚時需雙眼緊盯魚漂的勞累之苦，而且由于魚訊顯示準確，快速，靈敏變高，使魚很難逃脫，大大提高了上魚率，特別是用于海桿，可將魚鉤及傳感器一同投到百米以外的釣點，而顯示儀在魚桿上進行顯示，更是傳統(tǒng)釣法所無法比擬的。
實施例2本實施例是根據(jù)本發(fā)明的傳感器而設(shè)計的超微形流速傳感器，參照附圖4、6其傳感器是將正傳感電極1置于隔離套4中，與負傳感電極3一同裝于保護外套2中構(gòu)成傳感頭，該傳感頭通過屏蔽電線連接于由電橋電阻R1、R2、R 3與6v直流恒壓電源組成的信號輸出電路，輸出信號一路至前置放大信號電路，另一路至流體性質(zhì)檢測電路，同時將流體性質(zhì)信號輸入至流體性質(zhì)與流量信號對比較準電路，將對比后信號輸入至定時精度開關(guān)電路，由于電極的極化作用影響精度與穩(wěn)定，所以定時精度開關(guān)電路定時選擇在局限有效工作區(qū)，選擇一線性度高信號正比變化的一信號輸入至采樣保持電路后，將信號保持，由后邊的線性化電路及儀表輸出設(shè)定電路完成對顯示儀表準確調(diào)整后輸出至儀表上顯示。傳感頭可作到很微小，如細小的針狀(參照附圖5)能夠使用到各種不同的檢測場合和狹小的地方及微細的管路內(nèi)的流體。
權(quán)利要求
1.一種微形超高靈敏電極式流動傳感器，其特征是傳感器由兩個微小的電極構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是電極制成材料可以是金屬材料，也可以是具有導(dǎo)電性能的非金屬材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征是兩個電極可采用相同的材料，也可采用兩種不同的材料制做。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是兩個電極可分別獨立設(shè)置，也可以通過一隔離保護套將兩個電極固定于一體制成傳感頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是傳感器的初級信號處理電路是由R1、R2、R3三個電阻組成的橋式電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微形超高靈敏電極式流動傳感器,其特征是傳感器由兩上微小的電極構(gòu)成兩個電極既可分別獨立設(shè)置,又可將其制成一體形成傳感頭。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單實用,設(shè)計構(gòu)思新穎,傳感靈敏度高,可感知液體中的微小波動,輸出信號強,對電路要求低,且體積微小,便于攜帶,可用于極狹小的場合,和對極細小的管路中的流體進行檢測,及對同一流體中的兩點進行同時傳感,應(yīng)用范圍十分廣泛。
文檔編號G01N27/30GK1212367SQ9711970
公開日1999年3月31日 申請日期1997年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月24日
發(fā)明者蒼永順 申請人:蒼永順