专利名称：微形超高灵敏电极式流动传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微形超高灵敏电极式流动传感器。
传感器是借助于检测元件(敏感元件)接收一种形式的信息，并按一定规律将它转换成另一种信息的装置。它获取的信息，可以是各种物理量、化学量和生物量等，而转换后的信息也有各种形式，大多数的传感器是将获取的信息转换为电信号。目前，传感器应用领域已十分广泛，在国防、航空、航天、交通运输、能源、机械、石油、化工、轻工、纺织等工业部门和环境保护、生物学工程等方面都大量地采用各种各样的传感器。检测流体流速、流量等信息的传感器主要有旋浆式、光电式、超声式、电阻式、电磁式等，这些种类的传感器都存在着结构复杂、体积大、不能微形化、对于流体的微小波动无法测出，灵敏度不高等缺陷，在使用上受到一定的限制。例如电磁式流量计，它是利用法拉第法则来检测管内流动的流体的流量，在电磁激励线圈中流过一定的波形的电流产生矩形波电磁场，在磁场中两只导电电极间水垂直于电极方向运动，由于水流切割磁力线，故在电极两端产生感应电动势，此电信号通过电路由检测仪表显示，其流速感应信号极微弱，因此对放大电路工作要求较高，由于电磁激励线圈的体积大，所以传感器无法微形化。而且上述这些传感器都不能同时检测流体中不同两点，特别是相距很远的两点的信息。
本发明的目的在于提供一种结构十分简单，传感灵敏度高，可对液体中的微小波动进行检测输出信号，可实现微形化，能对同一流体中的不同两点进行同时传感，应用范围十分广泛的微形超高灵敏电极式流动传感器。
本发明的目的是通过以下方式实现的本发明的传感器是由两个微小的电极构成，电极可以由金属材料制做，也可以由具有导电性能的非金属材料制做，两个电极可采用相同的材料，也可采用两种不同的材料制做，两个电极可分别独立设置，也可以通过一隔离保护套将两个电极固定于一体制成传感头。在电极的形状上可根据具体的应用需要制成各种形状，如细小的针状或片状等，在电极外可加装保护外套，保护外套的表面应可使液体通过。本传感器的初级信号处理电路是由R1、R2、R3三个电阻组成的桥式电路。
本传感器是根据法拉第定律设计的，其工作原理是，当在两电极间外加微小恒定直流电压时，液体中的正负离子分别向两个电极运动，在两个电极上将分别产生一层覆盖物，同时在两个电极上分别有氧氧气体析出，由于电极很微小会产生极化现象使得电流中断。当被测液体产生波动、流动或电极本身产生运动时，电极表面的覆盖物将发生变化，使得电极的导电性发生变化，两电极间产生明显的电压变化，其信号由R1、R2、R3组成的电桥电路的A、B端输出，信号输出的强弱与传感器电极端的液体流动、波动或电极本身运动的变化大小成正比。若两电极分别独立设置，当正传感电极周围液体发生变化时，在由电阻R1、R2、R3组成的桥式电路A端输出高电位，当负传电极周围液体发生变化时，在桥式电路的A端输出低电位。这些电信号将由相应的电路处理后，通过仪表显示出来，在这种方式下，两电极相距很远，也可很灵敏的进行传感，并且可同时对正负两电极周围的液体进行检测。若两电极装于同一体时，其中一电极可与液体直接接触，另一电极只通过隔离套开口处与液体接触，两电极与液体的接触面积不同，这样当被测液体发生变化时，本传感器便会有相应的电信号产生，并输入到由R1、R2、R3组成的桥式电路中，在桥式电路的A端将输出高电位，再由相应的配套电路进行处理。
本发明的优点是结构十分简单实用，设计新颖，传感灵敏度高，可感知液体中的微小波动，输出信号强，对电路要求低，且体积微小，便于携带，可用于极狭小的场合，和对极细小的管路中的流体进行检测，还可对同一流体中的不同两点进行同时传感，应用范围十分广泛。
下面结合附图给出
具体实施例方式
图1为本发明的两电极分别独立设置的结构示意图；图2为本发明的两电极一体设置的结构示意图；图3为实施例1的电路原理方框图；图4为实施例2的传感器结构示意图；图5为实施例2的传感器另一种(针状)结构示意图6为实施例2的电路原理方框图。
其中1-正传感电极，2-保护外套，3-负传感电极，4-隔离套。
实施例1本实施例是利用本发明的传感器设计的电子自动钓鱼、鱼讯显示仪。参照附图3，将传感器正传感电极1制成微形化，用可导电钓鱼线连接于显示仪电路输入端C，用脑线将鱼钩连接于正传感电极1的下端，且鱼钩与传感电极1的距离越近越好，显示仪可设在鱼杆上，其工作电路由R1、R2、R3组成的桥式电路，前置放大电路，仪表显示输出电路，设定声光报讯电路构成，其工作电源为6v恒压直流电源，传感器的负传感电极3与显示仪的工作电路的D点连接。使用时，将鱼钩和正传电极置于钓点水中，同时将负传感电极3置于钓位附近的水中，正负传感电极间可相距很远，当鱼在鱼钩附近游动时，正传感电极1周围的水产生波动，传感器将信号通过桥式电路输出到鱼讯显示仪的前置放大电路中进行放大，由仪表显示输出电路输出到仪表上显示出来，该信号的强弱与正传感电极1周围水的波动大小成正比，且信号在仪表上连续显示，所以可以探测出钓点周围是否有于游动，当鱼咬钩时带动传感器运动，使信号增强，在仪表上被进一步显示出来，从而可判断出鱼咬钩的情况，当鱼咬钩的信号增大到一定值时，设定声光报讯电路输出使声光报讯器工作发出声光报讯，提示垂钩者提杆，当然在本实施例中也可用鱼钩直接作正传感电极。采用本显示仪可完全替代鱼漂，全天侯工作，使得钓鱼可不受气侯的影响，且可在夜间进行垂钩，彻底改变了现有的钓鱼方式，克服了现有鱼漂观察鱼讯的不足，免除了垂钓者钓鱼时需双眼紧盯鱼漂的劳累之苦，而且由于鱼讯显示准确，快速，灵敏变高，使鱼很难逃脱，大大提高了上鱼率，特别是用于海杆，可将鱼钩及传感器一同投到百米以外的钓点，而显示仪在鱼杆上进行显示，更是传统钓法所无法比拟的。
实施例2本实施例是根据本发明的传感器而设计的超微形流速传感器，参照附图4、6其传感器是将正传感电极1置于隔离套4中，与负传感电极3一同装于保护外套2中构成传感头，该传感头通过屏蔽电线连接于由电桥电阻R1、R2、R 3与6v直流恒压电源组成的信号输出电路，输出信号一路至前置放大信号电路，另一路至流体性质检测电路，同时将流体性质信号输入至流体性质与流量信号对比较准电路，将对比后信号输入至定时精度开关电路，由于电极的极化作用影响精度与稳定，所以定时精度开关电路定时选择在局限有效工作区，选择一线性度高信号正比变化的一信号输入至采样保持电路后，将信号保持，由后边的线性化电路及仪表输出设定电路完成对显示仪表准确调整后输出至仪表上显示。传感头可作到很微小，如细小的针状(参照附图5)能够使用到各种不同的检测场合和狭小的地方及微细的管路内的流体。
权利要求
1.一种微形超高灵敏电极式流动传感器，其特征是传感器由两个微小的电极构成。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征是电极制成材料可以是金属材料，也可以是具有导电性能的非金属材料。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征是两个电极可采用相同的材料，也可采用两种不同的材料制做。
4.根据权利要求1所述的传感器，其特征是两个电极可分别独立设置，也可以通过一隔离保护套将两个电极固定于一体制成传感头。
5.根据权利要求1所述的传感器，其特征是传感器的初级信号处理电路是由R1、R2、R3三个电阻组成的桥式电路。
全文摘要
本发明涉及一种微形超高灵敏电极式流动传感器,其特征是传感器由两上微小的电极构成两个电极既可分别独立设置,又可将其制成一体形成传感头。其优点是结构简单实用,设计构思新颖,传感灵敏度高,可感知液体中的微小波动,输出信号强,对电路要求低,且体积微小,便于携带,可用于极狭小的场合,和对极细小的管路中的流体进行检测,及对同一流体中的两点进行同时传感,应用范围十分广泛。
文档编号G01N27/30GK1212367SQ9711970
公开日1999年3月31日 申请日期1997年9月24日 优先权日1997年9月24日
发明者苍永顺 申请人:苍永顺