基于同步补偿法的精密温度测控系统设计

设计了一种高精度温度测控系统。在恒流源测温电路中接入基准电阻作为系统测温的零度基准,放大电路对基准电阻与铂电阻两端的电压差进行放大;采用同步补偿法,在测温电路中接入采样电阻以获取A/D转换所需的参考电压,消除了恒流源电流的波动对系统测温性能的影响;通过分段线性化的方法对铂电阻测温的非线性进行补偿。基于MAX1968构建了高集成度的TEC驱动电路,采用增量式PID控制算法实现高精度的温度控制。实验结果表明,系统测温标准差为0.024℃,控温精度为±0.119℃。     

高精度远程地温监测系统

由西安工业大学、石家庄铁道学院研究开发的高精度远程地温监测系统,通过精确标定的测温电缆及高精度温度测量电路,可监测到精度达0.02度的地下温度分布.然后采用GSM-R网络的GPRS方式,将所采集的温度信息远程传输给监控中心,实现了冻土温度数据的分析功能.系统已经在青藏高原平     

一种基于FPGA的温度控制电路测量系统

为了有效快捷的测量温度控制电路的性能,设计了一种温度控制电路测量系统.该系统以FPGA为主处理器,NIOSⅡ内核作为系统控制单元,由自定义的FPGA功能模块和SOPC片上系统并辅以适当的软、硬件资源完成整个测量系统.设计实现了被测电路供电电压/电流监控电路、时间基准脉冲信号产生电路、温度基准电路等.利用NIOSⅡ技术开发的系统使外围硬件电路结构简单、性能更稳定可靠,并且可以灵活地实现定制应用.实验结果表明,该系统能够很好地完成温度控制电路的测量,测量系统的精度在±0.5℃内.     

一种放大变换电路测试系统

为了精确测量电流/频率变换电路（I/F电路）输出的宽范围频率脉冲信号,文中设计了一套放大变换电路测试系统,利用工控机及32位计数板卡和A/D板卡构建硬件测试平台,采用7651恒流源为I/F变换电路提供精确的恒流输入信号,设计实现了产品供电及电压/电流监控电路、时间基准脉冲信号产生电路、信号隔离电路等,并利用Labview图像化编程软件进行编程.本测试系统在保证可靠性的前提下能实现静态的频率测量.使用计数器板卡及Labview图像化编程软件能缩短项目开发周期,并且有效地提高了频率测量的精度,使相对误差达到0.03%.     

高温测量及其校准技术研究现状与发展趋势

热电偶、热电阻及辐射温度计等温度传感器在技术上已经成熟,可广泛应用于军事和民用领域.但在极端环境下,有许多研究对象需要测量的是高温,由于有高压、高旋、高冲击、强噪声等环境因子引入,会对测试系统产生强耦合干扰,导致测不了、测不准、活不了问题的存在,给传感测试技术领域带来极大挑战.通过总结分析不同测温技术的优缺点和技术难点,针对高温参数测不了难题,从高动态层面提出了超声波导测温、原子发射光谱测温、光纤黑体腔测温3种方法,实现了2 200℃的高温测试;针对测不准难题,从高精度层面提出了光机电算一体化的溯源性瞬态表面温度动态校准系统,实现了2 000℃高温的精确动态测量;针对活不了难题,从高可靠层面研究了3 000℃极端环境下的存储测试与防护方法.     

数字温补晶体振荡器补偿参数测试系统设计

介绍一种数字温度补偿晶体振荡器的温度-电压补偿码特性曲线测试系统,给出了测试系统的总体设计方案、测试服务器的软硬件设计方法和基于事件驱动的计算机测试软件模型。测试系统由计算机、测试服务器、高低温试验箱和高精度数字频率计等组成,由人工方式设置温箱温度、恒温时间,采用人工或自动方式选择待测数字温度补偿振荡器试件、提取待测数字温度补偿振荡器的温度码和按温度频率稳定度设定补偿电压码,自动生成数字温度补偿电路所需的Intel-HEX格式的单片机机器码文件。实验结果表明,设计的测试系统能够满足高精度数字温度补偿振荡器批量生产的需要.     

Pt100热电阻的测温实验改进

针对传统Pt100热电阻测温电路在0～100℃增益不可调、输出数据易受环境影响、测温范围小的缺陷进行实验改进,得到高增益,测温范围大,稳定输出的测温电路。在传统测温电路上进行调整改进,摒弃大增益放大电路,采用三运放差分运算放大电路,有效地扩大增益调节能力和热电阻测温范围,其测量温度可达到150℃以上,同时具备抑制温漂,正值输出能力,能稳定地验证热电阻温度特性。     

一种新型热电阻测温电路

介绍了一种采用单片机技术实现的具有引线电阻补偿和时漂,温漂补偿功能的热电阻测温电路,能有效地消除引线电阻造成的测量误差,并能够抑制测量电路本身的漂移,满足了高精度温度测量的要求。     

铂电阻测温电路的线性化设计

铂电阻温度传感器,因其优异的性能而被广泛用于测量温度,而对测温电路进行线性化校正是智能仪表的一项重要要求。本文根据双积分非线性A/D转换原理,设计了一种高精度的铂电阻测温非线性校正方法。实验结果表明：该设计不仅性能稳定,结构简单,而且在0-200℃范围内准确度可达到0.15%FS±4字。     

基于距离补偿的红外测温系统设计

分析了物体表面发射率、背景环境温度和测量距离对红外测温系统精度的影响。当测量距离增大时,会很大程度的降低测温精度。为了提高红外测温精度、减小红外测温误差,根据红外辐射理论和红外测温系统测温原理,推导出温度测量误差与测量距离之间的关系式,并设计了基于距离补偿的红外测温实验系统。根据最小二乘原理,结合实验数据,通过曲线拟合得到测量距离的补偿公式。通过对系统测得的温度进行距离补偿计算后,可得到被测物体的实际温度。实验结果表明系统在0～20cm测量时误差在0.02℃以内,在20～70cm测量时误差在0.05℃以内,提高了测温精度,验证了距离补偿方法的准确性。     

植入式无源无线声表面波温度传感检测系统

为解决生物体内温度信号的长期实时无线遥测问题,设计一种新型的基于声表面波传感技术的植入式无源无线温度检测装置,并构建基于NI射频通讯设备的无线遥测虚拟仪器系统.该植入式电子装置将433 MHz声表面波温度传感器与简易谐振电路集成,利用射频通讯虚拟仪器平台,在外部4 MHz中频电磁能量的供应下,实现生物体内温度的高精度实时监测.实验表明：在30～45 ℃测量范围内,该检测系统具有8.542 kHz/℃的温度灵敏度和小于±0.1 ℃的测量精度;系统在20 dBm的发射功率下检测距离可达到1 m.     

实用的热电阻测温电路设计

以Pt100为例,介绍一种实用的热电阻测温电路设计方法．解决了三线制测温电路设计中A／D丢码问题,在相同的A／D转换精度前提下,提高了测温的分辨率和精度．该方法对热电阻测温仪表设计具有普遍的借鉴意义．     

恒温差工作方式热式流量传感器的研究

分析了热式气体流量传感器的测量原理,根据热耗散理论,推导出了铂电阻传感探头加热电流与气体流量之间的函数关系,研究了基于恒温差工作方式传感器的测量电桥、信号调整和电流调节驱动电路的工作原理,设计了基于三极管基极-集电极的传感器电流调节电路和串并联式温度补偿电路,通过对电路的分析和试验,证明了该电路工作状态稳定,温度补偿效果良好,测试结果具有较好的一致性。     

基于EWB的交流恒流源设计

在测量系统中,使用电源的稳定、精确是保证测量电路结果准确无误的重要因素。文中设计了一个压控交流恒流放大系统,该电路系统由恒流放大电路、功率推动电路和中点伺服电路三级构成,具有恒流特性较好、反馈电阻可调的优点。然后使用EWB5.0进行仿真,验证了该系统的有效性。     

铂电阻测温非线性校正方案

本文通过对铂电阻测温的研究，采用以运算放大器电路为基础的校正补偿方法，结合算法简单、校正精度高的线性插值“软校正”方法，有效地解决铂电阻测温电路的非线性误差问题，提高了测量精度．     

Design of a trimmed current reference with a low temperature drift

Component tolerances and mismatches due to process variations severely degrade the performance of bandgap reference circuits. Based on device mismatch models, a current reference I_ref with adjustable output current from 15μA to 80μA is designed. A compensated circuit is used to reduce the temperature drift. To achieve more accurate current reference, an 8bit bi-directional trimming array with 127 current levels is proposed. This digitally programmable array is binary weighted for accuracy and flexibility. Simulation shows that the temperature coefficient is 26ppm/℃ over the wide range of -40℃ to 120℃when the output current is 15μA. Based on the CMOS 0.13μm technology, the measurement results show that the trimmed range and precision for current reference are -14.3％·I_ref～14.3％·I_ref and 0.11％·I_ref, respectively. The circuit could be applied to high precision A/D and D/A converters.     

基于51单片机的自动电阻测试仪设计

为了实现自动测量电阻的目的,自动电阻测试仪以C8051F020单片机为核心,在被测电阻上通过已知的恒定电流,取出被测电阻上的压降,送入单片机A/D转换的输入端,经单片机处理,由LCD12864系统直接显示电阻值。通过控制继电器切换档位,具有自动电阻筛选功能,满足了测试对象的多变性,提高了测量精度,便于使仪表实现智能化,具有相应的灵活性和实用性。     

断路器触头温度场实时监测系统设计

SF6断路器触头温度场的实时监测是电气设备绝缘检测领域长期存在的技术难题,设计一种新型的单端口SAW谐振器构成的无源无线温度传感装置,构建断路器温度监测系统.分析并设计低功耗发射器电路和接收电路,对其性能参数进行计算;研究SAW传感器发射和接收天线的辐射电阻、损耗电阻和电感等参数的取值问题,并根据这些参数设计匹配网络,从而提高通讯距离及通讯的可靠性。该装置经测试,可以满足现场对SF6断路器触头温度的实时监测要求.     

High voltage detection circuit for power over the ethernet

A novel high voltage detection circuit with a high accuracy and low temperature coefficient for Power over the Ethernet (PoE) application is presented. The proposed detection circuit uses a bandgap comparator to detect the input voltage without an extra comparator and a voltage reference circuit, which reduces the chip area and detection time. In order to overcome the effect of the Ethernet resistor and avoid the circulating change of the detection circuit between the detection state and classification state, the proposed circuit uses a feedback circuit to realize the hysteresis function. The proposed detection circuit is implemented in 0.5μm65 V BCD process which occupies an active area of 590μm×310 μm. The measured results show that the temperature coefficient of the threshold voltage is 26.5×10^-6／℃ over the temperature range of -40℃ to 125℃. According to the measured results of 20 chips, the average value of the threshold voltage is 11.9V±0.25V, with a standard deviation of 0.138V.