基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量

为了实时获取结冰风洞喷雾耙温度场数据,需要采用温度传感器采集温度信号,传统的热电阻式温度传感器需要连接大量长距离线缆,占用大量喷雾耙内部空间;为提高温度场测量的质量效率,对基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量技术进行了研究;首先,分析了喷雾耙温度场测量概况,研究了分布式光纤测温方法;其次,设计了U型光纤布线方法,建立基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量系统;最后,实现了20层喷雾耙温度场全局测量,并对喷雾耙温度场分布进行了详细分析;经实际应用表明,喷雾耙温度场测量系统可为喷雾耙电加热系统提供了温度反馈,大大提高了温度场测量效率。     

基于神经网络的高分子PTC热敏电阻测温准确性的研究

为了提高高分子PTC热敏电阻测温的准确性,采用BP神经网络对高分子PTC热敏电阻进行非线性校正.首先,对高分子PTC热敏电阻进行数据标定;然后建立BP神经网络模型;最后,应用此模型对高分子PTC热敏电阻进行非线性校正.经实验证明,该方法大大提高了PTC热敏电阻温度传感器的测温准确性,其测量误差在±0.08℃以内.     

运载火箭推进剂温度地面高精度测量系统设计

为了满足运载火箭推进剂贮箱温度测量需求,研制了一种铂电阻高精度地面温度测量系统。该系统采用四线制铂电阻Pt100作为温度传感器,使用精密运放产生恒流源驱动铂电阻产生电压,通过仪表放大电路进行信号放大,并选用高精度AD转换器进行信号采集。各路阻值测量电路之间采用隔离设计,降低了通道之间的干扰,提高了测量精度。通过自检设计以及校准设计,提高了测试设备的可靠性及测量准确性。测试结果表明,该测温系统稳定可靠,测量误差小于0.01℃,能够准确测量并记录运载火箭各贮箱推进剂温度变化情况,为火箭加注后采取保障措施提供依据,同时为飞行结果分析提供射前实测温度数据支持。     

PT100温度传感器在温度数据实时监测系统中的应用

PT100温度传感器是温度数据实时监测的常用传感器,简单介绍了 PT100铂热电阻测温原理,并详细的分析了由于接线方法的不同对测量结果产生的影响.同时,设计出一套温度采集系统,利用北京鼎升力创R8000系列模块和PT 100温度传感器的配合来完成对数据的采集,该系统具有精确度高、工作稳定、可靠的特点.     

一种分布式光纤温度传感器的校准方法

根据分布式光纤温度传感器的测温特性和温度计量校准要求,对分布式光纤温度传感器的空间分辨率和测温准确性进行了试验研究.通过选取不同校准基准点、不同光纤环长度和不同光纤的位置设计试验,分析了分布式光纤温度传感器不同的测温曲线和测温误差,提出了一种提高分布式光纤温度传感器测温精度的校准方法.试验表明,该方法测温稳定性好,误差满足精度要求.     

数字温度传感器DS1722原理及应用

在分析数字温度传感器DS1722的功能、特点、应用领域以及时序的基础上,设计了由传感器DS1722和单片机89C51构成的温度测量系统.实验证明:数字温度传感器DS1722在0℃～100℃测温范围内误差小于±0.5℃,且最远传输距离为5m.     

高精密温度测量的研究与实现

介绍了一种高精密温度测量的原理和方法。采用铂电阻作为温度传感器 ,在电路设计中主要采取了以下措施 :高精度压控电流源 ,恒流电流为 1mA ;四线制测温电路消除引线电阻影响 ;测温电路自校正 ,抑制环境温度变化和系统误差对测量结果的影响。通过理论计算及实际测量 ,温度在 60 0℃以下的测量精度可达到± 0 0 0 1℃。     

一种Pt100温度传感器的动态热响应模型

为了提高Pt100温度传感器测温的实时性,提出了一种Pt100的动态热响应模型.对Pt100的金属保护膜温度分布进行了一维导热分析,氧化铝粉层的温度分布模型采用二维导热分析模型,对上述两种模型进行求解,通过Simulink建立动态数值仿真.经试验验证,理论模型的仿真结果与试验结果基本符合,当测量温度达到平衡后,测量温度比实际温度略低,精度在0.1℃左右.     

地源热泵中光纤光栅土壤温度监测系统研究

太阳能与地源热泵的联合供能系统急需解决土壤的热平衡问题,因此土壤温度的测量与分析尤为重要。基于光纤光栅传感技术,对土壤进行分布式测温。基于Mod Bus通信协议,进行数据收集与处理,并利用SIM900A进行GSM/GPRS无线模块远传。该系统实现了北京市某现场近一年的土壤温度精确采集和实时远传。试验分析表明,该地源热泵井周围地区土壤温度波动大致范围在8~25℃之间,夏季温度高于冬季温度10℃左右;随着土壤深入,两者温度相差越来越少。地表温度较地下120 m处,夏季温度降低5℃左右,冬季温度比较平稳。土壤温度随着季节和热泵的运行,存在热量不均衡的情况。该系统为进一步优化太阳能及地源热泵联合供能系统的设计提供了有力的数据支持。     

油浸变压器测温光纤光栅特性研究

利用光纤光栅温度传感原理实现油浸变压器内部温度的直接测量,结合批量生产与实际应用尽可能的提高光纤光栅温度传感器的测试精度,对20支无增敏无涂覆光纤布拉格光栅温度测量了其在35~140℃之间的温度特性。结果表明:采用线性拟合光栅测温精度只能达到±3℃,而采用二次多项式拟合可将测温精度提高至±1℃。     

抽油井无线传感器网络太阳能示功仪硬件设计

针对当前抽油井示功仪普遍存在的充电维护费用高、网络接入功能弱化等问题,基于太阳能技术、Zig Bee无线自组网技术、双轴加速度传感器和应变式压力传感器,设计实现了新一代一体化太阳能示功仪.详细介绍了示功仪各单元的硬件组成与实现,并构建了面向抽油井工况监测的无线传感器网络。在长庆油田部署了7个示功仪节点、7个无线压力传感器节点和1个多协议网关进行现场测试并试运行。结果表明:示功仪对游梁式抽油机位移测量的最大误差为0.09m,太阳能支持节点连续7个阴雨天正常工作,实测示功图符合抽油井工况实际。     

基于模糊PID的UEGO传感器控制方法研究

宽域废气氧传感器具有较宽的空燃比测量范围,广泛地应用于稀燃发动机空燃比控制系统;UEGO传感器需要配套控制器才能正常工作,通过控制传感器的温度和泵电流,实现空燃比的测量;然而,UEGO传感器温度具有非线性,泵电流参数存在摄动,给其控制带来了困难;为了缩短冷启动时间,采用斜坡加热与模糊PI相结合的分段温度控制策略,以克服温度的非线性和冷启动的加热限制;采用基于OE模型的系统辨识法,建立不同工况下的泵电流模型,据此采用模糊PID的控制方法提高泵电流的控制精度与响应速度,克服泵电流参数不确定性的影响,从而提高传感器的动态性能;在空气环境和混合气配气平台上进行实验,结果表明:UEGO传感器冷启动时间少于20 s,温度控制精度较高,泵电流调节时间为191 ms,动态响应速度快、抗干扰能力强。     

并联式太阳能热泵热水器控制系统设计

阐述了并联式太阳热泵热水器是最易受推广使用的太阳能热泵热水器类型;针对23目前并联式太阳能热泵热水器存在的集成化控制问题,分析了并联式太阳热泵热水器控制系统的控制要求,采用水位、温差与时间相结合的控制方法,以ATmega48单片机为核心,研究了控制系统的工作原理、硬件结构及控制数据流程;系统能够根据天气、水温等不同情况自动选择太阳能机组或空气能热泵机组来制取热水,并且具有主要设备的故障自诊断功能、压缩机延时保护功能及智能化霜功能,提高了该热水器的稳定性和低温制热效率;测试结果表明:使用该集成系统后,系统平均能源利用率提高了约23%。     

pH传感器温度补偿模型研究

水质pH值在线监测对提高水产品健康养殖至关重要,本文将无线传感器网络与pH值传感器相集成,设计了pH值监测的无线传感器网络系统。为克服pH值测量过程中温度对测量结果的影响,提出了一种pH传感器温度补偿模型,该模型通过pH传感器和PT100铂电阻温度传感器分别测量溶液的pH值和温度,利用最小二乘法对pH值和电压进行线性分析,建立pH传感器的温度补偿模型。实验结果表明,该补偿模型测量精度高,能够实现较精确的pH值在线监测。     

基于流体动力学的探空温度传感器太阳辐射误差研究

针对太阳辐射加热导致的误差显著限制了温度测量的准确度的问题,提出了基于流体动力学的太阳辐射误差的修正方法--数值分析法.建立从地面到32 km高空不同气压条件下珠状热敏电阻器探空温度传感器的误差热分析模型,通过计算流体动力学对其进行太阳辐射误差数值模拟分析.着重研究了太阳辐射方向、传感器表面涂层反射率、传感器尺寸等物理参数对太阳辐射误差的影响.研究结果表明:太阳辐射引起的温度测量误差随海拔高度的上升呈现非线性单调递增的变化趋势.当太阳辐射方向垂直于传感器正面时误差最大,增大传感器表面涂层反射率、减小传感器尺寸都能有效降低太阳辐射误差.     

一种基于单传感器的热式气体流量测量方法

基于热传递的原理,提出了基于单一铂电阻的热式气体流量测量方法.首先研究了在不同温度和电流下铂电阻的温度特性.然后设计了流量测量系统的电路,分析了流量测量原理及温度补偿.最后通过恒温控制算法使铂电阻工作在2个不同的设定温度.由铂电阻的输出电压计算出气体的流量.实验结果表明该测量方法的测量精度优于1%.流量量程比近100:1.     

插管式多层地温测量传感器设计

介绍了四线制引线Pt100电阻器用于实现多层地温测量传感器的具体设计方案,该方案主要包括AD采样电路、多路切换测量电路、牛顿迭代法计算温度值以及插管式结构设计,并进行算法验证和实际测量对比,经过验证,采用牛顿迭代法计算的温度与查表法得到的温度误差在0.015℃以内,实际测量与标准温度误差在0.2℃以内,该方案完全满足目前对地温测量的要求。     

基于岭回归的压力传感器高精度测量模型研究

硅压阻式压力传感器测量精度易受环境温度影响,为提高压力传感器测量精度,提出基于岭回归方法的高精度压力测量回归模型,采用新的测量方式从压力元件桥路提取压力传感器温度、压力变化的信息,建立了压力传感器桥路输出、桥路电阻与被测压力三者之间的回归模型,并利用Bootstrap方法对模型参数进行显著性检验,提高模型的稳定性.实验结果显示该方法可大幅度消除温度对压力测量精度的影响,使压力测量精度从±0.6% FS提高到±0.03% FS.     

高精度硅压阻式气压传感器系统设计

为了消除环境温度对硅压阻式传感器输出的影响,大幅提升硅压阻式传感器的测量精度,将传感器芯片与热源和测温原件封装在一起,通过控制加热的方式使传感器工作在恒定50℃的环境中,对传感器进行线性标定和测试.结果显示:在-45～45℃环境下,600～1 100 hPa量程内气压传感器的测量误差小于0.3 hPa.