基于ADS1248的K型热电偶温度测量系统

针对某些流量仪表计需要测量流体温度的情况,介绍了一种基于ADS1248模数转换器的K型热电偶高精度温度测量系统。该系统以工业应用所注重的高精度和高可靠性为设计目标,将线性度好、稳定性较高、热电动势较大、测温范围宽、测温精度高的K型热电偶作为温度测量元件,采用ADS1248对K型热电耦的电动势进行采样,再通过微处理器进行信号处理,从而获得流体温度的测量值。同时,采用铂电阻Pt100获取热电偶冷端环境温度,用于补偿热电偶由于冷端温度变化造成的测量误差,从而提高温度测量值的精确度。该系统从硬件设计、软件设计以及器件选择等多个层面考虑了精度问题,实现了一种高精度、高灵活性的热电偶温度采集方法,满足实际应用的要求。     

基于铂电阻和热电偶的测温系统

介绍了一种基于铂电阻和热电偶的测温系统,详细分析了其测量原理及测量误差。该系统采用AD7792作为采集芯片,能够通过利用多种铂电阻和多种热电偶实现对温度测量,并将测量结果实时显示在OLED上。实验结果表明该系统的测量精度高、通用性强、重复性好、操作方便。     

航天器热电偶检测系统的设计与实现

热电偶测温广泛应用于航天器真空热试验的温度测量中,目前对于航天器总装阶段的热电偶实施没有一种快速有效的方法进行正确性验证;传统依靠人手触摸测点观察热电偶阻值变化方法存在一定的局限性,为了提高热电偶检测的准确性和有效性,设计了一种便携式的热电偶检测系统,实现了对热电偶短路、开路和粘贴位置正确性的检测;基于MAX31855的温度采集模块可以快速采集和显示热电偶温度,加热模块的出风口温度控制和加热温度限制能够保证检测过程中航天器的安全性;实际测试表明,该系统具备在现场灵活对航天器表面热电偶进行检测的能力,测试效率高,具有很高的实用性。     

基于快速热电偶的温度数据采集系统研究

针对热喷涂的极端工况下瞬态温度动态诊断的难题,设计了一个基于快速热电偶的温度数据采集系统,并对该系统进行详细分析。实验研究表明,该系统具有成本低廉、操作简单、测量精度高等优点,可广泛应用于其它快速测温的领域。     

热电偶使用中的几个问题和解决办法

热电偶被大量应用于测温系统中,正确使用热电偶对精确测温具有重要意义。通过介绍热电偶的测温原理,分析热电偶使用中常见的问题,并根据生产实际,得出了解决方法。使用热电偶作为测温传感器时,这些方法为获得准确的温度数据提供了可靠的保证,对实际工作中正确使用热电偶有指导作用。     

真空热试验温度参考点热响应测试系统设计与实现

在航天器真空热试验的温度测量中应用最广泛的是热电偶测温系统,温度参考点是热电偶测温系统的重要组成部分,对温度测试数据的准确性和航天器产品的安全有很大影响。为了在热试验开机前对参考点铂电阻与热点偶补偿端匹配关系的正确性进行验证,设计了一种可用于真空热试验的热电偶测温参考点热响应测试系统。该系统由加热器以及控制箱组成,可通过LAN网络与上位控制计算机连接实现热响应远程测试。文章通过对参考点装置的热分析以及热响应测试原理分析,给出了系统的硬件结构以及软件设计方案,并在多项航天器真空热试验中投入使用,提高了航天器真空热试验热电偶测温系统的可靠性。     

基于LXI总线的热电偶采集系统设计与应用验证

针对复杂装备测试时多通道热电偶传感器的高精度高稳定性温度测试需求,设计了一种基于LXI总线的热电偶采集系统,单台设备具有48个测量通道,通过LXI总线可以实现多设备间同步测量,大幅提高了测量效率与测量精度。本系统采用高精度24位模数信号采集与调理技术,电压采集分辨率最小可达到0.032uV、温度采集分辨率达到0.04℃,电压测量精度达到0.05%；设计了一种高精度快速冷端温度补偿模块,可以有效补偿环境温度变化所带来的测量误差,T型热电偶温度测量精度达到0.25℃；集成了多种热电偶传感器电压-温度信号转换与补偿算法,支持J、K、T、E、S、R、B、N型8种热电偶；为有效解决数百通道温度采集面临的多设备同步采集问题,采用了LXI总线架构,多设备间均通过LAN进行数据通讯。为进一步验证所设计系统的性能,通过某计量实验室进行了温度准确度与电压准确度测试,R型热电偶温度测量误差在0.45℃内、S型热电偶温度测量误差在0.6℃内；最后,在某发动机综合测试试验台上进行了K型热电偶实测验证,并通过与NI公司的PXIe-4353模块进行对比测试,验证了所设计的热电偶采集系统具备较高的测量精度,K型热电偶准确度达到了0.5℃。     

高精度热电偶测温电路设计与分析

在工业现场影响热电偶测温精度的因素是多方面的,除热电偶本身误差外,主要是输入通道误差、冷端补偿误差和分度表非线性校正误差;围绕以上3个主要因素,设计了一种可应用于复杂工业环境的高精度热电偶温度测量电路,结合设计方案针对于前两种因素在深入分析误差内在机理基础上给出误差计算公式;针对非线性校正误差提出一种等精度最小二乘拟合校正算法,使用该算法可根据校正精度要求,将测温范围自动划分等精度区间与传统插值法相比,在不增加计算量的前提下大大提高了校正精度;提出的误差计算公式和非线性校正方法,对于高精度热电偶测温电路的设计具有适用性和重要的指导性,经实际应用验证设计方法满足了复杂工业环境下高精度的测温要求。     

温度测量中补偿导线的选用

1 前言在温度测量中,热电偶是一种使用最广泛的测温元件。由于热电偶冷端一般就在测温热源附近,温度波动较大。为了避免热电偶冷端温度变化对测量带来的影响,通常采用补偿导线作为热电偶与测温仪表之间的连接线,将热电偶冷端延伸到远离热源、温度又比较稳定的地方。其连接情况如图1所示。     

基于传热原理的热电偶测温误差模型及应用

应用传热学原理研究了热电偶静态测温误差和动态响应模型及减少测温误差的方法。热电偶测温误差是由热电偶与周围环境净热辐射引起,对流传热系数大小决定性地影响测温误差。带遮热套热电偶高速抽气时能有效减少测温误差,裸装和不抽气的热电偶不能直接应用于气体温度在线检测;动态响应过程误差还受时间常数0τ影响,30τ可视为动态响应结束时间。此研究结果不仅可用于裸偶信号校正、高精度温度信号获取及动态读数时间选取,也可为温度在线控制提供科学依据。     

基于CAN总线的嵌入式测温系统设计

本文介绍了一种基于CAN总线的嵌入式温度测量系统的设计,系统主要采用单片机控制,运用热电偶与MAX6675集成块组成具体的温度采集电路,将采集好的数据送入单片机进行数据处理后通过CAN总线硬件电路及软件通信程序传送给上位机,最后实现对被测对象的温度进行远程监视和网络控制的功能。     

提高热电偶动态测温精度方法的研究

根据传热理论导出了热电偶的一般数学模型;并通过实验测得热电偶的时间常数,并给出测温系统校正函数;应用离散信号的样条函数插值原理和快速傅立叶变换算法,较好的解决了数字测温系统响应快速性和测量精度之间的矛盾.     

热电偶动态响应测试系统

在大型船舶发动机中,高温环境下其齿轮、轴承等部件的温度是发动机运行中必须监控的数据,对于此类动态温度测量,通常选用动态响应时间短的温度传感器进行测量。为实现温度传感器动态响应时间的准确检测,设计了热电偶动态响应测试系统,以检测热电偶动态响应特性,并对影响系统测量精度的因素进行了分析。实验结果表明:动态响应测试系统性能稳定,测试结果准确可靠。     

基于纹影法的温度场分布测量方法

为了实现对轴对称的温度场分布进行定量测量,提出了一种新颖的以纹影技术为基础的温度场分布测量方法.该方法分析了温度场分布定量测量的原理和Abel逆变换原理,得到了相应的计算公式,并在光学实验平台上搭建了透射式纹影系统用于轴对称温度场分布测量,进一步将纹影仪的测量值与热电偶的测量值进行对比,最大测量误差为5％.实验结果表明,纹影仪测温法与热电偶测温法具有较好的一致性,纹影法可有效地实现轴对称温度场分布测量.     

火焰温度场测试中的传感器动态特性补偿

在进行爆温测试时,爆炸伴随的高温火焰具有变化快、温度高、测试环境恶劣等特点.针对这种特定的测温场合,运用火焰温度源法研究了热电偶传感器在火焰温度场中的动态响应特性.为了减小热电偶的动态测量误差,通过粒子群优化算法(PSO)建立了测试系统的动态补偿滤波器模型.实验表明,这种研究方法有效地改善了热电偶的动态测量误差,对通过爆温测试进行弹丸热毁伤评价有一定的参考价值.     

基于虚拟仪器和USB技术的热电偶测温系统设计

针对传统热电偶测温中的若干问题,设计了基于虚拟仪器和USB技术的测温系统;热电偶和AD590测量热端和冷端温度,USB采集卡实现信号的转换和传输;上位机软件利用LabVIEW编制,实现数字滤波、非线性和冷端补偿、生成统计直方图等功能;在0～200℃范围进行了实验,系统非线性误差为0.8%,对于同一温度点,顺测和回测的最大误差为0.6℃;这表明系统能够实现高精度实时补偿、重复性较好、结构简单、界面良好,可以满足工业测试的需要。