1/4桥应变测量系统在温度影响下的误差分析

温度变化对应变测量的误差有很大的影响,特别是大规模应变测量广泛采用的1/4桥,因无法进行桥路温度补偿,受温度变化的影响更加显著。如果对每个通道使用半桥温度补偿,则操作复杂,成本高,效率低,所以有必要分析温度变化对1/4桥路测量误差的影响。通过分析应变测量时普通应变片和温度自补偿应变片的热输出原理,以及导线和应变采集器受温度的影响,最终给出在多通道采集系统上使用BE系列普通应变片和温度自补偿应变片时,整个采集系统在温度影响下的测量误差,解决了在结构强度试验中温度变化引起的测量系统误差评定问题,并给出不同温度变化范围内满足1%测量误差所需测量应变的理论计算最小值。     

基于 FPGA 的多通道温度采编装置设计

针对飞行试验中对设备温度测量的需求,设计了一种适用于飞行测试的高精度多通道温度采编装置。设计以FPGA构建信号采集处理系统,采用AD8227和AD590来实现信号的调理和温度冷端补偿,通过标准RS422协议实现16路温度信号传输,并采取线性拟合的方式对输出进行非线性校正,提高了系统准确率和稳定性。测试结果表明,测温电路全量程内最大测量误差为±0.083%F.S.。经过测试验证,该方案传输过程无丢帧零误码,系统运行高效、可靠。     

一种新型高压电器在线温度监测方案

本文介绍一种新型高压电器温度在线监测方案,设计并制作了互感供电、光纤信号传输的高压电器温度测量装置,解决高压电器温度监测中的两个主要问题:高压侧信号测量与发射装置所需工作电源的获取和高低压间信号传输时电位隔离的问题.同时对信号测量与发射电路采用微功耗、高精度的设计技术,整个监测装置系统采用微处器控制.装置可在30A～1500A工作电流的高压电器使用,测量误差小于1%,高压侧测量电路功耗小于1.2mW,实验结果说明方案新颖、可行.     

倾斜角传感器的测量电路分析与软件设计

本文基于美国CHAEVITZ公司的AccuStarⅡ/DAS-20双轴倾斜角传感器设计了一个倾斜角测量与控制电路.对传感器的特性和精度进行了分析,选择了脉宽调制输出形式的倾斜角信号为采样信号,并设计了基于数字温度传感器DS18B20的温度采集电路以实现对传感器零位温度漂移的动态修正;分析了测量精度要求,确定了单片机电路的时钟频率;分析并设计了合理的软件测试流程以消除软件引入的测量误差.实践证明:该电路采样精度高,工作稳定可靠,控制效果满意.     

太阳光紫外线强度检测技术研究

太阳光紫外线辐射对人体健康有很大影响,因此,及时方便的监测紫外线强度指数对保护人们身体健康有重要意义。本文研究设计了具有校准功能的便携式太阳光紫外强度监测装置,它可实时监测太阳辐射强度并分档显示,该装置采用一种标准的紫外线专用传感器,光电信号经前置放大电路后,智能仪表中的单片机对信号进行数据补偿处理后显示输出。实际测量与本地气象台的测量数据进行了比对,紫外线指数测量数值与后者吻合的很好,能够满足一般的测量要求。     

液体酸度测量

在利用传感器进行液体酸度测量的时候,往往由于传感器电极本身的差异,或是由于放大电路元器件的精确度的不同而引起的系统误差总是不可避免的,同时,温度对于输出信号的影响也是不可忽视的。本文分别从软硬件2个方面来解决由于系统误差而引起的输出信号的飘移问题。文中首先简要介绍了pH值电极的工作原理,然后给出了2种软件标定和温度补偿方法,最后提供了一个pH值电极信号测量的后置放大电路的设计方案,并重点指出了在硬件电路实现时的一些关键问题,特别是第一级运放电路元件的选型问题。     

基于CS5522的高精度温度测量系统设计

设计了一种高精度温度测量系统,该系统以STC89C516RD＋单片机为核心,配合高精度A／D转换器CS5522,用来检测热电阻、热电偶及温度变送器的输出信号。软硬件结合实现信号智能测量、系统校准等功能。对于传感器非线性误差,使用最小二乘法曲线拟合算法应用MATLAB软件进行误差修正和补偿,保证了系统精度。最后对该系统的性能进行了测试,结果表明：测量精度达到了±0．02％FS,系统的设计比较合理。     

成套开关设备温度在线检测系统

针对中高压开关柜温度在线检测这一具体问题,设计了一套应用于母排电连接处的温度监测系统。它采用电流互感器作为温度传感器的前端电源,接触式传感器对母线电连接处温度进行实时测量,对温度传感器信号采集到的信号采用射频技术进行无线传输,设计了监测单元并对系统进行了集成。解决了传感器环境温度补偿、输出信号线性化,测量装置工作电源的获取和高地电位间的信号的传输等关键技术问题。     

本期问题5则，上期解答5则

1．为什么有的信号电机的散嵌绕组在嵌入铁心槽之前，除了要准确测量绕组匝数之外，还要测量某些绕组的电阻值？普通电机的功能是进行能量的转换和输送，因此主要的技术指标为力能指标。而信号电机的功能是进行信号的变换和传递，因此主要的技术指标为精度指标。对于采用电磁原理的信号电机而言，影响其输出信号精度的主要因素是磁路（定转子铁心和气隙）和电路（励磁绕组、输出绕组、补偿绕组）的合理布局。     

成套开关设备温度在线检测系统

针对中高压开关柜温度在线检测这一具体问题，设计了一套应用于母排电连接处的温度监测系统。它采用电流互感器作为温度传感器的前端电源，接触式传感器对母线电连接处温度进行实时测量，对温度传感器信号采集到的信号采用射频技术进行无线传输，设计了监测单元并对系统进行了集成。解决了传感器环境温度补偿、输出信号线性化，测量装置工作电源的获取和高地电位间的信号的传输等关键技术问题。     

可组网智能低压无功补偿装置的设计

针对现有低压无功补偿装置结构复杂、功率密度低等缺陷,采用C8051F单片机作为主控模块、ATT7022B采集电网参数、SN65LBC184组成通信模块,设计了一种具有智能投切、动态补偿、可组网通信、过零投切和智能保护等特点的无功补偿装置,并对搭建的实物接入电网进行测试。实测结果表明,该装置测量数据精确,模块化补偿灵活,投切快速、准确。     

基于FPGA的多参数测量系统的设计

为满足工控现场对多参数动态测量的要求,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列器件FPGA的多参数测量系统。该设计采用FPGA作为核心控制器件,结合系统整体结构设计原理,设计了硬件电路系统及FPGA逻辑控制程序,搭建了模拟实验平台,实测了多参数测量系统,分析了测量数据,测试结果表明,该系统实现了多参数的动态测量的预期设计功能且测量相对误差范围为0%~1.7%,具有性能稳定、抗干扰能力强、数据传输方便等优点,可用于电压、电流、温度及压力等参数的测量系统中。     

传感器测量误差补偿方法

传感器测量在工业生产中有着广泛的应用,缺点是温度漂移较大.为了提高传感器测量精度,消除环境温度的影响,减少测量过程中的噪声干扰.本文介绍了系统硬件和软件的设计思路,利用电路差分原理,单片机软件控制原理,实现误差补偿.结果表明,该线性电阻温度传感器的输出电压与温度成良好的线性关系,实测结果的最大非线性误差不超过0.5%,通过对补偿前后电路进行验证,得出温度-电压曲线,将补偿前和补偿后实验结果进行对比,温度漂移小于10%.达到良好的效果,具有较大的推广应用价值.     

温度继电器温度特性检测系统

本文介绍了温度继电器自动测试系统的设计,此系统由温控箱、开关量检测电路、温度控制电路、接口电路及工控机等硬件组成.分析了信号测量、信号处理、温控箱的温度PID控制方法,介绍了动作温度、回复温度的测量结果,给出了系统的升温、降温过程的测试参数软件构成.最后讨论了本系统的误差来源.     

压电传感器低频动态补偿数字滤波器设计

弹载压电传感器调理电路因测试环境的特殊性,难以采用精密的高输入阻抗电荷放大器.本文针对该问题设计了小体积的调理电路,并针对该测量电路因低频特性不足而导致的低频信号测量误差较大的问题,提出了动态实时补偿数字滤波器方法.运用CPLD器件实现了基于数字滤波器的实时动态误差校正,经实验验证,该补偿滤波器有效地延伸了压电传感器的低频测量范围,提高了弹载传感器的测量精度.     

基于振动筒传感器的风洞压力检测系统

针对风洞压力系统的检测需求,设计了以80C552单片机为控制核心、基于振动筒传感器的自动检测系统,重点设计了提高振动筒传感器测量精度配套电路和测量显示组件。系统的实现提高了风洞压力系统的检测自动化程度,具有检测速度快、精度高、判读直观的特点,在实际测试中运行良好,性能稳定。     

自动电阻测试仪的设计及其误差处理

设计了一款宽范围自动量程转换电阻测试仪。以STC12C5A08S2为核心,通过继电器自动转换量程,由高阻抗运放LF356组成比例运算电路,得到不同的输出电压,经过单片机自带的10位ADC并通过换算得到被测电阻的阻值。详细分析了各量程的分辨率,提高测试精度的方法,并根据测试结果利用软件补偿硬件的方法使用曲线拟合的方式进行误差处理,在测试值和实际值之间建立方程来减小误差,最终测试结果表明各量程的最大测量误差为1%。具备使用方便,测量范围宽,精度高的特点。     

基于CS5463智能单向电表的设计

介绍一种智能单相电表设计的基本原理与实现,详细讨论了硬件功能电路的设计方法。它包括电源模块、计量模块、控制模块、显示模块、存储模块等。该电表选用美国Cirrus Logic公司的CS5463是电能专用计量芯片,此芯片是单相双向功率/电能集成芯片,它内部集成了2个Δ-Σ模数转换器,有AC和DC校准及相位补偿功能,也可以进行多种电能的高速计算,数据通过串行接口对外连接。并以NXP的LPC1754作为系统处理器。重点介绍该电表电源和电能计量模块的工作原理和设计方法。     

智能开关技术在电动机启动中的应用

介绍了一种具有软启动功能的新型开关 ,它由一组反并联可控硅和普通开关组成 ,实现开关的无弧开断。系统主要由单片机、信号变送器、同步电路、脉冲放大电路组成。系统程序具有电量检测、故障识别及保护、报警等功能 ,可以进行启动电压、启动电流、启动时间的设定。该系统解决了电动机启动中电流过大的问题 ,并且实现电动机的过压、过流、欠压等各种故障的数字显示。