瞬态表面温度传感器动态建模方法研究

测量瞬态高温时,由于传感器自身的热惯性,测量结果与真实结果之间存在很大的动态误差.动态补偿或动态误差修正对于改善测温系统动态特性,减小动态误差有重要意义,而建立温度传感器动态数学模型则是进行动态补偿或动态误差修正的前提.本文首先设计了瞬态表面温度传感器动态校准系统;然后,利用系统所测得输入输出数据,采用系统辨识方法建立了测温系统的动态数学模型;最后,利用交叉检验法验证该模型的正确性.经检验该方法可以达到理想的辨识效果,从而为系统反滤波动态误差修正奠定了基础.     

基于量子粒子群算法的热电偶动态校准及动态补偿技术研究

为了实现热电偶传感器的动态校准及动态补偿,有效改善热电偶的动态特性,利用半导体激光加热高、加热快的优点,构建了可溯源温度动态校准系统,实现了热电偶的可溯源动态校准,测得了C型热电偶的时间常数。应用量子粒子群优化算法建立了热电偶传感器的动态补偿滤波器模型,有效改善了热电偶的动态特性,减小了热电偶传感器的动态误差。     

表面温度传感器可溯源动态校准系统光学设计

本文简单介绍了表面温度传感器可溯源动态校准系统的组成,着重描述了可溯源动态校准系统的光学设计.针对表面温度传感器动态校准中存在的问题,对校准系统中影响光学系统的信噪比的关键部件-反光镜做了详细分析,并进行了模拟与仿真.实验表明,在可溯源动态校准系统中,由球面反射镜形成的共轭光学系统是满足实验要求的.     

一种动态非线性模型传感器的辨识和补偿方法

针对利用Wiener模型表达的具有动态非线性的传感器进行系统辨识和性能补偿。将系统分解为动态非线性环节和静态线性环节,利用函数链人工神经网络和遗传算法分别进行系统辨识,通过静态非线性补偿将系统简化为线性系统,再进行动态性能补偿。利用LabVIEW设计虚拟仪器,经过仿真表明该方法是有效的。     

基于窄脉冲校准的高量程加速度传感器动态建模

面对高量程加速度传感器动态校准中存在的测不准以及数据处理困难等问题,论述了窄脉冲校准原理,引入了消除噪声干扰的广义最小二乘算法对于传感器的校准数据进行处理,并且结合窄脉冲校准原理进行了算法的数值仿真与实验验证。利用Hopkinson 杆对于自研的量程为200000gn的多级封装传感器进行了窄脉冲动态校准实验。系统辨识的结果表明模型获得的传感器的本征模态与通过FFT方法获得的本征模态分别为482.4kHz以及481.8kHz,并且曲线精度大大优于后者。     

压力传感器动态性能分析及改进

传感器的动态性能是否符合要求对测试结果的准确性至关重要。通过压阻式压力传感器的动态校准实验数据，建立其动态数学模型，并由此求出动态特性指标，最后设计出动态补偿数字滤波器，明显提高了传感器动态响应的快速性和展宽了工作频带。     

传感器实时自校准/自补偿技术的研究

提出了对传感器进行实时自校准／自补偿的一种新方法。首先从原理上进行分析论证,给出了用单片机系统对传感器进行自校准／自补偿的方案,并提供了相应的实验数据,证明所提出的自校准／自补偿方法是切实可行的。     

有限空间爆炸瞬态温度的动态补偿方法研究 �

为改善铠装绝缘型热电偶的动态特性,采用集总热容法建立了热电偶传热模型,将其系统特性简化为一阶惯性系统,为验证系统阶次的合理性并确定传递函数参数,建立了最小二乘支持向量机系统辨识模型,采用高温油浴法进行了热电偶动态标定实验,基于动态标定数据和粒子群优化算法,建立了热电偶动态补偿模型。实验结果表明:由集总热容法和系统辨识模型确定的系统传递函数能够较为准确的描述铠装绝缘型热电偶的动态特性,传递函数在阶跃激励下的响应曲线与动态标定实验中传感器的输出曲线具有较高的一致性,基于粒子群优化算法的动态补偿模型表现出较好的补偿效果,经补偿后系统响应时间由7.124s减小为1.187s,且传感器工作频带得以有效扩展,将该方法应用于有限空间爆炸瞬态温度的动态补偿中,能够在一定程度上减小传感器的动态测量误差。     

传感器实时动态补偿方法与误差分析

为了改善传感器动态特性,用零极点相消的补偿原理拓宽传感器系统的工作频带.研究了极点建模误差对传感器补偿效果的影响.分析一阶系统、二阶系统的极点建模误差与工作频带拓宽之间的关系,给出相应的关系图.得出结论:一阶系统,补偿效果只与建模误差有关,补偿效果较明显;二阶系统,补偿效果由误差与阻尼比决定,阻尼比越大,要求其极点实部精度越高,而其虚部精度要求越小,且阻尼比小于0.1时,其实部误差可以忽略不计,仿真结果与理论一致.定量分析补偿后噪声的放大程度与工作频带拓宽之间的关系,为实时补偿提供依据.并在数字信号处理器(DSP)中实现实时补偿系统,实时观察输出结果,验证了该系统的稳定性和可行性.     

多路传感器系统的自补偿和自校准技术的研究

分析了多路传感器系统的自补偿和自校准技术的发展趋势，并根据国内测试校准动态压力传感器的要求，对自补偿和自校准技术加以研究，而提出了适合应用的解决方案。     

温度传感器动态性能测试技术研究

针对温度传感器的动态性能研究问题,本文介绍了对瞬态表面温度传感器进行动态校准的系统的原理框图、组成装置以及实验结果,并探讨了动态补偿的方法。动态测试结果验证了方案的可行性,表明本系统稳定性好。测试结果对热电偶温度传感器的研究和应用具有一定的参考价值。     

温度检测系统的非线性动态补偿研究

在温度测控系统中,对于温度传感器在测量时存在较大非线性动态偏移误差,提出基于参考模型的利用扩展卡尔曼滤波算法设计温度传感器的动态补偿的方法.用扩展卡尔曼滤波进行补偿器的参数辨识,从而得到比较精确的补偿器,因此温度传感器的动态偏移误差得到自动补偿.本文所设计的系统可以对温度进行有效的控制,且具有一定的鲁棒性和较好的响应速度.     

光纤前置黑体空腔测温的非线性校正及温度补偿

在分析光纤前置黑体空腔传感器特性的基础上，提出以软件进行环境温度补偿和对传感器进行非线性校正。     

基于小型爆燃发生装置的温度传感器动态特性标定

针对现有基于激波管及热风洞的温度传感器动态特性标定方法存在装置体积大、成本高、阶跃幅度小或边沿斜率低等缺点,提出了一种以自反应物质热分解瞬间释放大量气体为基础,通过压力膜片破裂产生高速爆燃气流的温度传感器动态特性标定方法,建立了标定过程非稳态传热模型,分析了影响标定结果的重要因素,设计了相应的小型化标定装置.仿真结果显示,该方法所获时间常数与气流流速呈负相关,与阶跃温度幅度呈正相关关系;实验结果表明,该方法可以实现几十毫秒级时间常数温度传感器动态特性标定,对应用于高压、强对流的温度传感器动态特性标定及选型具有较高的实用价值.     

用于光纤光栅传感器温度补偿方法的研究

本文比较了定长系数线性回归分析法和BP神经网络算法用于补偿温度对光纤光栅压力传感器的影响的效果。回归分析法可以起到一定的补偿作用,但对个别数据点补偿效果不理想。BP网络融合处理后的数据,其零位温度系数和灵敏度温度系数从补偿前的34．5％℃-1和34．2％℃-1分别下降到0．02％℃2-1和0．07％℃-1,提高了近3个数量级,充分证明BP神经网络对光纤光栅压力传感器进行温度补偿的有效性。     

气体传感器校准装置设计

为提高气体传感器现场校准的稳定性和准确度,降低环境条件改变对测量值的准确度和稳定性的影响,简化校准程序降低管理成本,设计了一种基于网络的远程校准装置,该装置可以为气体测量仪器执行计量确认时提供可靠的标准量值。首先,校准装置获取传感器现场的温度和湿度,通过TCP/IP网络将传感器测得的气体浓度和温度以及湿度传送至中央控制服务器,由特定的校准算法计算出传感器的温度和湿度修正值。然后,用修正后的测量值对传感器进行计量确认。实验表明,经设计的校准系统校准的气体传感器与传统的校准方式校准的传感器相比测量值的稳定性和准确度更优,其误差由5.3%LEL提高到0.3%LEL标准偏差由传统校准方法校准后的1.1%LEL提高到0.6%LEL。