基于ATtiny2313A的高精度温度监测模块的研究

介绍了一种以AVR单片机ATtiny2313A为核心,以热敏电阻作为温度传感器的高精度温度监测系统.该系统结构简单,功耗低,具有通信接口,支持Modbus协议.经过实测,系统工作稳定,测温范围为-20℃～＋85℃,温度分辨率为0.01℃,测温精度为±0.3℃.     

变壁厚弯管工艺加热温度的检测与控制

加热温度的监测与控制,对热推变壁厚弯管工艺具有十分重要的意义.根据辐射测温原理,以单片机为核心设计出了光电比色测温系统.该系统用被测物的亮温替代实际温度,用查表程序由单片机自动校准误差,在500～1000℃范围内,相对误差为±1%.该光电比色测温系统为曲锥芯棒上热推变壁厚弯管提供了有效的温度检测与控制方法.     

基于ARM的热敏电阻测温模块设计

热敏电阻是测温系统中应用较多的一种温度传感器,传统的热敏电阻测温系统大多基于单片机、AD器件以及查表的软件方法进行设计,电路较复杂,且测温精度较低.为解决这一问题,提出了以ARM处理器为处理核心,采用对测温方程分段线性化的热敏电阻温度测量模块的设计.该测温模块采用RC充放电方式实现热敏电阻阻值的获取,避免了AD器件的使用;数据处理基于对热敏电阻测温曲线的分段线性化及加窗平滑滤波进行,提高了处理精度.所设计的测温模块对-10～+80 ℃范围内的温度进行了实测,效果良好.     

基于超声背向散射积分的微波热疗无损测温

旨在探索一种基于超声背向散射积分的微波热疗无损测温方法,利用水浴加热实验系统,以新鲜离体猪肝组织为研究对象,通过采集不同温度下的超声原始射频信号,分析各温度下组织的背向散射积分,建立背向散射积分与温度相关性模型用于微波加热实验过程中温度的检测.所建相关性模型为:超声背向散射积分值为0.062×t+3.591;该模型在低温段(≤70℃)测温误差较小(<5℃),在高温段(>70℃)测温误差较大(>10℃).研究结果表明:超声背向散射积分可用于常规热疗无损测温;微波热疗温度分布不均使得检测较为困难;利用正常与热凝固组织背向散射积分的差异进行热凝固区检测具有一定优势.     

变壁厚弯管工艺加热温度的检测与控制

加热温度的监测与控制 ,对热推变壁厚弯管工艺具有十分重要的意义。根据辐射测温原理 ,以单片机为核心设计出了光电比色测温系统。该系统用被测物的亮温替代实际温度 ,用查表程序由单片机自动校准误差 ,在 5 0 0～10 0 0℃范围内 ,相对误差为± 1%。该光电比色测温系统为曲锥芯棒上热推变壁厚弯管提供了有效的温度检测与控制方法。     

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℃。     

集成测温电路测试系统的研制

为了测量温度控制电路的温度测量特性及其逻辑功能特性,采用研华PCI板卡硬件测试平台及Labview软件设计平台,结合高精度铂金电阻温度传感器,研制了一种高精度温度测量系统.系统采用1/3B级精度PT100铂电阻及安捷伦34410A数字万用表构成基准温度测量电路,通过基准温度与被测产品温度值比较,从而判断被测产品性能的优劣.测试系统具有测温电路供电电压/电流监测、数据文件和试验曲线生成等功能,在-60℃～150℃温度范围内,测温误差≤±0.3℃.     

目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度影响的理论分析

红外热像仪进行测温时,目标距离和视场角变化,会大大降低测温精度.根据几何光学和红外目标辐射理论,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,并结合研制的一套红外热像仅系统参数,计算了温度测量误差.提出了提高测温精度的方法,采用此方法,对相同条件下的物体测温,测量误差仅为-0.22℃,在很大程度上减小了目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度的影响.     

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。     

基于CC2530的无线温度传感网络的设计

针对高温恶劣的工业生产环境,阐述了一种基于CC2530的片上温度测量解决方案,设计了以K型热电偶和模数转换芯片MAX6675为温度采样模块的无线温度传感网络。将ZigBee技术应用到分布式温度测量,硬件上以CC2530芯片为核心,克服了有线网络的局限性,测温精度较高。实验结果表明,系统运行实时、稳定、精确,测温误差保持在2℃以内,满足实际工业现场需求。     

铂电阻0.01℃深低温精确测温方法

针对铂电阻用于深低温测量进行了探讨。应用拟合方法获得了-200℃~0℃温度区段的直接表达式,并在智能仪表中得到了应用。结果表明,达到了0.01℃的精度。     

新型管状相变材料热管理系统的数值仿真与实验研究

设计了一种新型的管状复合相变材料(tubular Composite PCM,t-CPCM)结构,用以替代传统的块状复合相变材料(block-shaped Composite PCM,b-CPCM)结构,将其耦合强制对流换热后应用于电池热管理。仿真结果表明,相比于b-CPCM电池仿真模型,t-CPCM电池仿真模型不仅流道分布更加均匀,而且对流换热面积更大,理论计算得出的对流换热热阻仅为0.8 K·W⁻¹,是b-CPCM电池仿真模型的1/20。实验结果表明,t-CPCM电池模组优异的散热性能可以有效地控制电池温度,t-CPCM电池模组的最高温度仅为46.9 ℃,温差为0.8 ℃;而b-CPCM电池模组的最高温度高达51 ℃,温差均为5 ℃。所设计的管状复合相变材料在电池热管理方面具有良好的应用价值。     

基于M16C单片机的温度测量计

研制了一种模块化设计的瑞萨系列单片机实验系统.系统采用集成度高的温度传感器,运用模块化设计完成了基于16位单片机(M3062 LFGPGP)的数字式温度计设计,同时在处理温度数据时运用一种新算法,温度精度通过主控模块软件和温度硬件校正处理得到提高.根据传统设计原理,结合瑞萨单片机M3062LFGPGP特点,系统将A/D...     

导热硅胶/相变材料复合组件在电池热管理中的应用

一种低温导热硅胶/相变材料复合组件在电池模组中的使用, 有效地解决了相变材料由于液化而发生的析出问题, 同时保持相变材料高导热与高潜热值。由于导热硅胶片具有一定的弹性与黏性, 使得整个系统具有一定缓冲作用, 减少了相变材料与电池之间的接触热阻, 进一步提高了整个系统的散热性能。在3C放电倍率下, 相比自然冷却方式的66.63 ℃, 强制风冷方式的57.99 ℃, PCM(Phase Change Material)冷却方式的最高温度为44.78 ℃, 分别下降了32.8%、22.78%; 温差为3.70 ℃, 满足电池模组的最大温差的要求。在3C放电倍率的循环中, PCM冷却方式的电池模组在3次循环后的温度为51.45 ℃, 在安全温度范围内。     

一种适用于超高频射频识别的温度传感器

设计了一种采用双压控振荡器的适用于超高频射频识别(UHF RFID)应用的温度传感器,可应用于环境温度检测以及物流链中．由于采用了两个结构完全相同的压控振荡器,可以抵消工艺偏差和电源电压变化等因素带来的影响,使输出仅和温度有关．采用了时分工作方式,使电路在检测完温度以后处于关断状态,有效地避免了重复计数的问题,并使该传感器完全不影响整体标签的工作距离．采用SMIC 0.18μm 2P4M EEPROM工艺进行流片,测试结果显示,标签读距离达到6m,写距离达到2.5m;在-40℃～+85℃温度范围内,温度测量精度为0.5℃,误差最大不超过±1.5℃．     

基于FPGA和LM75A的测温系统设计

设计了一种基于FPGA和LM75A的温度测量系统。硬件设计上,系统以EP4CE15F17C8N为主控芯片,采用数字温度传感器LM75A检测环境温度,并利用LM75A自带的IIC总线接口传输数据,通过数码管将温度实时显示出来;软件设计上,采用自顶向下模块化设计思想,先设计出IIC通信模块、温度显示模块,然后再编写顶层模块,将2个模块整合。试验结果表明,本系统测温精确,且运行稳定。     

一种温控仪的设计

设计出了一种高低温温度控制样品室,温度控制范围-100～200℃,采用二极管和铂电阻作为温度测量传感器件,利用二极管的PN结温度特性对液氮液面进行标定,利用铂电阻对样品室温度进行测量和控制.     

基于STM32的多功能液体检测系统

本系统以STM32F103RCT6单片机为核心控制芯片,可以一键自动测量容器内液体的重量和液位参数,并显示测量数据、判别液体种类。使用激光与浮板进行液位测量;使用压力传感器与24位AD转化模块HX711进行高精度的重量测量;利用pH值传感器、光电传感器、导电率传感器获得液体不同的物理特性,区分液体种类。系统模块构成主要包括单片机系统模块、电源模块、激光测距模块、称重模块、传感器模块、OLED显示模块和按键模块,具有多功能、测量准确、反应速度快的特点。