热膜风速计温度校正研究

为提高热膜风速计在非恒温流场状况下的测量精度,提出了一种温度自动校正方案。通过对热膜探头的温度特性分析,提出采用铂电阻作为热膜风速计的温度补偿元件。经温度校正后,热膜风速计零点温度漂移可以达到4.8×10-2%FS/℃,灵敏度温度漂移可以达到-1.0×10-2%FS/℃。试验结果表明:利用铂电阻对热膜风速计进行温度自动校正取得了较为理想的效果。     

高精度无油封压力传感器设计

设计了一种新的传感器封装方法。该方法采用双膜片结构,无油封装。压力膜片为硅-蓝宝石材料,通过硅的压阻效应,利用下膜片实现压力传递,上膜片的惠斯登电桥将感受的压力转换为电压信号。经过温度补偿,使热漂移信号大幅度降低。试验结果表明:在常温条件下,传感器准确度为0.14%FS。在-55~200℃范围内,热零点漂移为0.48×10-3%FS/℃,热灵敏度漂移为0.61×10-3%FS/℃。     

半导体双轴力传感器的设计

介绍一种半导体双轴力传感器的结构设计与工作原理,并利用ANSYS软件进行了仿真模拟.通过分析,确定了应变计的粘贴部位和应力分布.传感器试验结果表明:该传感器灵敏度优于0.05 V/N,精度达到0.5%FS,零点漂移小于1%FS/h,热零点漂移小于0.5%FS/℃,满足使用要求.     

基于最小二乘支持向量机的硅压阻式传感器温度补偿

针对硅压阻式传感器灵敏度和零点温度漂移大、硬件补偿电路效果不佳的问题,提出最小二乘支持向量机方法对其温度漂移进行补偿。首先分析了经硬件补偿后的硅压阻式传感器的温度漂移特性,在整个检测范围内选取均匀分布的温度、压力数据作为模型输入,经预处理后对输出数值进行训练,并运用网格搜索法和交叉确认法优化模型的惩罚因子和正则化参数,建立了传感器温度补偿模型。实验结果表明,基于最小二乘支持向量机的温度补偿算法在0~100℃温度范围内把传感器输出综合精度从3.2%FS提高到0.25%FS,进一步提高了传感器的精度和温度使用范围,具有较高的实用价值。     

利用自平衡电桥消除压力传感器的大热零点漂移

论述了利用并联自平衡电桥的方法补偿大热零点漂移的问题,主要分析了自平衡电桥的性质、补偿原理、补偿线路的原理及补偿效果。通过实验,得出了自平衡电桥可充分补偿热零点漂移的结论。     

电容式薄膜真空压力传感器设计

为了满足在工程型号上的使用要求,解决真空压力传感器敏感探头壳体与传感器壳体隔离绝缘问题;传感器输出信号非线性的补偿问题;传感器热零点漂移的全电路的温度补偿问题,采用电容式薄膜封装结构,壳体为电容的另一极,在0.1~100 Pa的范围内进行了校准测试,实现了传感器0.2%FS的测量精度.     

压力传感器热零点漂移补偿各种计算方法的比较

压力传感器在实际应用中,由于力敏电阻器的不匹配及其漏电流的影响会产生零点漂移现象.这种现象在一定程度上影响了压力传感器的精度.随着压力传感器的应用范围不断扩大,对测量准确度的要求不断提高,因此对零点漂移的校正就成为一个重要的研究课题.在计算机技术广泛应用的今天,使得对压力传感器的零点漂移及非线性软件补偿成为可能.本文结合目前应用比较普遍的各种补偿计算方法,通过编制程序,对压力传感器热零点漂移现象作了补偿.结果表明,非线性函数多项式拟合规范化方法和神经网络法拟合出的数据精度很高,取得了其他方法无法达到的补偿效果.     

高温压力传感器的温度补偿

介绍了高温压力传感器热零点漂移产生的原因以及一种抑制漂移的补偿办法 ,即利用相关材料的线膨胀系数的不同进行补偿。     

一种大过载超小型张力倾角复合传感器的设计

为了实现多参数综合测量,设计出一种张力倾角复合传感器。利用电阻应变计组成的全桥电路实现张力的测量,利用加速度原理测量倾角,采用模块化设计理念,张力测量模块与倾角测量模块独立工作互不影响,实现小型化高精度测量。经过试验测量:该传感器张力准确度优于0.1%FS,倾角准确度优于0.05%FS,零点漂移小于0.05%FS/h,热零点漂移小于0.002%FS/℃,达到单个传感器的技术水平。     

宽温区工作压力传感器热力学研究

介绍了硅-蓝宝石压力传感器的钛合金-蓝宝石复合弹性膜片在宽温区工作时温度变化材料不匹配引起的结构热应力,对弹性膜片的受热情况进行了分析,对不同结构形式传感器热稳定性影响程度进行了对比,利用P型掺杂硅温度特性减少结构热应力影响、降低传感器的热零点漂移.通过膜片结构选择和设计、材料选择、工艺优化和控制等可以使硅-蓝宝石压力传感器在-55~350℃宽温度范围内工作时热漂移不大于0.015%FS/℃,提高了宽温区工作时传感器的热稳定性.     

基于动态跟踪的消除系统温漂和时漂的解决方案

在研制和开发水浴温度控制仪的过程中,由于现场干扰严重,仪表出现严重的温漂和时漂问题,影响了仪表的精度和工作稳定性.在原系统的基础上,增加了2个精密标准电阻,用以动态实时跟踪元器件参数值的变化,从而有效地解决了系统的温漂和时漂问题.该方法增强了系统工作的稳定性和抗干扰能力,提高了元器件之间的互换性.     

数字测温电路的差值灵敏度的设计分析

通过对铂温度传感器的测温电路的大量实验和分析研究,提出了数字测温电路中,A/D转换电路差值灵敏度的概念,分析了铂电阻温度电压放大曲线的斜率的线性特点和调试方法,以及数字显示测温电路A/D转换差值灵敏度的测试.研究表明,使铂电阻温度电压放大曲线的斜率值等于A/D转换电路的差值灵敏度,是提高测温电路精度的关键问题,并分析计算了调整斜率的理论根据和具体方法,讨论了数字测温电路中产生测量误差的因素以及提高精度的其他措施.     

动力调谐陀螺仪温度补偿技术研究

为了减小温度变化对动力调谐陀螺仪性能稳定性的影响,设计了温度补偿方案.利用控温箱,有计划地改变陀螺仪工作温度,实验测得各温度下陀螺仪的漂移,建立陀螺仪输出的温度模型,通过测温元件,实测该时刻的陀螺仪温度值,估计出陀螺仪当前温度下的漂移输出值,从陀螺仪实测的输出值中将估计出的漂移值扣除,即为陀螺仪补偿后的输出.仿真表明:在26℃～50℃温度范围内,温度补偿后的陀螺仪漂移输出小于0.050/h,满足设计指标要求.可见,此温度补偿方案能有效减小陀螺仪温度漂移.     

船用温湿度传感器的温度特性研究

引起温湿度传感器测量误差的主要因素是背景噪声和传感器放大电路温漂,为了降低温湿度传感器的测量误差,通过设置滤波器并采用信号叠加方法抑制背景噪声;采用数据拟合技术确定放大电路温度特性,建立温度补偿模型编写温度校正软件并对放大电路温漂进行补偿。试验结果表明,温度补偿后的温湿度传感器测量精度得到明显提高。     

磁通门传感器探头温度特性研究

磁通门传感器主要由磁探头与电路部分组成,其输出不仅随磁场变化,而且易受温度的影响。为了确定磁通门传感器磁探头在宽温度范围下的温度漂移情况,通过试验将探头置于-40℃~150℃的温度环境下,记录得到探头在宽温度范围下,其温度特性曲线近似为正比线性关系。分析认为,磁芯磁滞回线受热偏移与线圈漆包线随温度热胀冷缩是磁探头温漂的主要原因。本文提出选用低磁导率磁芯和高温漆包线绕制探头,并优选一致性较好的探头,采用最小二乘法对温度漂移结果进行拟合补偿,有效地消除了温度对磁探头的影响,提高了磁通门传感器的温度稳定性与应用的广泛性。     

气体传感器阵列温度漂移抑制的研究

半导体气体传感器存在漂移问题,温度变化对漂移的影响尤为明显.在气体传感器阵列中,可以加入温度、湿度等传感器,监测其工作环境.实验系统采用恒温箱设定一组温度,制备气体样本20例(两种浓度样本各10例),采集传感器对样本的响应;通过人工神经网络来识别样本;当有误判发生时,在原网络中引入温度传感器的响应值,消除了误判,在一定程度上抑制了漂移,改善了网络性能,验证了该温度漂移抑制方法的可行性.     

一种抑制电路温度漂移影响的高温测量系统

设计了一种耐155℃高温的井下测量系统,为了满足多通道信号的测量,其前置放大电路采用分时复用的工作机制,刻度信号与目标信号通过模拟开关分时送至前置放大器。发射电流经取样后得到参考信号,运用数字相敏检波算法计算其幅度和相位,为分时导通的刻度信号和目标信号提供相位基准。通过对模拟通道进行实时的刻度,确保测量结果不随电路的温度漂移而发生变化。实验结果表明,该方法能有效地抑制温漂对测量系统的影响。     

一类耐高压电涡流位移传感器的温度补偿研究

电涡流传感器的温度漂移制约了其测试精度,因此需要给以温度补偿;理论分析出导致传感器温度漂移的主要原因在于线圈电阻的温度系数过大,因此提出采用无感线圈进行补偿的方法,并给出了设计实例;实验表明该方法在20～90℃温度范围内补偿效果良好,温度稳定性达到0.7%;该方法简单、有效且成本低,可扩展应用于其他类型电涡流传感器.     

线圈材料对电涡流传感器温漂特性影响研究

温漂是表征电涡流位移传感器在工作温度范围测量的稳定性重要参数,本文通过对电涡流传感器探头线圈物理性能的分析,提出阻抗是影响温度稳定性能的主要因素,并通过改变探头线圈材料来降低温度对阻抗的影响,并配选出一种新型合金取代原有线圈材料.实验验证了这种方法可以抑制温漂.