新型高精度多通道测温系统的研究

提出一种基于NTC热敏电阻的新型高精度多通道测温方案。采用比较测量法,消除了恒流源的不确定性对测量精度的影响;采用高性能模拟开关进行切换,实现了多通道测温。设计了测量电路,通过采用电流倒向技术和恒流源与ADC共用基准源,提高了测温精度。测试结果表明,该测温系统在18℃-22℃范围内,温度测量精度可达±0.01℃,测量分辨率为0.001℃。     

基于多光谱显微成像的颗粒表面温度分布测量

分别采用彩色相机和多光谱相机构建辐射测温系统,利用黑体炉进行温度模型标定实验,并基于BP神经网络对标定数据进行训练得到测温模型。通过蜡烛火焰的温度测量实验,验证了测温模型的可靠性,且结果显示多光谱成像测温系统的测温精度高于彩色相机测温系统。针对常规辐射成像测温系统空间分辨率不足的问题,采用多光谱相机结合显微镜搭建了显微测温平台,对高温热台内的单石油焦颗粒燃烧过程进行记录,得到了石油焦颗粒表面的温度分布以及随时间的温度变化过程。     

具有图形组态功能的传感器阵列测试系统

基于虚拟仪器的思想,研究开发了一套传感器阵列测试系统,用于对各种高速时变场的工程测量。系统包括64个最高采样频率为1MHz、转换精度为3位的模拟通道,以及4个最高采样频率为15.625kHz、转换精度为12位的模拟通道;系统软件采用观察者对象行为型设计模式,通过建立动态图元与实验数据之间的松散耦合实现了图形组态功能。系统与二维光电传感器阵列及电压、电流传感器配合,运用于低压开关开断过程特征参数的测量,直观地得到了低压开关开断过程中电弧的运动情况及电流、电压曲线,并动态仿真了这些特征参数之间随时间变化的相互影响关系。     

面向Pt100铂电阻的高精度多路测温系统

针对Pt100铂电阻多路测温系统存在精度低、硬件电路设计重复等问题,设计了一种面向Pt100铂电阻的高精度多路测温系统。以Pt100为温度传感器、Atmega16L为控制核心,通过模拟开关CD4052组合进行了多路测量控制,运用滤波、放大等信号调理电路以及16位高采样精度的A/D转换器ADS8320,以查表结合软件补偿的方法进行了非线性补偿,从而实现了高精度测温;同时,对各组成部分的误差来源进行了分析,计算出了测温系统的综合误差。研究结果表明,该系统具有测量精度高、稳定性好、可扩展性强等特点。     

覆膜材料激光加工快速成形三维温度场数值模拟研究

系统地分析了覆膜材料激光加工的原理，通过分析各参数对温度的影响，得到了温度场的计算模型，并对覆膜材料的选择性激光烧结成形温度场的分布变化进行了数值模拟计算，分析了烧结过程及热物性参数之间的变化关系。利用有限元方法对温度场进行模拟，建立合理的有限元模型，得到了烧结件的温度变化趋势，并用热电偶测温系统实测温度验证计算结果，从而可以提高制件的精度。     

基于FF现场总线的分布式温度测量系统的研究

传统的模拟测温方法的精度与可靠性已无法满足对温度测量系统提出的更高的要求，文中对传统的模拟与新型全数字式的测温方法进行了比较，并对基于FF现场总线的分布式温度测量系统的系统结构与具体实现进行了研究。     

混沌在温度测量中的应用

提出了一种基于混沌理论与DSP相结合的温度测量新方法。它适合远距离测温和控温,具有更好的线性度和更小的误差,它对测量电路参数要求不高,电路中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件,大幅度地降低了测量过程中的噪声,电路直接输出反映温度变化的二进制代码,便于计算机处理。测温精度优于±0．1℃,分辨力约为0．01℃,实际电路实验结果表明了该方法的优越性。     

多通道智能热电偶测温模块的研制

火电厂的温度测量具有温度高且点数多的特点,目前普遍采用热电偶传感器来进行温度测量。文中介绍了一种应用于火电厂温度测量的多通道智能热电偶测温模块的具体研制方案。该测温模块具有3大优点:首先可同时测量16个通道的温度点,每个通道的温度点可配置8种不同类型的热电偶传感器;其次采用了带数字滤波功能的高精度模数转换器(AD),可以有效滤除工频干扰;最后通过外部标准电压源进行精度校准、冷端补偿与插值计算,提高了测温精度。     

基于AD8495和Sigma-Delta的多通道高精度数字测温设计

针对工业现场温度测量的特殊环境和多点温度监测的实际需求,设计了一种高精度多通道数字温度采集系统。首先根据热电偶的测温原理,设计了相应的冷端自动补偿电路、RFI射频滤波电路等,滤除高频射频信号,提高抗干扰能力。利用双定时器程序设计优化模拟开关切换和串口通信,并通过分析和验证Sigma-Delta型ADC的2种抽取滤波器的转换精度,实现高分辨率的A/D采样。对于热电偶本身的非线性特性采用分段线性拟合校正,通过上位机采集数据进行分析,符合设计要求,测温范围为-20～1300℃,测量精度优于1℃。     

关联标定方法在多路数据采集系统通道串扰中的应用

针对多参数、低功耗、小体积的应用环境,设计了具有3种不同采样频率信号的多路数据采集系统,给出了详细的硬件组成及模拟开关设计电路,在分析模拟开关使用特性的基础上,针对模拟开关通道之间切换时存在的串扰问题,提出了关联标定的软件后处理方法.实验结果表明该方法可有效去除模拟开关通道之间的串扰问题.