采用PTI000铂电阻的高精度温度测量系统设计

该文介绍基于三线制恒流源驱动电路并采用Ptl000铂电阻的温度测量系统设计,重点论述了测量原理和方法、电路设计、定标与实测结果。     

基于铂电阻的多路温度采集系统

主要设计了基于铂电阻和ADS1248的多路温度采集系统。在该系统中,铂电阻阻值随着温度改变而发生变化,通过ADS1248提供的恒流源转换成模拟电压信号,该模拟电压信号经ADS1248模数转换器转换后送人STM32F103VET6控制器进行处理,通过USB接口与PC机进行通讯,将温度值显示在PC机软件上;也可将该设备挂接在CAN网络中,将温度值通过CAN总线发送出去。系统采用三线制连接法,并对温度曲线斜率进行非线性补偿,具有测量原理简单、精度高、成本低、使用方便等特点,非常适合工业应用。     

铂电阻温度计及其测量精度的分析

铂电阻温度计是温度测量中最常用的温度传感器,其测量精度是工业精密测量中备受关注的重要指标。本文在研究铂电阻温度计测温特性的基础上确定了其测温公式,并证明了利用测量公式计算测量温度可以提高铂电阻温度计的测量精度。采用本文所提测温公式计算得到的温度偏差在±0.05℃范围之内,测量精度比查表法高了一个数量级。此方法不需增加额外成本和仪器,经济实用性高。     

基于铂电阻的温度高精度测量研究

针对采用铂电阻对温度进行高精度测量,从硬件电路和曲线拟合2个方面进行了研究。电路上采用同一个电压给传感器恒电流驱动电路和A／D转换电路作参考电压,保证了温度检测的精度,并用最小二乘法直接拟合了描述采样值一温度关系的曲线,弥补了Pt100测温时信号从铂电阻到A／D转换的过程中各个中间环节所产生的偏差。该方法可使测量偏差优于0．05℃,并已在研制的高精度温度温差控制系统中得到应用。     

铂电阻在准确测量机械旋转加热部位温度方面的应用

机械旋转加热部位的中低温度的准确测量和控制是比较难以实现的，笔者通过长期实践探索和总结，提出一种用Pt100铂电阻并借助碳刷和滑环装置引出其输出信号，然后由温度控制器进行显示和控制的方法，此法较好地解决了这个生产实际问题。     

铂电阻多点测温控温设计

在生物芯片反应仪中采用铂电阻测温时,设计了精密低温度漂移电流源来转换电阻信号为电压信号。信号调理电路采用减法电路,串行A/DTLC1543对三路信号采集,电路简洁,准确度高,控制可靠。     

彩色温度测量装置

本装置是一种真正意义上的温度场测量，所得到的温度具有极高的温度测量精度，对被测材料的发射率无须做任何假定，具有广泛的适应性。特别值得指出的是：彩色温度测量装置无须进行温度标定，也能准确测量温度。     

基于铂电阻的测温系统

测温系统由铂电阻作为温度传感器,AD7711提供恒流源和信号调理及AD转换器,单片机作为整个系统的微控制器,从而构成了一个完整的测温系统,同时系统具有一个USB接口.该测温系统具有微功耗、体积小、精度高等特点,适用于精度要求比较高的工业场合.     

基于STC89C52的多路温度传感器标定系统

针对工业领域中温度传感器需要标定的问题,设计了一种可以同时对多路温度传感器进行标定和特性分析的系统。系统包括以STC89C52单片机为核心的硬件电路和在PC机上运行的软件程序。介绍了标定和分析的方法、硬件电路和软件设计。本系统实现了在0℃～100℃范围内标定和分析多种温度传感器采集的温度值。用该标定系统标定过的温度传感器的各项误差均在应用允许范围内。     

基于铂电阻的温度测量仪的设计与实现

针对大亚湾中微子实验中,需要精确测量掺钆液闪温度的问题,设计并实现了一种基于铂电阻的分布式温度测量仪;该测量仪可以同时测量多点的温度,并将测量结果通过网络传输到数据服务器中,从而实现远程在线监测;为解决器件温漂带来的误差问题,该文采用了3电阻测量法的自校正技术,通过比较3组测量信号的相对大小来求得被测热电阻的电阻值,进而计算出温度值;通过计量炉的实测的数据比较,测量误差小于0.059℃,满足测量精度需求。     

薄膜铂温度传感器多点温度检测系统

酒精生产过程中,需要对蒸馏塔多点温度进行检测。采用新型薄膜铂温度传感器设计了多点温度检测系统,使用正反馈型线性校正电路使输出电压与温度成线性关系,从而提高了检测系统的测量准确度。本系统的特点是电路设计新颖、测温准确度高、实用性强。     

基于铂热电阻的高温检测系统设计与优化

为了实现基于金属铂材料制作的热电阻温度传感器在高温测量环境下实现对温度数据的高精度测量,提出一种基于优化电路参数及阻温方程参数的温度检测系统设计方案。设计利用恒压源电路,获得稳定的理想电压,通过不平衡电桥差分放大电路和二阶有源滤波电路得到理想采集信号;设计优化了电路参数,校正了铂热电阻因高温产生的非线性。通过熔融沉积成型(FDM) 3D打印喷头实验平台,验证了设计方案的有效性,实现了在高温测量环境下对温度数据高精度测量的目的。     

铂电阻测温的非线性补偿算法分析

针对铂电阻测温时存在的本质非线性特征,分析了产生非线性误差的主要原因,阐明了反向分度函数法、牛顿迭代法、查表法等几种主要铂电阻非线性补偿算法的原理与特点,并利用基于单片机的温度测控系统的实测数据作为样本,在Matlab仿真环境下,按不同的曲线拟合阶次和方式等条件,对这些算法的补偿误差进行了对比分析。结果表明：采用分段最小二乘曲线拟合法既简单又能有效地减少补偿误差;在相同条件下,牛顿迭代法的补偿精度高于反向分度函数法和查表法。     

一种铂电阻高准确度测温方法

介绍了一种应用铂电阻进行高准确度测温的方法。24位的Σ-Δ型A/D转换器AD7714的应用保证了0.001℃的测量分辨力,温度的采集采用了极其简洁的铂电阻平衡桥电路,测量软件中的对分搜索查表法使铂电阻测温不再存在T/R转换的非线性误差,用软件方法进行了测量值的零点和满幅的调准,使测量误差在全量程小于0.02℃。     

基于RBFNN的铂电阻温度传感器非线性补偿

针对铂电阻温度传感器应用中存在的非线性问题,提出了应用径向基函数神经网络(RBFNN)强非线性逼近能力进行铂电阻温度传感器非线性补偿的方法。介绍了非线性补偿的原理和网络训练方法。结果表明:这种非线性补偿模型具有误差小、精度高、可在线标定和鲁棒性强等优点,与基于BP神经网络的非线性补偿模型相比,大大缩短了网络训练时间,从而方便了铂电阻温度传感器在测控系统中的应用。     

基于传热方程的铂电阻器测温系统误差研究

针对铂电阻器自热效应这一现象,通过理论分析铂电阻器在温度测量中所产生的误差。由此提出一种实验方法进行系统误差研究。铂电阻器测温环境是有限空间的空气罐,罐内压力控制在500～1 013 hPa,液体槽温度控制在-70～80℃之间。罐内的流体视为自然流动的N2与O2的二元混合气体。利用传热学分析热量传递过程中能量耗散关系、热流密度分布状态以及混合气体的热物理性质,通过建立数学模型,运用Matlab进行仿真运算。结果表明:在上述温度、压力和微小电流的条件下,铂电阻器测温结果中存在-0.4～0.6℃误差。     

基于单片机的无线测温系统设计

利用短距离无线通信技术构成一个基于单片机的简易、低功耗的无线多点温度测量系统。系统以AT89C2051、AT89C51单片机为核心,采用数字式温度传感器DS18B20、无线收发芯片nRF24L01实现了温度的采集、控制、无线收发等,给出了系统硬件及软件的具体设计思想与实现方法。     

SAW温度传感器测温系统中的天线设计

为实现对电力设备接点的测温,设计了基于声表面波的无源无线温度传感器的测温方案,具体研究其天线设计以及天线和传感器的匹配方法。方案中读写器天线采用平面倒F天线,传感器天线采用法向模螺旋天线。通过仿真分析和优化设计使得两款天线的谐振频率均为915 MHz,驻波比均小于1.5,达到了系统要求。通过改变馈点位置实现了平面倒F天线的匹配,法向模螺旋天线的匹配采用了Smith v2.0软件,最终两款天线的阻抗均为50Ω。