带恒温控制与自校正的硅铝异质结构压力传感器研究

传统硅基压力传感器普遍具有灵敏度低、温漂和时漂明显等半导体器件固有属性.本文提出的硅铝异质结构MEMS压力传感器及其恒温控制和自校正方法可一定程度上解决该问题.采用SOI硅片制造了具有压阻放大效应的新型硅铝异质结构压力传感器芯片,利用有限元仿真验证了其有效性.随后为其设计了恒温控制封装结构和自适应优化目标值PID加热控制策略,采用热稳态分析验证了该恒温控制封装的合理性.传感器采用AD5420可调电流源来模拟传感器的标定压力,在传感器发生一定时漂特性后更新传感器的输出特性,完成自校正操作.实验表明单个应力敏感硅铝异质结构在恒温系统控制下达到0.283 mV/V/kPa的灵敏度,结合温度参考结构的差分输出,传感器的热零点漂移系数从-6.92×10-1％FS/℃减小至-1.51×10-3％FS/℃,且可达到±5.5 kPa的预测误差,同时自校正操作将传感器最大预测误差从-6.1 kPa减小至5.0 kPa.本文提出的硅铝异质结构压力传感器的温度补偿与时漂补偿方案对优化压阻式压力传感器的综合性能有着一定的借鉴意义.     

基于多传感器信息融合的恒温箱测控系统设计

在太阳能电池板生产过程中,有效地控制扩散气体的恒温是至关重要的.介绍了开发的基于LabVIEW软件平台的恒温箱测控系统,包括其硬件组成和软件实现.为了提高单传感器的测量精度,为数据处理打下基础,首先对每一只传感器进行时间上的分批估计,降低误差的影响,得到各个传感器的局部决策值;再在最优融合原则下,运行加权自适应算法对各个局部决策值进行融合.数据分析结果表明:处理后的数据更接近测量真实值.     

基于多传感器融合技术的水温控制系统研究

在水温控制系统中,由于水箱内加热温度场的不均匀性,采用单一传感器不能准确反映被测系统的温度,并且测量结果易受外界噪声干扰。针对这一问题,利用多传感器信息融合技术对多个温度传感器采集的结果进行融合以得到精确而可靠的温度信息,以PC机和数据采集卡为基础硬件平台,LabVIEW为软件开发平台,采用PID控制算法,实现水温的精确控制。实验结果表明,采用多传感器融合算法能够有效地提高水温控制的精度和可靠性。     

基于PID调节的恒温控制系统

MEMS加速度计在温度环境变化剧烈的情况下,测量精度受到很大影响,产生漂移误差,难以满足高精度导航的需求,因此迫切需要设计一种恒温电路,使加速度计长期工作在稳定的工作环境中,研究了在恒温情况下加速度计的工作状态;针对恒温控制这一要求,设计了基于DSP2812的一种恒温控制电路,将传感器由加热电路和保温层包围,减少散热,提出了由DSP和高精度数字温度传感器TMP116相结合的软件控制系统,对PID控制进行深入研究,提出一种新的控制方式;最终输出PWM占空比、控制温度和检测温度数据,经实验测试,-40℃工作环境下,PID控制后系统超调量为1%,在两分钟内温度从57℃升温至70℃并稳定,稳定后满足温度精确控制在70±0.06℃,能够有效维持系统恒温。     

基于传感器数据融合的航空发动机电子控制器

提出了一种基于矩阵奇异分解法的传感器数据融合方法,并应用在某型航空发动机电子控制器的设计上.实验结果表明,该传感器数据融合算法简单有效,分别消除了发动机中进口空气温度T1传感器近7.8℃和涡轮后燃气温度T4传感器近19.2℃的测量误差,提高了发动机电子控制器工作的可靠性,并适应于未来航空发动机分布式控制的发展方向.     

气体流量测量系统的设计

文章介绍了一种新型的高精度、低成本的流量传感器,分析了流量测量的原理。重点阐述了恒温工作方式下热线式传感器的数学模型和设计方法。设计中根据热平衡原理,通过热量的传递转移来确定流体的速度,通过数据融合算法,实现传感器的温度补偿和线性补偿,以获得较高的精度和温度稳定性。实践表明,该设计方法具有较高的准确性和应用推广价值。     

基于多传感器数据融合的温度模糊控制系统设计

介绍一种用于压电复合材料极化过程中对温度进行准确控制的方法,详细阐述了多传感器数据融合技术在控制系统中的应用,对数据融合的方法进行了叙述,建立了数据融合的几种数学模型.     

基于氧化锆传感器的烟气氧量检测系统

设计了一种基于能斯特方程的烟气含氧量检测系统。选用氧化锆传感器,以MSP430单片机为智能控制单元,设计了热电偶的测温补偿电路、控温电路以及氧化锆传感器的信号处理电路。采用模糊控制算法,实现了传感器温度的恒温控制,简化了控制流程。实验证明：传感器温度可长期保持在（750±1）℃的范围内;氧含量修正方程有着良好的线性。     

智能温湿度控制系统在配电柜体内的应用

主要研究电力系统中配电柜体内温湿度检测与自动调节,提出了基于多传感器数据检测与数据融合技术的配电柜体内温湿度采集方法。在多传感器采集数据基础上,采用分布图法去除疏失误差,同时采用Bayes后验估计理论融合的方法对采集的数据进行融合。为了更加精确地对温度进行控制,将数据融合技术和湿度变量跟传统的PID控制算法相结合。实测表明,采用这种方法可以提高温度采集的精度,同时有效地改善了由于传感器失效引起的误差、单点采集温度和PID控制的不足。     

基于物联网平台的智能鱼缸监控系统设计与实现

智能鱼缸监控系统以Arduino UNO R3为控制核心,利用传感器采集大气温湿度、光照强度、鱼缸内的温度等数据,通过Wifi上传到OneNET云平台,手机App调用云平台API实时远程获取鱼缸环境参数,同时下发命令控制灯光、喂食、恒温等.     

基于ZigBee的断路器动触头温度智能测控系统设计

针对传统温度智能测控系统在有强电环境干扰下控制效果差的问题,提出了基于ZigBee的断路器动触头温度智能测控系统设计。根据系统总体结构和软件部分设计思路,使用CC2350射频电路通过串口与上位机进行交互,采用RS-485总线与ZigBee协调器进行数据传输,采用铝合金外壳CNC数控加工的定制DTS光纤传感器,通过CC2350射频电路,将传输温度数据实时发送到ZigBee终端节点。通过腾驰 XH-W1308数字温度控制器,进行相应控制。依据软件设计流程,制定具体温度控制规则,采用ZigBee技术实现强电环境干扰下的断路器动触头温度智能测控系统设计。由实验结果可知,该系统控制效果最高可达到99%,为温度智能控制提供设备支持。     

基于数字传感器的分布式远程温度测控系统

提出了一种基于数字温度传感器的客户/服务器模式分布式远程温度测控系统新方案。阐述了数字温度传感器的工作原理和测量电路的设计方法,介绍了分布式远程温度测控系统的结构、各部分的功能及系统设计方法。现场控制器以AT89C52单片机为核心,采用socket技术实现用户对温度系统的远程控制,利用小波变换方法进行视频图像压缩。该系统具有结构简单、可靠性高和通用性强的特点,运行结果表明了其效果良好。     

基于无线通信技术的多点动态温度测控系统

设计了基于无线通信技术的多点温度测控系统,阐述了系统的具体实现原理和方法.系统下位机以P89LPC938单片机为核心,采用单总线的数字温度传感器DS18B20对水温进行多点监测,并采用无线收发模块nRFg05发送数据;上位机利用无线收发模块nRF905接收数据,并通过RS-232串口传给PC机进行实时监测.实验结果表明...     

基于现场总线的模糊控制系统

基于现场总线控制技术,介绍了模糊控制系统的设计方法。采用双单片机AT89S52与AT90S8515设计了基于PA总线接口的回转窑温度智能模糊测控系统。利用ASIC芯片SPC4、SIM1设计了Profibus-PA总线通信接口和回转窑温度检测接口硬件电路,给出了总线通信接口程序流程图。应用结果表明,系统通信可靠、控制效果好。     

基于虚拟仪器的汽车仪表设计

以PC机、NI公司PCI-6221板卡、NI信号调理模块(应变、RTD、TC等)为硬件平台,以CSY-2000C传感器与测控技术实验台为测控对象,以LabVIEW8.2为软件开发平台,设计汽车虚拟数字化仪表模拟机,可以实现日期/时间、总里程、当前速度、转速、温度、油箱存油量等信息的显示,实现汽车仪表的校验和标定。     

热辐射型光纤高温传感器及其性能研究

介绍了一种光纤高温传感器及其测温原理和测量方法,研究了传感器的设计结构、稳定性、一致性和互换性等。系统根据黑体热辐射原理,采用双波长比色测温法和光纤传感技术来实现准确测温。结果表明:"接触—非接触"式的测温结构避免了光纤直接接触高温源,传输光功率衰减对传感器测量精度的无影响,传感器具有很好的一致性,完全可以互换使用,也可实现高温高压设备中的温度测量。     

温度敏感涂料校准误差实验研究

温度敏感涂料(Temperature Sensitive Paint, TSP)技术是一种极具潜力的光学测温技术,但其测量精度受到多源误差的影响。校准实验是TSP特性研究和风洞实验的关键而独立的阶段,其误差需要单独考虑。分析并明确了校准实验中的主要误差源,建立了各个误差因素不确定度评估方案。重点分析了校准数据拟合中的误差传递规律,提出了基于误差传播方程的TSP校准误差计算方法。误差源不确定度评估结果表明,通过控制校准实验中相机的工作范围和图像帧平均数量可以有效降低校准误差,进而可为TSP校准实验流程的精细化提供指导。TSP特性曲线误差计算结果表明,TSP校准误差在测温范围内呈现凹形分布,其引起的最大测温误差小于0.4 K;结果可直接用作风洞实验中校准误差的给定依据。     

动态数据校正提升孤岛微电网频率控制性能

在复杂的工业生产过程中,控制系统不可能工作在理想的状态,其总会受到外界各种各样的影响,比如,在对反馈信号进行测量时,控制系统不可避免地会受到高斯测量噪声以及非高斯测量噪声的影响;为了降低测量噪声的影响,通常会将各种各样的滤波技术应用到控制系统中来,以此提升控制系统的性能;以孤岛微电网的频率控制系统为研究对象,考虑了当反馈回路有高斯分布测量噪声和非高斯分布测量噪声的两种情况,针对这两种测量噪声信号在模型中引入了动态数据校正滤波技术,分别对比了有无使用动态数据校正滤波技术时电网的频率偏差的方差大小,以此验证了动态数据校正滤波技术在微电网反馈控制回路中可有效抑制测量噪声的影响从而提升微电网频率控制性能。     

基于LabVIEW 的比色温度测量的实现

传统的测温方法不能对高温物体进行测量,但是不同温度下物体的热辐射特性不一样,因此可以根据测量辐射光线来计算物体的温度。比色测温通过两个不同波长光的辐射强度来计算物体的温度,减小了发射率以及信号传输等因素造成的误差。采用虚拟仪器技术开发测量系统可以大大缩减开发周期,同时也可以提供良好的人机交互界面。在虚拟仪器技术平台上开发的比色测温系统不仅能对温度实行实时监控,还能够通过以太网接口接入网络,传输温度数据和控制信号。     

数据中心机柜微环境测温技术浅析

为降低能耗,解决局部热点,对数据中心实施机柜级微环境温度监测和控制势在必行.针对数据中心机柜微环境温度监测的特点,介绍了几种可应用于数据中心机柜微环境温控系统的温度实时监测技术,分析了各种测温技术的优缺点并进行对比,为数据中心机柜微环境测温技术的推广与应用提供参考.