压阻式压力传感器温度补偿技术的研究及应用

压阻式压力传感器易受温度影响产生零点漂移和灵敏度漂移,为了降低环境温度对传感器输出的影响,首先分析了传感器产生温度漂移误差的原因,针对传感器存在的温度漂移误差和输出信号的非线性介绍了一种硬件温度补偿方法和基于MAX1452的软件温度补偿方法,着重阐述了MAX1452的补偿原理以及对传感器的补偿过程.最后通过温度试验和温度循环试验比较分析了以上两种温度补偿方法,试验结果表明软件补偿方法具有更加优良的补偿效果,在-40～60℃温度范围内的精度小于0.5％.     

压力传感器的温度补偿研究及其应用

为了解决影响压力传感器测量的温度漂移问题,研制一种适合轨道车空压系统压力测量的高性能传感器。文章提出结合GA-PSO算法优化BP神经网络的新型压阻式压力传感器温度补偿模型,通过MATLAB仿真验证该模型的可行性。仿真结果表明:与BP-LM算法和GA-BP算法相比,新的优化算法收敛速度提高了89%,预测结果的误差绝对值均在2.5 k Pa以下,且变化范围小,满足"快、准、稳"的高性能高求。装置现场运行效果良好,在温度相差较大的一天之内的不同时间段轨道车运行时的空压系统测量气压均在750 k Pa左右。     

压阻式压力传感器温度误差的插值补偿方法研究

为减小环境温度变化对压阻式压力传感器实施可靠测量的不利影响,提出一种结合三次样条插值与埃尔米特插值的补 偿方法。 首先通过标定实验获取标定数据,采用三次样条插值建立环境温度、传感器输出电压与待测压力之间的函数关系以补 偿传感器的温度误差,再借助埃尔米特插值构造输出电压与待测压力之间的映射关系描述传感器的测量特性。 两种标定工况 条件下压力传感器的温度补偿实验结果表明,经该方法补偿后的传感器测量最大引用误差分别为 2. 414×10 -4 和 6. 129×10 -4 、 平均引用误差分别为 2. 353×10 -5 和 1. 313×10 -4 、误差方差分别为 1. 751×10 -9 和 1. 613×10 -8 ,零点温度系数分别为 2. 780×10 -7 和 8. 862×10 -7 ,灵敏度温度系数分别为 1. 952×10 -6 和 3. 672×10 -6 ,验证了该方法在不同建模数据条件下补偿性能的一致有 效性。     

基于磁传感器的温度误差补偿方法

随着科学技术的发展,传感器技术尤其是磁传感器技术在军事领域得到更为广泛的应用,很多武器炮弹在进行远程打击时,会通过自身内部的传感器测定周围环境变量,由计算机进行控制以进行更为精确的打击,而在测定环境变量的过程中传感器不可避免的会出现一些误差,影响打击的精确度,因而提出了基于磁传感器的温度误差补偿方法。先通过对传感器的温度误差的研究分析设计出温度误差漂移模型,然后由温度传感器和地磁传感器来测得不同温度下地磁在两个敏感轴上的分量数据,在拟合出温度漂移系数之后结合模型得出在温度补偿后的各敏感轴数据。仿真分析温度补偿前后磁传感器的输出对比,验证该方法能有效对温度误差进行补偿。     

基于RBF神经网络和LS-SVM组合模型的磁浮车间隙传感器温度补偿

对磁浮车悬浮间隙传感器温度漂移产生机理进行了研究,提出采用组合预测的方法建立传感器温度特性逆模型进行温度补偿,根据传感器温度特性分别建立径向基函数神经网络(RBF-NN)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)温度补偿系统模型,通过在探头内布置PT1000铂热电阻检测探头温度,依据温度信号对传感器进行温度误差补偿。仿真结果表明组合模型能较好地拟合温度逆特性,组合补偿模型的输出不受工作温度的影响,全量程最大误差为0.14 mm,在工作间隙范围内误差小于0.05 mm,且组合模型的补偿误差优于单一模型补偿效果,该方法可有效消除温度漂移效应,并提高传感器的检测准确度,能够满足磁浮车悬浮控制系统要求。     

基于神经网络误差补偿的温度测试仪的研制

在使用热电偶的测温系统中，传感器的非线性传感特性是导致测温精度下降的主要原因，要提高测温系统的精度，就必须进行误差补偿。本文以单片机89C51以及外围芯片为核心，设计了一个非线性补偿的热电偶温度测试仪，介绍了一种用于传感器非线性误差补偿神经网络，给出了补偿算法和测试仪的硬件电路。     

压力测量误差中软件补偿

文中介绍了在开发智能电子压力测试系统的基础上影响测压系统精度的软件自校准补偿方法。其特色是对压力传感器采取了数字温度补偿技术,实时测压精度优于±０．０２％ＦＳ。实验结果表明：软件自校准在压力测量中是一种经济,有效的方法。     

智能压力传感系统的设计

本文设计了一种以C8051f410微处理器为核心的智能压力传感系统。系统采用压阻式压力传感器,在电路设计中,采用恒流源、差动放大电路和高性能集成温度传感器DS18620等来减小温度等环境因素对传感器的影响,采用软件补偿来修正传感器温漂及非线性。实践证明,该压力传感系统具有精度高、抗干扰能力强等特点。     

适用于霍尔电流传感器的温漂补偿电路设计

霍尔电流传感器中存在的温漂会影响传感器的精度,特别是在极端高温和低温下影响更加明显,这限制了霍尔传感器 应用的场合。 针对该问题本文设计实现了一种适用于霍尔电流传感器的宽温度范围温漂补偿电路。 温漂补偿电路通过将增益 补偿与带隙补偿相结合,在霍尔电压放大电路中采用与霍尔元件形状材料均一致的负载电阻,补偿了霍尔元件的温漂误差;同 时利用带隙基准电路产生的高低温补偿电流实现对放大器电路的尾电流的温度补偿,使得霍尔电流传感器可以在更宽的温度 范围内保持灵敏度稳定。 采用 GF0. 18 μm BiCMOS 工艺制程,仿真验证表明,在 5 V 电源电压下,电路在-40 ℃ ~ 140 ℃的宽温 度范围内,灵敏度温漂误差小于 0. 3%,温漂系数达到 35 ppm/ ℃ 。 相较于其他温度补偿设计,该设计实现了对霍尔传感器高阶 温度误差的补偿,使得霍尔传感器具有更宽的工作温度范围以及更小的温漂误差,且不需要额外的数字处理电路,具有较高的 工程应用价值。     

电涡流传感器的温度补偿

电涡流传感器在非电测量中已得到广泛应用,但其温度误差限制了其进一步推广。本文提出以选用适当直径的导线绕制电涡流线圈,依据导体高频下的集肤效应现象来补偿温度对线圈电阻的影响,消除或减小输出温度漂移误差。本方法也可用于空心电感线圈的温度补偿。     

用于变压器状态监测的RFID传感器设计

油浸式变压器发生故障时会导致铁芯和绕组振动异常、温升过大并传递到箱体,为了能够同时对变压器运行时的振动和温度状态进行在线监测,设计了一种基于双天线的RFID传感器,集成温度和加速度传感器芯片,并增加一块“L”型金属反射板以增强辐射效率。在实验室对RFID传感器准确度进行测试,结果表明振动和温度的测试误差仅为0.7%和1.6%,并以OFPSZ-150000/220变压器为实验对象进行了现场监测实验。结果表明：RFID传感器监测到的变压器箱体振动信号主要集中在以100 Hz为基频,100～500 Hz之间;而箱体的温度在越靠近中间位置越高,越接近边缘越低。实验结果表明所测数据与现场数据非常接近,加速度和温度测量误差仅为6.25%和1.9%,证明了RFID传感器的可靠性。     

电容分压型电子式电压互感器研究与设计

建立电力系统中电容分压型电子式电压互感器(ECVT)电容分压器的数学模型,依据电子式电压互感器暂、稳误差的定义,提出运用ECVT电容分压器的数学模型分析ECVT误差特性的思想.以220 kV系统ECVT为例,利用ECVT电容分压器的数学模型,使用仿真软件综合分析了三相ECVT的暂、稳态误差,进而完成传感器参数的优化设计.仿真和优化结果表明.杂散电容是引起ECVT测量误差的根本原因,它对电容分压器分压比的影响随着主电容值的减小而增大,在主电容值不低于3500pF时,ECVT能达到0.2级精度.     

地铁跨海隧道火灾自动报警系统设计与可靠性仿真

基于对分布式光纤感温火灾探测系统中光时域反射(OTDR)技术与光纤拉曼散射测温原理的分析,以青岛地铁1号线瓦屋庄站~贵州路站跨海区间隧道为例,设计一种含传感光纤、测温主机、远程监控计算机以及远程通信模块在内的隧道分布式光纤感温火灾自动报警系统,明确系统工作原理、特点、感温光纤的布设以及逐点标定。可靠性仿真试验显示,该自动报警系统响应时间与探测区间误差比较小,数据筛选效果好,有较高的稳定性与应用价值。     

基于多源感知的开关柜绝缘缺陷检测技术

绝缘故障在电气设备故障中占很大比例,在缺陷潜伏阶段将其检测并消除是防止故障发生的重要策略。绝缘缺陷通常伴随温升或局部放电现象,因此可将其作为判断设备绝缘状态的重要依据。红外光电传感器可检测设备的温度,紫外光电传感器可检测设备局放产生的紫外脉冲信号。以开关柜内电缆终端缺陷为例,构建了一个红外和紫外光电传感同步采集装置,基于自适应模糊神经网络,探索了一种融合了温升与局部放电2种信息源的智能检测手段。试验结果表明,相比于单传感器下的信息检测,基于多源感知的诊断算法,对设备缺陷诊断的准确性得到了显著提高。该检测技术为开关柜绝缘缺陷的识别和诊断提供了新的研究思路。     

随机森林算法在温度分布重建中的应用

为提高温度分布重建精度,提出了使用随机森林算法对温度测点进行优化布置的新方法。 将测点位置作为样本特征, 以不同的测点布置方式及其对应的重建误差作为样本数据集。 使用样本数据集构建随机森林模型,评估样本特征重要性,根据 特征重要性排序实现温度测点的优化布置。 设定仿真实验与燃烧实验验证优化布置算法的可行性与有效性。 分析实验数据, 所提出的优化布置算法相对于原有算法,重建精度提升了 20%以上。 研究结果表明,随机森林算法在温度分布重建中具有良好 的应用价值,并为解决工业实际问题提供了新思路。     

BP网络在电站故障诊断系统中的应用研究

针对目前大型电站测点传感装置损坏率高，导致有些分析软件失效的现状，应用人工神经网络原理，设计了一个自适应BP网络模型，进行实时判别及仿真。以某一实际机组为例，对其参数进行了仿真计算，绝大多数数据的相对误差在1．5％以内，可以满足工程实际的需要。同时，对输入／输出参数之间的关联程度，对影响输出结果的精度、收敛速度等因素进行了分析比较，这对今后的仿真结果有很好的借鉴意义。因此，该模型对动力系统的热力参数在线仿真，减少传感器的维护量，尤其是提高基于参数采集应用软件的可靠性具有较大的实用价值。     

拉曼温度传感器及其在电力系统中的应用

分布式光纤测温系统作为一种高新技术,已在电力行业得到广泛应用,为电力系统的安全运行提供了保障。文章首先介绍了基于自发拉曼散射的分布式光纤传感器的工作原理和结构,分析了系统的测温原理以及在电力系统的广泛应用。最后给出了检测电缆温度的应用实例,实例表明该测温装置性能良好,可应用于生产实践。     

传感器系统的二点标定新方法及其分析

在传感器测试系统中,二点标定方法因其工作量小,易于操作而被广泛应用。然而,通常的二点标定法采用零点和满度值作为参考输入,导致测量范围的中部误差较大。为此,本文提出了优化二点标定参考输入点的新方法,给出最大误差限和最小误差量原则,并推导出标定点的计算公式。通过数字仿真计算和实际应用表明,新标定方法的绝对误差比通常的二点标定方法要小,而与最小二乘法相当。     

基于彩色CCD测量火焰温度场的算法误差分析

电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)成像技术在火焰温度场测量中有广泛的应用,讨论基于CCD测量火焰温度场的反演计算误差。彩色CCD的三基色波段响应输出往往被简化为3个单色波长输出,并通过黑体实验或具体的保障3个基色波长假设在非灰性介质测量中的准确性。因此,以具有特定发射率表现的火焰诊断温度场测量为例,通过数值模拟计算,定量分析计算温度和发射率参数的相对误差分布规律。结果表明,发射率参数的计算相对误差要远远大于温度的相对误差。结论有利于采用CCD成像技术进行火焰温度场测量的计算准确性的改善。