基于K型热电偶的带式传感器测温系统研究

介绍一种基于K型热电偶的带式传感器测温系统,以数字温度传感器DS18B20作为K型热电偶的冷端补偿,并由多路的测温系统构成带式传感器阵列。仿真实验结果表明,该测试系统具有良好的测试精度,性能可靠,可对高温物体的多点温度进行实时测量,具有良好的工程化价值。     

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。     

数字式传感器在智能温度变送器设计中的应用

本文介绍了ＤＳ１６２０新型数字式温度传感器的工作原理及特点,提出了数字式热电偶冷端温度补偿的方法并将其用于智能温度变送器的设计中,解决了传统热电偶冷端（参比端）温度补偿器的型号匹配问题,克服了补偿电桥不能完全补偿的缺点,提高了测量精度,降低了变送器的成本。     

基于STM32的测温实验平台的设计

温度测量时,需要传感器采集温度数据。为了满足学生教学实验多功能高精度的要求,介绍了一种基于STM32的测温实验台,综合阐述了集成热电偶、铂热电阻、集成式温度传感器、热释电式传感器测量温度的原理,并提供了不同的测量方式,编写各模块相关程序,最后进行实验。实验结果表明相比于市场上现有的温度测量仪,本文中的测温实验台具有集成性高、稳定可靠等优点。     

基于STM32单片机的卡车制动器温度无线监测系统设计

针对半挂车制动器温度过高带来的制动热衰退性,摩擦材料失效和爆胎等风险,研制了基于STM32单片机的驾驶员辅助多路制动器温度无线监测系统。系统以STM32单片机为主控芯片,执行数据收发规则和进制转换规则。通过对不同测温原理的分析比较,选择了热电偶温度传感器。传感器输出的m V级电压信号经过MAX6675热电偶温度测量转换芯片的放大、去噪、温度补偿、A/D转换后变成数字信号,经由E61-TTL-50无线模块传入驾驶室的接收端主控芯片和显示屏,按设定规则完成高温状态分级预警。通过试验验证了系统软硬件设计的可靠性,试验结果显示系统的测温偏差为0.7%,准确度高。     

关于热电偶温度传感器教学的探讨

热电偶传感器在许多方面都符合理想温度传感器的条件,是一种典型的自发电传感器,在温度测量领域应用广泛。在《传感与检测技术》课程教学中,热电偶传感器是比较重要的内容,它涉及较多的理论与基本定律,教学比较困难。鉴于此,根据"教、学、做"理实一体化的教学思路,对热电偶温度传感器的理论及实验教学内容进行了介绍,并总结了教学方法。     

网络接口高精度热电偶设计与误差分析

设计了网络接口的高精度热电偶.为了提高热电偶测量精度,采用单片集成温度传感器对热电偶冷参考结点补偿,并对温度分段拟合了热电势一温度一次或二次多项式,用单片机实现了热电偶的线性化.设计了单片机热电偶测量系统及其CAN2.0,SPI网络接口.系统误差分析及实验结果表明所设计的热电偶具有很高的精度.     

复杂加工工件智能自适应加工及智能刀具系统研究

针对机加工主轴旋转的刀具切削力和切削热不易测量等缺点,对智能电主轴系统进行设计,布置压电薄膜测力和涂层薄膜温度传感器位置,并研究智能电主轴对切削工艺参数智能感知及自适应控制;研究智能刀具系统并进行设计,在铣刀钻刀排屑槽镀薄膜温度传感器,并使用电滑环把信号线引出,解决了旋转刀具直接测量切削温度的难题;最后通过构建可重构智能切削数据库,存储采集切削感知数据,优化加工工艺,并能够对加工过程进行远程在线监控。     

曲线拟合在航空发动机内壁温度测试中的应用

借助螺塞热电偶温度传感器和多路数据采集卡,建立了瞬态温度测试系统,提出利用曲线拟合外推法来实现对发动机内壁瞬态温度的测量.在此基础上,利用氢氧焰模拟航空发动机内部瞬态高温源,分别得出了传感器和红外测温仪测得的发动机内壁表面温度变化曲线.实验结果表明:2条结果曲线的整体变化趋势,特别是在峰值处具有较好的一致性,且其精度达到1.84％,从实验上验证了该方法的可行性.     

基于物联网的热熔断体动作温度检测系统设计

针对解决传统的热熔断体动作温度测量方法不足的需求,设计并实现了一种基于T型热电偶传感器的热熔断体动作温度自动检测系统。系统利用热电偶的温度测量特性,结合单片机与工控机实现了烘箱温度测量、热熔断体实时温度及动作温度测量,提出了一种烘箱温度二级功率控制算法控制其升温过程。测试结果表明,系统能成功实现自动测量热熔断体动作温度的功能,并实现接入物联网,使用智能手机获取被测元件实时状态,解决了既定需求。     

CANOPEN总线智能多路温度采集从站的研制

为了将温度变送器接入CANOPEN总线,研制了一种用于分布式计算机控制网络的智能多路温度变送器,将CANOPEN通信协议应用于现场温度采集系统设计,实现了温度的远程监控与采集.该模块以ATMEG128L微控制器为核心,可同时实现8路热电阻或热电偶测温功能,并将测量结果发送到CANOPEN主站节点.CANOPEN协议由具有SPI串行接口的MCP2510芯片和软件协议栈完成.结果表明:主从站之间的数据通讯可靠、准确,实时性满足系统要求.     

基于FPGA双温度传感器温度采集系统的设计

详细介绍了基于FPGA的双温度传感器温度采集系统的设计方案,现场测量过程中温度范围是不同的,如果用单一的温度传感器会影响测量结果的准确度。设计以FPGA为主控制器,实现了热电偶温度传感器和PT100铂电阻温度传感器的温度信号采集,并叙述了软硬件设计流程。     

多路信号采集及显示实验仪器设计

研究了基于MAX114多路信号采集及显示实验仪器系统的实现方案、组成结构及软件设计。应用单片机控制AD转换器件及液晶显示模块实现了对多种传感器的数据采集及信号测量,可简单实现对多种传感器信号的采集与处理;为传感器信号测量提供了一个平台。该实验仪器可以对4路模拟信号进行采样,采样精度为8位,转换速率可达1MSPS;同时该实验仪器具有对4路传感器模拟信号进行加工处理并具有液晶实时显示的功能。     

采用薄膜热电偶的多层印刷电路板原位钻削温度测量

针对工业用多层印刷电路板(PCB)加工过程中钻削温度难以准确测量的技术难题,提出了一种基于薄膜热电偶的PCB各板层原位钻削温度测量方法。根据PCB的截面结构采用材料叠层建模方法对PCB钻削过程进行建模仿真,掌握了钻削过程中PCB钻削温度的分布及变化情况,并确定了传感器最佳镀膜位置为钻头进给方向的垂直底部。采用直流脉冲磁控溅射技术,在不同层数的PCB上制备薄膜热电偶传感器,并对其静、动态性能进行研究,结果表明所研制的温度传感器在30~200 ℃范围内,塞贝克系数为37.4 μV/℃,非线性误差不超过0.65%,动态响应时间为0.095ms。对不同层数的PCB进行了多组钻削温度测量实验,结果显示,钻削过程中4层、12层、20层的最高钻削温度分别为49.30 ℃、53.90 ℃、63.90 ℃,且每组重复实验的温度相对稳定,温度测量误差不超过0.8 ℃。该测量方法为PCB高速钻削工艺改进提供了参考。     

用于航空发动机的光纤F-P温度传感器及其信号解调系统研究

光纤F-P温度传感器具有结构稳定、精度高、体积小、抗电磁干扰、质量轻和成本低等优点,在航空发动机高温测量领域具有重要的潜在应用。针对航空发动机的高温工况,利用多光束干涉原理设计了光纤F-P传感器,并通过端面检测、显微测量等手段完成了光纤F-P温度传感器的制备。针对传统光谱仪解调系统昂贵,解调速度慢的不足,以F-P滤波器和DSP为核心设计了传感器的信号解调系统,克服了传统光谱仪解调的局限性;进行了解调系统的硬件设计,完成了光电转换放大电路的原理设计、仿真分析和电路制作,实现了解调系统的初步搭建。在高控温精度的高温炉中采用标准热电偶对制备完成的传感器进行标定,结果表明:在30～1 000℃温度范围内,传感器的温度响应灵敏度为0.012 nm/℃,线性度为0.996。     

变电设备智能物联超声局部放电微型化测量转换电路北大核心CSCD

针对变电设备智能物联监测中的分布式智能感知节点微型化设计需求,设计了一种新型的超声局部放电测量转换电路。使用高集成度仪表放大电路对高阻抗的超声局部放电传感器输出信号进行了低阻抗变换和固定增益放大,设计通带为20~300 kHz的宽带滤波电路以适应变电设备上带宽不同的传感器,最后通过增益可调仪表放大电路适应不同灵敏度的传感器输出信号。电路能同时连接2个超声局部放电传感器并对其测量信号进行转换,电路尺寸为83 mm×50 mm×15.5 mm。设计了相应的电路性能测试实验并给出了其在智能物联系统中的应用方法。实验结果表明:电路各级增益误差在整个通带频段内低于1%,1000倍增益条件下的输出端噪声RMS值不超过10 mV。     

基于AD538AD乘法器的高精度温度测量仪的设计与实现

简述热电偶传感器的工作原理,针对热电偶温度传感器非线性不足的原因,以AD538AD乘法器为核心,对热电偶传感器进行线性化处理,开发了具备高精度测量、智能化的温度测量仪,并在高精度温度测量仪的自动分段技术、数字显示、报警技术等方面进行了论述.产品在试验中达到了设计要求.     

基于FPGA和DS18B20的多路温度测量系统

介绍基于FPGA和DS18B20数字温度传感器的多路温度测量系统。以FPGA为开发平台,利用单总线数字温度传感器DS18B20测量并暂存各路温度值,通过FPGA实现多路温度值的采集和驱动具有良好用户界面的液晶显示模块（LCM）实时显示测量的各路温度值。该方案具有可方便实现多路温度测量、软件编程灵活、硬件控制电路可重构、可靠性高、测温精度高、应用面广等特点。实验结果表明该系统控制性能优越,程序执行时间短,运行速度快。     

低功耗绿地墒情监测WSN节点

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络(WSN)技术的绿地墒情监测节点。为了提高节点硬件的可靠性及降低传感器电路的总体功耗,创新性地采用了模块化设计,将无线射频模块和数据处理模块分离,使其通过不同接口与传感器底板连接;传感器底板可接入8路土壤湿度传感器和8路温度传感器,并具备分时开启功能,节点可以在长达3个月的时间内运行于无人监守的环境中。测试结果显示该节点实际工作状态下的平均电流为52.89 mA,睡眠时的平均电流为10μA,比同类产品节省功耗30%左右,可以用于构建监测绿地墒情的低功耗无线传感器网络。     

电阻式传感器智能感知节点误差校准方法研究北大核心CSCD

针对电阻式传感器智能感知节点设计中阻值宽范围和高精度的测量需求,提出了一种增益自动调节型大范围高精度比例式电阻测量电路的测量误差校准方法。节点的电阻测量范围设计为10Ω~22 kΩ,搭建了节点误差校准系统,并在整个测量范围内选取了5个标准电阻对节点校准前后的测量误差进行评估。实验结果表明:提出的误差校准方法可使全部被测标准电阻的测量误差降低90%~99%,校准后节点的测量误差低于±0.01%,满足了电阻式传感器智能感知场景中兼顾宽范围和高精度的测量需求。