基于AT89C52的测温测距系统

基于单片机测温和超声波测距两个独立的系统,将两者合并起来,变为由一个单片机控制的测温测距系统。由单片机软件产生40kHz的超声波,测量回波时间可精确到μs级。通过DS18B20测量实时温度,提供给单片机进行处理。由实时温度,换算出此时的声速,从而使测出的障碍物距离更加精确。通过温度补偿及实验证明,该系统具有较高的实用性和测量精度。     

面向三维球体空间温度场的对射式超声波测量研究

温度测量在航空航天、公共安全、智能制造及智能家居等方面具有重要意义。基于超声波原理的测温技术是近年来发展起来的一种新型温度测量方式,超声波测温技术具有非接触式,温度测量范围广,响应速度快和测量准确度高等特点,在航空发动机、微波干燥等领域表现出了良好性能。该文面向三维球体空间温度场测量的需求背景,基于超声波飞行速度与介质温度相关原理,采用收发同体式超声波换能器,设计了针对二维圆形平面的8换能器结构和针对三维球体空间的26换能器结构,提出了分时轮训超声波换能器接收控制策略,建立了基于径向基函数的空间温度重构算法,并基于Matlab平台对测温方法进行仿真。仿真结果表明,对于构建的对角偏斜和中心对称二维圆形平面温度场模型,以及中心对称三维球体温度场模型均具有良好的重建效果,同时在超声飞行时间的测量中还叠加了标准差分别为0.02%、0.03%和0.05%的三类高斯白噪声,进一步验证了该文提出的对射式超声波温度场测量方法具有较好的鲁棒性。     

红外人体测温精度补偿方法研究

针对现有人体测温方案测量精度低,使用条件受限等问题,研究了基于红外热成像的无接触人体测温精度补偿方法。综合考虑测温器件,测温环境对测量精度的影响,为解决常规测量方法存在的红外相机输出值随时间发生漂移,红外相机存在周期性斩波信号,温度测量距离不断变化,温度输出值存在频域噪声等多种问题,提出了综合性的温度测量精度补偿方法,有效降低了温度测量的误差。实验表明,通过本文的精度补偿方法,在不同距离下的人体温度测量误差不超过±0.2℃,可以实现人体温度的精确测量。     

爆轰产物温度测量技术研究

为了对冲击压缩下介质和爆轰产物的温度进行测量,本文选择光学法作为测温方法.根据光学测温原理,介绍了如何在实验中用高温计实现爆轰产物温度的测量.通过对实验和理论所得到的炸药爆轰产物温度分布曲线进行比较,验证了该方法的可行性.     

基于荧光光谱的温度采集系统设计

本文基于光纤荧光的测温机理介绍了测量系统的总体结构及荧光信号检测电路,利用该系统通过检测荧光物质寿命实现了温度测量。本系统能够对被测对象进行精准度较高的温度检测。     

基于DSP处理器的红外测温系统的设计

通过对传统的红外热像仪测温采用拟合曲线及单向查表的算法分析,针对测温精度低,并且在不同环境温度下温度整体偏移等缺点,提出了一种双向查找表的测温算法。依据普朗克定律,利用标准面源黑体对热像仪进行标定,定标出温度查找表和环境温度补偿表,并且将两个定标表格存入测温系统存储器中。对目标物体进行温度测量时,根据目标物体的热像图灰度值和热像仪热电偶反馈的当前环境温度值,计算出目标物体的温度值和环境温度补偿值,利用环境温度补偿值对目标物体进行测温误差补偿,能够准确地测量出当前环境下的目标物体实际温度。实测结果表明,该方法测温精度可达到0.5℃,并且在不同测温环境温度下温度测量值稳定性较好。     

基于LM3S101处理器的温度测量模块设计

为了提高温度测量的精度,简化硬件电路设计,提出了以32位ARM处理器LM3S101为核心.以热敏电阻为温度传感器的温度测量模块设计方案.该测温模块通过采用RC充放电方式实现热敏电阻阻值的获取,避免使用A/D转换器,简化了硬件电路;数据处理通过对热敏电阻测温曲线的分段线性化及加窗平滑滤波的方式实现,减小了处理误差,提高了测温数据处理的精度和可靠性.所设计的测温模块经实验测试,测温精度能够达到0.2℃,工作稳定,可应用于各种需要温度测量场合.     

基于MLX90614的非接触式母线温度在线监测系统

MLX90614具有体积小、测温范围宽、高精度、无接触测量等优点,在此提出一种基于MLX90614非接触式母线测温开关柜在线监测预警系统,其采用MLX90614BCI红外传感器模块测量开关柜母线温度,再利用ZigBee无线通信方式将温度数据传递至本地终端。经过实践测试表明,该测温点终端能准确测量母线温度,同时将该温度反馈到本地开关柜终端,通过校正红外发射率进行温度校正的方法,可使测温精度达到±0.5%,能够实现对开关柜母线温度的高精确温度测量和预警,并且能对柜内母线温度异常位置进行准确定位,便于故障状态检修,提高了开关柜运行的可靠性,保障了开关柜系统的安全。     

基于红外热图像灰度修正的辐射测温

基于红外热像仪的测温精度依赖于大气温度、相对湿度、大气透射率、翻转表像温度等参数的测量精度。为了减少这种依赖性和提高测量精度,提出了一种基于红外热图像灰度修正的辐射测温方法。首先基于高精度面源黑体建立了红外热图像灰度修正模型,然后通过灰度修正模型对实测的目标灰度进行修正,最后通过基于加权最小二乘法建立的热像仪辐射定标模型等计算出修正后的目标亮度和温度。在实验室环境下,分别基于红外热像灰度修正辐射测温法和直接用热像仪测温对目标进行了测量。结果表明,在实验室环境下,前者的平均测量精度较后者提高了3.6%。该方法对实验室环境下红外测温有较好的实用价值,对外场红外测温也有一定的借鉴意义。     

基于双波段对数比放大的热风炉拱顶测温系统

为了解决传统热风炉拱顶测温系统存在的维护难度大、发射率难以确定等问题,采用了双波段对数比放大测温方法,并对其进行了理论推导和实验验证。结果表明,在设定温度不变的前提下,该方法的测量结果与随着时间改变的温度几乎保持一致;并验证了设定温度与测量温度之间的关系,本系统测温误差绝对值在6℃以内,测量精度高;也验证了LOG112输出电压与真实温度的倒数呈线性关系,这与理论推导一致。该研究将辐射测温与对数比放大技术相结合,对于解决现存问题及提高拱顶测温精度具有重要意义。     

基于BP神经网络的温度预测方法

针对环境试验温度测量精度不高,测温延时较大的问题,提出了基于BP神经网络的温度预测方法。该方法通过测量瞬时温度变化率,利用BP神经网络的温度预测模型,对温度进行预测。在MATLAB中仿真表明,该方法对温度测量的精度有了明显的提高,对测温延时有了明显的改善。     

光纤光栅传感器阵列在空间温度场测量中的应用

提出了一种基于光纤光栅(FBG)的温度传感测量系统,其可应用于空间温度场的分析与研究。该系统主要由FBG阵列、光纤解调仪和上位机组成,可以在复杂的环境下进行实时多点测温,实现对环境中的温度场进行监控与温度记录。经实验验证,该测量系统准确的实现了对空间中各点温度的实时测量。该系统具有空间分辨率高,响应速度快,抗电磁辐射等特点,为空间温度场研究及特殊工况下的温度场监测提供了有力手段。     

航空发动机内壁高温测试技术

针对航空发动机故障诊断中长期存在的内壁高温测量难题,介绍了非接触式的红外辐射测温法、光电测温计法和接触式的热色液晶示温法、示温漆测温法及薄膜热电偶等多种测试手段。根据测试技术不破坏发动机内部流场和实时在线监测的应用需求,简述了不同测量方法的适用范围和测量精度,分析了不同测量手段的研究现状和技术特点。详细介绍了通过MEMS技术制作的薄膜热电偶,分析对比了辐射测温法和示温漆测温法,指出了由于薄膜热电偶自身结构的特殊性,可被广泛使用于各类表面瞬态温度测量领域。最后对发动机内壁面的高温测量技术进行了梳理与展望。     

利用红外热像仪测量半透明体透射率的方法研究

针对E1897-97标准未给出半透明体透射率测量的理论模型,也未考虑被测材料温度变化对透射率测量结果影响问题,依据红外测温原理以及E1897-97标准的测量条件和测量方法,推导出了半透明体透射率测量的理论公式;选用了几种不同规格的半透明体双面硅进行了实验测试,将半透明体透射率实验测试值、理论计算值、出厂测量值进行分析比较,得到了在各种温度背景下半透明体的透射率测量值相对于理论计算值的误差,透射率测量值相对于出厂测量值的误差,分析了测量误差发生的原因。提出了一种减少半透明体透射率测量误差的方法,并通过实验进行了验证。实验结果与分析表明:考虑被测材料温度变化,对理论计算公式进行修正,并使用改进的半透明体透射率测量方法,透射率修正值与出厂测量值之间的误差降低到3%以下,证明了改进的透射率计算模型和透射率测量方法的正确性和可行性。     

变谱法在红外热像仪测温中的应用

为提高单波段红外热像仪测温的准确性,根据红外热像仪测温的原理和计算公式,提出了红外热像仪测温的变谱法。该方法通过在有限的波段内对发射率和反射率进行线性化处理,采取在不同的波段下测量的方法,从而构造不同的测温方程,然后通过求解方程组得到物体的表面温度。对于朗伯体材料的测温,需要构造3个测温方程进行求解;对于灰体材料的测温,可以通过在两个波段下进行测温,然后用建立的方程进行迭代求解。该方法可以通过在红外热像仪前加设滤光片和用不同波段的热像仪进行测量这两种方法来进行技术实现。仿真结果表明,该方法可以较准确地测量物体的表面温度,误差很小,可以在无需知道被测物体表面发射率的情况下得到物体的表面温度,从而减少了红外测温中由于发射率测量不准造成的误差。     

用LM92温度传感器补偿的高精度超声波测距仪

本文利用温度传感器进行温度的测量,通过测量当前的温度对超声波传播速度进行补偿得到一个稳定、精确的超声波测距系统,阐述了设计原理和具体实现的方法。     

多目标红外测温系统设计与实现

阐述具有多目标测温补偿的测温系统的设计,系统通过AdaBoost人脸识别算法对采集的可见光图像进行目标实时检测,然后利用SIFT算法对目标进行特征提取和图像匹配,计算出目标距离信息,最后利用实验数据建立温度补偿模型,通过距离信息计算出补偿温度。实验结果表明该系统在3m距离内的温度测量误差小于±0.3℃,实现多目标远距离情况下的高精度温度测量。     

一种新型的双模式红外传感器热电元件温度测量方法

传统的红外温度测量传感器由热电元件和热敏电阻两种传感器构成,其中热电元件用于测量待测物体的目标温度,热敏电阻用于测量环境温度。本论文提出了一种新型的温度测量方法,通过使用单一的热电元件及其AD(analog-digital)模块和PMOS(positive channel metal oxide semiconductor)电路实现双模式的切换,在一个测量周期内实现红外传感器测温和环境温度补偿的作用。采用TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)0.35μm CMOS(complementary metal oxide semiconductor)工艺制造红外传感器,对红外传感器进行温度校准后按照双模式切换方法进行测试和实验,经过温度补偿后温度测量平均误差小于0.01℃,极大地提高了测量精度和环境温度补偿精度,减小动态温度测量误差,同时简化了红外温度传感器的设计制造过程,具有很好的实用价值。     

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的分析研究

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统利用光纤作为温度的传导介质,测量沿光纤走向的连续空间的温度场分布。通过高速采集卡采集数据,并将数据进行去掉噪声干扰和累加的处理,得到准确的温度数据。这种系统的实用性是可以对光纤沿线的温度数据实时和定点监控。通过对拉曼散射所产生的斯托克斯光/反斯托克斯光与温度关系的研究,确定分布式光纤测温系统的温度测量方法,对所采集的信号利用小波变换进行去噪声和微弱信号的处理。     

基于AT89C52单片机的超声波测距仪的设计

基于提高测量精度的目的,设计了具有温度补偿的超声波测距系统。该系统采用DS18B20温度传感器对现场温度进行检测,并通过软件计算实现温度补偿。实验结果表明：此系统具有测量精度高的优点。