薄膜热电偶的动态校准及辨识建模

本文利用脉冲激光对一种薄膜热电偶进行了动态校准实验,采用系统辨识方法,从时域角度建立了薄膜热电偶传感器的动态数学模型,利用所建模型分析传感器的动态特性,给出了传感器的动态性能指标,并为改善其动态特性提供了依据。     

薄膜热电偶动态特性研究

薄膜热电偶动态特性研究李付国，黄吕权，解亚军，水金诚（西北工业大学）０引言薄膜热电偶是一种比较先进的瞬态温度测量传感器，其热接点多为微米量级的薄膜。薄膜热电偶动态特性的好坏与其热接点材料和厚度密切相关，合理地设计，能使薄膜热电偶具有良好动态特性的同时...     

铠装K型热电偶动态响应误差补偿研究

提出了一种利用同一可高频调制的高功率C02激光器发出的连续激光和脉冲激光作为激励热源,在同一系统中进行辐射温度计（红外探测器）静态校准和被校表面温度传感器动态校准的新方法,由于高速辐射温度计的频率响应特性优于被校温度传感器,因此以前者的响应作为真值来校准后者并获取系统误差的修正值,避免了因传感器安装环境差异及热物性的变化所产生的误差,解决了表面温度传感器动态校准的溯源难题。利用该方法对K型热电偶进行了动态校准实验,建立了数学模型,获得了该热电偶的频率特性和动态性能指标,对该传感器的动态特性进行补偿。     

基于薄膜热电偶的高速切削动态温度监测系统设计

提出了一种基于薄膜热电偶传感器的高速切削动态温度监测新方法.采用磁控溅射、光刻技术、PECVD等方法在立方氮化硼(PCBN)高速切削车刀前刀面上沉积多层薄膜,制备NiCr/NiSi薄膜热电偶传感器.详细阐述了薄膜温度传感器的制备过程,设计了高速切削温度和切削力的数据采集与监测系统.以高速数据采集卡PCI-9118为硬件,结合Tchart控件,采用VC ++编制简洁友好的人机界面来实现对高速切削温度和切削力数据的实时采集、显示与分析.试验表明,设计的数据采集和监测系统使用方便、灵活、可靠.     

减小热电偶动态误差的方法

为了热电偶在温度测量中更准确地反映实际温度，现对其误差进行分析，并介绍减小动态误差的方法。     

薄膜热电偶的技术特性研究

论述在金属和非金属表面上制作薄膜热电偶的工艺，分析它的静动态特性及其测定方法，并应用该薄膜热电偶对锻压模和机械制造中磨削时的瞬态温度进行测试，取得了良好的效果。     

基于LabVIEW的热电偶瞬态测温技术研究(英文)

采用分布式动态存储测试技术,构建了基于LabVIEW平台的爆炸瞬态高温测试系统。选用大功率半导体激光器为热源的可溯源动态校准系统对热电偶进行动态校准,应用量子粒子群优化算法设计了动态补偿滤波器模型,并通过LabVIEW调用MATLAB Script节点或COM组件完成LabVIEW与MATLAB的混合编程,实现了对热电偶测温系统输出信号的动态补偿,使之更接近真实值。实验结果表明,该测试系统与LabVIEW平台结合的温度测量技术很好地适用于对温压类武器爆炸过程的瞬态温度测试。     

基于NANMAC热电偶的时间常数测试技术研究

本文介绍了热电偶时间常数的测试理论,提出了运用瞬态表面温度传感器动态校准系统实现对NANMAC热电偶时间常数的测试方法。该系统对红外探测器和热电偶进行了静态校准和动态校准,得到两者的温度一时间曲线。由于红外探测器的频率响应优于被校准热电偶的频率响应,因此,以红外探测器测得的值作为真值,用热电偶测得的值与红外探测器测得的值相比得到-条归-化的曲线,并由归-化曲线求得热电偶的时间常数。利用该方法对NANMAC热电偶进行时间常数的测试实验,得到了该热电偶的时间常数。实验结果表明：该时间常数测试方法是可行的,可以实现对微秒、毫秒量级热电偶的动态校准,这对于NANMAC热电偶温度传感器的研究和应用具有一定的参考价值。     

基于神经元网络的动态系统辨识

本文利用神经元网络技术，构造出基于系统状态空间模型上的系统动态辨识器，该辨识器可用于线性或非线性系统的动态估计。文中讨论了辨识器的构成和实现，并给出了仿真结果。仿真结果表明该方法为非线性系统辨识提供了一条有效的途径。     

基于预测误差法的加速度传感器动态模型参数辨识

加速度传感器动态模型对研究与分析加速度传感器的动态特性与动态误差补偿具有重要作用。针对加速度传感器动态模型的参数辨识,提出了一种基于预测误差法的加速度传感器动态模型参数辨识方法,该方法将加速度传感器的状态空间模型转化为线性带外生输入的自回归滑动平均(ARMAX)模型,获得其最优一步预测输出的表达式,并通过求解加速度传感器最优一步预测输出极小化误差准则函数,实现加速度传感器动态模型参数的最优辨识。实验结果表明,该方法有效地实现了加速度传感器动态模型的参数辨识,所得加速度传感器动态模型具有较高的精度,能描述加速度传感器的动态特性。     

Cu/CuNi薄膜热电偶动态特性理论与实验研究

具有快速响应特性的薄膜热电偶非常适用于测量瞬变温度,其动态特性理论分析一直都是研究的重点和难点。以流体为被测对象,提出了以对流换热为边界条件的薄膜热电偶一维非稳态传热模型,并依据此模型模拟Cu/CuNi薄膜热电偶阶跃温度响应,同时利用迅速投掷法对用磁控溅射法制备的热结点厚度为1μm的Cu/CuNi薄膜热电偶进行动态标定。模拟和实验结果都表明薄膜热电偶阶跃响应近似于一阶系统,可以用时间常数来反映动态特性,理论和实测的时间常数分别为4.28ms和7.89ms。从结果可以看出,理论值接近实验值,从而验证了该模型的合理性,为进一步提高薄膜热电偶的动态特性提供了理论基础。     

WiFi无线传输的薄膜热电偶温度采集系统设计

为了解决现有丝状热电偶温度数据采集系统的采样频率和传输速率低、传输方式不灵活、不适用于薄膜热电偶的问题,文中设计了一种采用WiFi无线网络作为数据传输方法、提高采样速率并引入非线性补偿方法的K型薄膜热电偶无线温度采集系统。实验结果表明,该系统能够在0～650℃的量程内对K型薄膜热电偶进行瞬态温度测量,最大采样率为100 kHz,温度分辨力为0.16℃,非线性补偿后的测量精度达到0.2级。幅频特性测试结果表明,该系统可对最高频率分量为25 kHz的瞬态温度信号进行测量。     

嵌入式薄膜热电偶测温刀具的设计

设计了一种嵌入式薄膜热电偶的刀具,以实现在切削过程中对刀具瞬态温度的实时测量。以刀具的前刀面作为基底来镀制薄膜,通过磁控溅射法在刀具前刀面制备了Al_2O_3绝缘膜、NiCr/NiSi薄膜热电偶以及Si_3N_4保护膜,最终制成了可以进行切削加工并能够实时测量切削温度的刀具。文中主要介绍了电极NiCr薄膜、Al_2O_3绝缘膜的制作过程及一些相关性能的检测,随后利用SolidWorks和DEFORM-3D对刀具进行了三维建模和切削过程的仿真模拟,得到了刀具的温度场分布。     

麦克风阵列幅相误差校准的最小二乘系统辨识研究

阵列幅相误差显著降低了麦克风阵列的声源定位算法性能,研究了一种麦克风阵列幅相误差有源宽带近场校准方法。该方法采用一个校准源,线性正弦扫频信号作为激励信号,它先对阵列接受到的信号进行幅值和相位补偿,以阵列中的一个阵元作为参考阵元,把参考阵元与待校准阵元当作单输入单输出线性系统,然后通过递推最小二乘(RLS)系统辨识算法获得用于通道校准的FIR滤波器。用三维声强探头阵列进行校准和声源定位实验,验证了所提出的校准方法实用有效。     

自然热电偶的动态特性研究

分析了影响自然热电偶输出的主要因素，对自然热电偶的动态特性进行了理论分析与实验验证。     

基于系统辨识算法的齿轮传动动态性能研究

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性能的研究,通过研究齿轮箱中直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的关系,建立了系统辨识差分方程模型。此模型能够比较准确地描述齿轮传动系统的动态特性,为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的建模方法,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用。     

基于系统辨识的动态汽车衡称重方法

将基于系统辨识的误差输出方法应用于动态汽车衡称量。首先分析和构造了符合汽车衡特点的系统辨识模型，并基于该模型提出了优化输出误差方法，利用称量信号的有效信息，明显提高了称量精度和速度。在试验中，使用3种不同的常见车辆，称量精度达到1％。同时分析了称量过程中的影响因素，在20km/h以下和滑行通过称台的测量条件下，称量误差小于0．85％，为动态汽车衡高速高精度称量提供了实用的工具。     

基于DTC-LS的加速度计动态模型参数辨识

加速度计动态模型对描述和分析其动态特性具有重要作用。针对加速度计绝对法冲击激励校准中未知延迟时间对加速度计动态模型参数辨识精度的影响,提出了一种基于延迟时间修正(DTC)和最小二乘(LS)的加速度计动态模型参数辨识方法,该方法将延迟环节引入加速度计动态模型中,使用加速度计冲击激励与响应数据的傅里叶变换估计频率响应函数,采用LS方法和极小化相位误差准则函数迭代修正延迟时间,并利用延迟时间修正后的加速度计冲击激励与响应数据,辨识加速度计动态模型参数。仿真实验和加速度计绝对法冲击激励校准实验表明,该方法能够有效地消除延迟时间对加速度计动态模型参数辨识的影响,辨识获得的加速度计动态模型参数具有较高精度。     

工作用廉金属热电偶的使用及其校准

本文主要通过对热电偶的误差来源及消除方法的介绍,能对热电偶进行温度测量时应该注意的问题及解决的方法有系统的掌握。并对工作用廉金属热电偶的校准以及不确定度的报告与表示．给予了明确的论述。     

薄膜热电偶测温螺钉传感器的研制

针对正常工况下的内燃机活塞表面温度变化迅速的情况,研制了一种便于安装的薄膜热电偶测温螺钉传感器。采用直流脉冲磁控溅射的方法将Ni Cr/Ni Si热电偶薄膜直接溅射沉积在与内燃机活塞同种材料的测温螺钉的端部,热电偶薄膜和测温螺钉之间采用相同的磁控溅射方法制备Al2O3绝缘薄膜,采用自行研制的薄膜热电偶静、动态标定系统对所研制的测温螺钉进行标定,结果表明所研制的测温螺钉传感器在50~400℃范围内具有良好的线性和热稳定性,其塞贝克系数为41.9μV/K,最大线性误差不超过0.9%。热接点厚度仅为2μm,其响应时间为47.5μs。可以满足曲轴转速为1 800 r/min的内燃机活塞表面瞬态温度测试的需求,为内燃机结构的优化改进,新产品的开发提供了有力的保障,为新型传感器技术的进步做出了有益的尝试。