基于岭回归的压力传感器高精度测量模型研究

硅压阻式压力传感器测量精度易受环境温度影响,为提高压力传感器测量精度,提出基于岭回归方法的高精度压力测量回归模型,采用新的测量方式从压力元件桥路提取压力传感器温度、压力变化的信息,建立了压力传感器桥路输出、桥路电阻与被测压力三者之间的回归模型,并利用Bootstrap方法对模型参数进行显著性检验,提高模型的稳定性.实验结果显示该方法可大幅度消除温度对压力测量精度的影响,使压力测量精度从±0.6% FS提高到±0.03% FS.     

不同热湿环境对超声波测量影响

在超声波测量中,空气相对湿度与温度会对测量结果带来误差。理论上分析了超声波测量过程中空气中的相对湿度与温度对测量声速结果的影响;同时搭建实验平台对不同热湿环境下超声波测量信号大小、声速影响进行研究,获取了空气中湿度、温度对超声波测量的影响规律,为不同热湿环境下超声波测量精度的提高奠定理论实验基础以及参考依据。     

超声波流量测量的误差分析与补偿方法研究

为了提高超声波流量测量的精度,分析了影响测量精度的因素,对温度、流速和管道内置反射片所造成的测量误差进行了分析,提出了具体的误差修正补偿方法。实验表明：对上述影响因素产生的误差进行补偿与修正后,能够有效减小测量误差,提高测量精度。     

硅电容式高精度双轴倾角传感器温度漂移补偿研究

为了提高倾角传感器测量精度,提出了一种基于最小二乘多项式分段函数非线性曲线拟合温度漂移补偿方法。根据倾角传感器原理与温度漂移补偿特性,结合实验情况,建立两段分段函数温度漂移补偿模型,忽略其它粗大误差的影响,引入自变量温度,并固定角度,使用最小二乘法对实验采集的数据进行分析与处理。经实验证明:温度在-36～55℃范围内倾角传感器测量误差精度达到0. 001°。该方法有效地提高了倾角传感器的测量精度,取得了良好的补偿效果。     

基于BOTDA的分布式光纤温度传感测量实验研究

为了进一步提高布里渊光时域分析(BOTDA)的测温精度,基于BOTDA的原理,构建了温度传感测量系统。测温实验发现,测温光纤的保护层厚度影响了其测温的精度;裸纤直接测温的精度较高,但也易受外界影响,且易断,故改进光纤的保护层可以提高其测温精度。提出一种将导热硅脂涂敷在光纤上进行测温试验的方法,提高了温度测量的准确性。     

基于MATLab的传感器精度校准方法

传感器为高精度仪器,由于设计原因或外界因素的干扰,会对传感器测量精度产生影响,介绍一种基于MATLab精度校准算法,以对温度敏感且本身设计存在缺陷的压力传感器为例,通过对该传感器温度t与压力p的电压数据进行实验标定、回归校准、融合计算,实现在温度因素影响下压力数据的精度校准.实验表明,该方法可明显提高测量精度.     

热式流量计组合铂膜探头特性研究

针对微小流量测量精度不高以及重复性较差等特点,提出了一种基于组合铂膜探头的气体流量计。对该组合铂膜探头的温度特性以及温度补偿性能进行了实验研究,并给出了气体流量测量的实验数据;讨论了该流量计的特性曲线并运用基于正交多项式的最小二乘法进行了高次曲线的精确拟合。结果表明,该组合铂膜探头在微小流量测量中具有较高的灵敏度、较好的测量精度和重复性。     

小波阈值降噪提高ＢＯＴＤＲ测量精度研究

布里渊光时域反射仪（Brillouin Optical Time Domain Reflectometer, BOTDR）通过单端探测 光纤中的自发布里渊散射来实现布里渊频移测量,存在信噪比较低的缺陷。为此,本文采用小波阈 值降噪对微波外差扫频 BOTDR 测量过程中的每条单频功率曲线进行噪声抑制,最终提高 BOTDR 测量精度。简述了小波阈值降噪原理,构建了基于微波外差扫频测量的 BOTDR 仿真模型,通过仿 真分析不同小波变换参数对测量精度的影响,确定了最佳小波阈值降噪方案。搭建了微波外差扫频 BOTDR 光路及电路实验装置进行温度测量实验,在 10km 传感光纤上对降噪算法进行了实验验证。 实验结果表明,相比于降噪前,降噪后传感光纤末端变温区布里渊频移测量波动极差从 5.8 MHz 降 低至 3.2 MHz,均方根误差由 1.2 MHz 降低至 0.16 MHz,测温精度由±2.545℃提升至±1.4℃。理论仿真和实验研究证明,采用小波阈值 降噪可提升 BOTDR 测量精度。     

超声波流量计静水时差温度漂移的解决方法

时差式超声流量计广泛应用于工业生产和日常生活各个领域,其中超声信号在流体中顺、逆流传播时间差的测量精度很大程度上决定了流量的测量精度,由于实际测量中“零点误差”和“温度漂移”的存在,使得消除或抑制这两者的影响成为提高流量测量精度的重要环节。依据电声互易定理,改善测量系统电路的互易性可以有效抑制“零点误差”和“温度漂移”,而发射电路与接收电路阻抗的对称性和测量系统的互易性存在很强的联系,通过匹配激励和接收电路等效阻抗可以改善测量系统的互易性。依据互易电路设计对现有测量系统进行了改进,并搭建实验平台进行了实际测量。实验表明：此电路设计能够非常有效的抑制“零点误差”和“温度漂移”。     

一种基于石英加速度计的新型温度补偿算法设计

针对基于石英挠性加速度计的倾角传感器在外界环境温差较大、温度快速变化时,测量不准确的问题,采用反正弦法计算角度,应用最大似然估计准确获取采样数据,利用最小二乘法进行数据处理,建立了数据处理和温度补偿两种算法模型,并进行了恒温试验、升温实验、降温实验和温度补偿对比实验.实验结果表明,建立的两种算法模型,解决了外界温度迅速变化时测量不准的难题,提高了传感器的温度适应能力和测量精度.     

基于红外技术的超速离心机测温系统研究与设计

超速离心机转子需要在高真空环境下高速运行,传统的接触式测温会产生较大的误差。根据红外测温的原理,采用红外热电堆传感器测量转子的温度,介绍了红外测温系统的总体设计和测量电路硬件设计,并重点研究了环境温度与转子材料发射率对测量精度的影响,采用了相应的补偿算法来提高精度.经仿真实验和实际测试表明:该系统能满足超速离心机的温控要求。     

基于多通道高精度温度检测系统的设计

恒温箱的工作环境对仪器的功能的实现具有重要的影响,多通道高精度温度检测系统是恒温箱控制的前端数据采集部分。本文介绍了一套针对精密仪器工作所需的环境特点设计的多通道(8路温度)高精度温度测量系统,该系统能对仪器工作环境进行测试分析,并能将测量结果通过RS232C传递给PC机,以便整个系统的准确控制。     

一种用于水产养殖的WSN采集控制装置设计

为丰富具有高精度、低能耗、组网灵活以及成本低等优点的水产养殖WSN感知层关键设备,设计了一种用于水产养殖的采集溶解氧、pH值、温度控制溶解氧的一体化装置.该装置包括信号调理模块,三相电机控制模块等,采用加权滑动平均滤波和温度补偿方法提高测量精度,充分利用TinyOS操作系统实现能量管理和自组网.实验对装置温度补偿精度和装置整体功能进行了测试.实验测试表明装置能自组网传输数据,远程终端能实时获取测量信息和执行器状态以及远程控制执行器,该装置溶解氧、pH值测量精度和溶解氧控制能力满足水产养殖需要.     

新型智能热量表的开发研究

提出了一种新型热量表的软、硬件设计方法.采用目前国际上功耗最低的MSP430F135单片机为主控器,Pt1000为温度传感器,其流量测量部分采用最新的无磁流量测量方法,提高流量测量的精度和灵敏度,设计中还留有数据输出接口,便于各种数据的远传和记录.同时系统的一些外围器件采用分别供电的方式工作,这样可以进一步降低功耗.     

基于恒流源的陀螺仪测温丝电阻测量电路的设计

陀螺仪是一种广泛应用的惯性器件,针对陀螺仪测试效率低的现状,设计和实现了一种基于恒流源的陀螺仪测温丝电阻测量电路;采用恒流源测量电阻,能有效消除引线电阻带来的测量误差,显著地提高了测量精度;详细描述了系统的功能和总体结构,给出了系统硬件设计方法、软件结构图及实验数据分析;该系统还包括单片机控制的数据采集电路、液晶显示单元、报警输出单元;该测试系统已经成功运用于陀螺仪的温后电阻测量中,实践表明,系统运行稳定可靠,具有较高的测试精度。     

微加速度测量系统设计

为实现高精度微小加速度测量,提出了一种基于石英挠性加速度计的高精度微加速度测量系统。通过磁屏蔽结构和多级精密温控有效地提高了加速度计的测量精度,并针对加速度计信号采集设计了高精度电流测量电路。实验结果表明:该系统具有测量精度高、量程宽、实时性好等优点,满足高精度微小加速度测量要求。     

火炸药烘干过程中的温度控制系统设计

针对火炸药烘干系统的温度控制要求,采用传统PID控制技术控制系统中的水温,可以满足控制要求,但对风温系统来讲,适应性差,超调量大,稳定性低,控制效果不够理想。采用自适应模糊PID控制技术控制风温,可以实现PID参数自整定,提高控制精度、系统稳定性。现场试验表明:自适应模糊PID控制方法自适应性强,能够使烘干温度保持恒定,满足火炸药烘干温度控制的要求。     

23.8GHz数字相关型全极化微波辐射计的定标及其影响分析

为实现全极化微波辐射计对海面风场的高精度测量,不但需要特殊的全极化定标基准,同时需要高稳定性的接收机系统。恒温控制是提高系统稳定性简单有效的途径之一。基于23.8GHz的数字相关型全极化微波辐射计,考虑温度对于定标的影响,采用特殊的温控方案,设计出一套恒温控制系统,使辐射计工作在一种稳定的状态下。实验结果表明:通过恒温控制可以使辐射计工作维持在一种稳定的状态,从而可以简化定标过程,延长定标周期,同时保证定标精度的要求。     

超声波传感器在沙子料位检测中的应用

为提高混凝土的质量,配比很重要,其中沙子精确计量是关键因素之一。提出并设计了超声波系统测量沙子料位;为保证测量精度,采取自动增益控制电路和温度补偿。经实验证明:该方法简单、可行,为沙子质量的检测提供了一种新的参考方法。