基于单片机的数字温度计的设计

在日常生活以及在工业生产的过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。我们采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55～125oC,最高分辨率可达0.0625oC。DS18B20可以直接读出温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。     

单总线分布式测温系统

介绍了数字温度传感器DS18B20的工作原理及基于DS18B20的单总线分布式温度检测系统及软件设计。该系统可应用于矿井和工程机械中进行温度测试。     

基于ARM-Linux与DS18B20的温度监测系统

基于ARM-Linux与DS18B20的温度监测系统采用三星公司生产的ARM9内核的S3C2410作为主控制器,数字温度传感器DS18B20作为温度检测元件,在ARM中移植了嵌入式Linux操作系统.首次在嵌入式Linux操作系统下使用数字温度传感器DS18B20,编写了DS18B20驱动程序.利用Boa在ARM上构建了嵌入式Web服务器,在远程监控端PC机上使用Web浏览器访问ARM平台,利用CGI程序,使机房温度能够在网页中动态显示,保证设备运行在合理的温度范围内,确保设备的运行效率和安全.     

基于DS18B20的高精度温度测量系统在高炉上的应用

介绍一种基于DS18B20的数字式高炉冷却水温差检测系统,系统由DS18B20采集高炉各测温点的冷却水温度,经过CAN总线网络将数字化的温度信息传输给监控上位机,为保障高炉安全生产提供重要的参考数据。针对高炉冷却水温差检测点多、精度高的特点,结合对DS18B20性能特点和内部结构原理的分析,主要讨论了DS18B20的多点测温方式,运用最小二乘法处理系统测量数据,达到高精度检测的目的。整个系统硬件简单,组网方便,测温精度高、数据传输准确,可适用于日常生活、工农业生产中的多种温度测量场合。     

DS18B20温度传感器在非实时操作系统下的应用

本文研究了在非实时操作系统下温度传感器DS18B20的应用。在非实时操作系统下,各个进程严格按照时间片轮转的方法来调度,而DS18B20是单总线传输的数字温度传感器,在没有时钟线且CPU繁忙的情况下,很容易导致读数错误。本文提出了一种软件优化方法,屏蔽掉错误读数,使得上层应用总是可以读到正确的温度值。     

基于AT89S51和nRF905的无线温度检测系统设计

针对传统温度检测系统中有线数据传输方式存在布线复杂、成本高等问题,设计了一种基于AT89S51单片机、数字温度传感器DS18B20和无线射频收发芯片nRF905的无线温度检测系统。该系统利用DS18B20测量现场温度,通过nRF905完成无线数据传输,利用AT89S51实现对温度数据的处理以及与计算机的通信,从而实现了多点温度数据采集和远距离无线传输。     

基于数据库的多路温度检测系统

本文介绍了基于Access数据库和以VisuMBasic为前台开发工具的多路温度检测系统。阐述了以89ATC51单片机和DS18B20传感器,PC机为上位机的多路温度检测系统的电路组成及程序设计方法．以及单总线的数字温度传感器DS18B20的性能特点、工作原理及操作方法。     

综合舒适性测试室温度检测系统

通过对一线总线数字式温度传感器DS18B20与传统温度传感器的性能对比,确定采用DS18B20作为温度传感器构建由一台上位机(PC)和多台下位机(单片机系统)组成的两级分布式多路温度检测系统作为基本温度检测系统,并在此基础上进一步阐述了综合舒适性测试室温度检测系统的总体设计方案及数据采集软件的功能。检测系统实现了多路温度检测信号的采集、处理、分析,结构简单,测量精度高,抗干扰能力强,工作稳定可靠,满足了客户的需求,取得了较好的经济效益和社会效益。     

无人机机箱温度异变信号检测系统设计

针对传统的无人机温度检测系统对于无人机机箱温度异变信号的检测实时性和准确较低的问题,设计并实现了基于DS18B20温度传感器关联模型的无人机机箱温度异变信号检测系统,根据温度在不同位置的测量值不同,建立不同位置的关联模型,利用温度传感器之间的关联系数λ,判断不同位置的温度信号是否正常,并对温度异变信号发出警报;硬件设计主要包括温度传感器检测电路、数据处理模块、声光报警模块等;软件设计主要包括工作流程、DS18B20实时温度传感器关联性的程序实现等;最后对无人机100次的飞行提取机箱检测温度进行试验实验,通过温度传感器DS18B20对无人机机箱实际的温度数据进行检测,结果表明:机箱内部模块周围温度变化与散热风扇周围的温度平均温度变化相差在0.5℃以内,在误差允许范围内,相关性很大;另外,与传统系统对比可知,该系统的检测准确率高达95%以上,且稳定性强,能为无人机的安全飞行提供了可靠保障。     

基于TE2440-II的嵌入式温度采集驱动实现

针对Linux最新版本内核下对数字温度传感器DS18B20提供驱动支持研究较少的问题,完成了DS18B20在Linux 2.6.28内核下驱动的开发。利用Linux字符设备驱动编写的基本方法,结合DS18B20的基本工作原理,在TE2440-II开发平台上进行了驱动和应用程序的设计。实验结果表明,方案切实可行,降低了传统单片机加PC机温度采集模式的运行成本,并已成功应用于温室大棚智能温度监测系统中。     

大型密封式高温设备温场校准方法的研究

大型密封式高温设备温场的准确性和真空密封性直接关系到产品质量。以热压罐为例,利用炉温跟踪仪和无线压力模块对其进行现场校准,根据温场分布和温场性能等校准结果,分析其是否满足工艺要求。详细介绍了测量装置的构成,给出了热压罐测量方法,最终得到该型热压罐温场性能结果。     

空冷型质子交换膜燃料电池电堆温度控制系统设计

空冷型质子交换膜燃料电池（Air-Cooling PEMFC）电堆的工作条件中,电堆温度对电堆性能的影响最大,电堆温度的控制直接影响电堆的性能指标。首先分析了空冷型PEMFC电堆的温度特性,通过实验手段获得了电堆的最佳工作温度-电流曲线,并拟合出了经验公式。在此基础上设计了该类电堆的温度控制系统,提出了模糊PID融合控制算法。实验结果表明该温度控制系统具有良好的静态和动态特性,有效地解决了空冷型PEMFC电堆的温度控制问题。     

An investigation of the suitability of Artificial Neural Networks for the prediction of core and local skin temperatures when trained with a large and gender-balanced database

Neural networks have been proven to successfully predict the results of complex non-linear problems in a variety of research fields, including medical research. Yet there is paucity of models utilising intelligent systems in the field of thermoregulation. They are under-utilized for predicting seemingly random physiological responses and in particular never used to predict local skin temperatures; or core temperature with a large dataset. In fact, most predictive models in this field (non-artificial intelligence based) focused on predicting body temperature and average skin temperature using relatively small gender-unbalanced databases or data from thermal dummies due to a lack of larger datasets.This paper aimed to address these limitations by applying Artificial Intelligence to create predictive models of core body temperature and local skin temperature (specifically at forehead, chest, upper arms, abdomen, knees and calves) while using a large and gender-balanced experimental database collected in office-type situations.A range of Neural Networks were developed for each local temperature, with topologies of 1–2 hidden layers and up to 20 neurons per layer, using Bayesian and the Levemberg-Marquardt back-propagation algorithms, and using various sets of input parameters (2520 NNs for each of the local skin temperatures and 1760 for the core temperature, i.e. a total of 19400 NNs). All topologies and configurations were assessed and the most suited recommended. The recommended Neural Networks trained well, with no sign of over-fitting, and with good performance when predicting unseen data. The recommended Neural Network for each case was compared with previously reported multi-linear models. Core temperature was avoided as a parameter for local skin temperatures as it is impractical for non-contact monitoring systems and does not significantly improve the precision despite it is the most stable parameter. The recommended NNs substantially improve the predictions in comparison to previous approaches. NN for core temperature has an R-value of 0.87 (81% increase), and a precision of ±0.46 °C for an 80% CI which is acceptable for non-clinical applications. NNs for local skin temperatures had R-values of 0.85-0.93 for forehead, chest, abdomen, calves, knees and hands, last two being the strongest (increase of 72% for abdomen, 63% for chest, and 32% for calves and forehead). The precision was best for forehead, chest and calves, with about ±1.2 °C, which is similar to the precision of existent average skin temperature models even though the average value is more stable.     

MOS气敏传感器阵列优化与工作温度选择

通过对金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器阵列进行阵列优化和工作温度的选择,达到提高阵列选择性、降低其功耗的目的。实验采用10个MOS传感器组成阵列,在不同加热电压下,对不同浓度的苯、甲苯、甲醇、乙醇进行测试;利用四种特征选择方法进行阵列优化,同时对优化后的特征子集做Fisher线性判别(DFA)分析。结果表明,优化的阵列在比通用加热电压(5.0V)低的加热电压(4.4V)下工作,对四种物质的正确识别率由91.7%提高到100%。     

高精度无线通信温度检测系统设计

针对传统温度检测系统向用户终端传输数据时,存在布线复杂、传输距离有限的问题,设计了合适的高精度无线通信温度检测系统.利用铂电阻敏感温度变化,通过测温电桥和高质量运放保证温度数据采集的精确度,使用K60单片机完成数据转换和滤波,WiFi模块通过TCP/IP协议将温度数据发送给计算机终端,在WiFi模块信号无法覆盖的地方,可以使用短信查询的方式通过GSM模块随时传输温度数据.实验结果表明:系统测温精度能够达到0.015℃,同时能够有效实现温度数据的无线传输.     

数据中心机柜微环境测温技术浅析

为降低能耗,解决局部热点,对数据中心实施机柜级微环境温度监测和控制势在必行.针对数据中心机柜微环境温度监测的特点,介绍了几种可应用于数据中心机柜微环境温控系统的温度实时监测技术,分析了各种测温技术的优缺点并进行对比,为数据中心机柜微环境测温技术的推广与应用提供参考.     

非典型地铁车辆电机过热故障的分析及处理

在地铁车辆中,电机温度是一个很重要的参数.如果出现了电机温度此类故障,会影响车辆的正常运行,因此在平时地铁车辆的维护工作中,对电机温度这类故障,要重点关注.本文针对地铁车辆中出现的一种非典型的电机过热故障问题,通过逐步分析,逐步排查,结合电脑软件时时监控电机温度数据,然后结合电机温度过热的软件控制逻辑来分析并证实故障出...     

船用温湿度传感器的温度特性研究

引起温湿度传感器测量误差的主要因素是背景噪声和传感器放大电路温漂,为了降低温湿度传感器的测量误差,通过设置滤波器并采用信号叠加方法抑制背景噪声;采用数据拟合技术确定放大电路温度特性,建立温度补偿模型编写温度校正软件并对放大电路温漂进行补偿。试验结果表明,温度补偿后的温湿度传感器测量精度得到明显提高。     

用于光纤陀螺温度补偿的传感器试验研究

分析了温度测量在光纤陀螺试验中的重要性以及传统温度测量方法的局限性,提出并设计了一种实时性好、精度高的温度传感器电路。对其工作原理、适用范围、主要元件的性能以及其在电路中的作用作了详细的分析,并阐述了该传感器电路用于光纤陀螺温度试验的优越性。经试验验证:该温度传感器电路具有良好的线性、重复性以及实时性,完全可用于光纤陀螺的温度补偿试验以及精密温度控制系统。     

高温应变测试方法与测试系统开发

高温应变的测试往往是工程上的一个难点,高温会对传感器、测试仪器以及测试数据带来诸多的影响,需要采取有针对性的措施来保证测试方案的可行性和测试数据的准确性。通过实验分析高温对应变测试过程产生的各种影响,就高温应变计的选型和参数修正、高温条件下的温度补偿,以及测试数据的处理进行了详细的分析讨论。并针对这一过程开发了配套测试系统,通过实测某高温退火炉炉壁工作过程的应变情况,得到了准确的温度-应变曲线和炉壁的应力分布情况,在高炉的分析检测中取得了较好的效果,对一般的高温应变电测也具有很好的适用性。