基于PT1000的冗余温度补偿型超声波测距传感器的设计

针对超声波在介质中传播速度易受到环境温度影响的问题,设计基于PT1000铂电阻温度补偿型超声波测距传感器.传感器基于PT1000铂电阻构成电桥电路,将温度变化转变为电压变化量,经16位A/D芯片模数转换后传给单片机,再依据铂电阻特性曲线进行比较、运算得出温度值,利用误差平均效应方法对四个相同结构冗余的铂电阻电桥测量数值进行平均计算得出最终温度值,进而得出此温度下的速度值;运用渡越时间检测法采集脉冲回波的时间,再利用距离公式计算则得出距离值.实验结果表明,采用PT1000补偿的测距传感器测量平均误差为0.001m,没有温度补偿测距传感器测量平均误差为-0.110m,采用DS18B20补偿测距传感器测量平均误差为0.010m.     

金属丝螺线管测温器的制作与实现

利用金属导体对温度敏感的性质,通过在金属丝螺线管两端通入恒定电流,同时监测其两端电压大小随温度变化的方法来实现对温度的测量。分析了金属丝螺线管的电阻随温度变化情况并验证这种测温方法可行性。并将通电后的螺线管两端电压进行放大,函数平移和低通滤波,经过单片机采样并进行模数转换,通过点亮数码管显示温度大小,从而达到测量温度的目的。     

盐度测控装置与温度补偿算法研究

海水淡化盐度测控装置是利用测量淡化后水的电导率的方法计算出盐度.通过测得的盐度值与系统预设的报警值相比较,控制状态指示灯的变化和继电器的开断,从而实现报警和海水淡化系统的控制.该装置由STC12系列单片机、传感器和驱动等外围电路组成.盐度传感器测得值随温度变化而变化,需要进行温度补偿.为了对温度补偿算法进行研究,利用Matlab对几种算法进行了分析,选出最佳的补偿算法编程写入单片机系统,完成本装置的设计.     

3-D磁传感器的电路设计与信号处理

研究具有倾斜传感器的三维方向磁传感器电路设计及信号处理。首先,二维磁传感器HMC1052和一维磁传感器HMC1051Z正交测量地磁场的三个分量,并将其转换为差分电压信号放大输出,电压信号分别被A/D采样存储到单片机中;其次,倾角传感器输出与磁传感器的倾角成正比的脉冲信号,脉冲信号高电平被单片机内部计数器计算出存储在单片机内;最后,单片机通过串口将数据传送到PC机进行处理和显示。文中利用传感器的复位/置位电路有效地提高传感器的灵敏度,同时还对此进行了仿真。此外,通过软件方法消除电桥偏置电压。     

基于恒流源和V/F转换的多路测温系统的设计

本文介绍了一种基于V/F转换电路和单片机作为主要构成的温度测量系统。测温元件采用PT100,通过继电器将某一路的PT100置于恒流源中,使得PT100两端的电压随着温度的变化而成线性变化,利用以芯片LM331作为主要部件的V/F转换电路将电压信号转换成频率信号,输入到单片机中,单片机经过换算得到实际的温度值。该系统同时具有数码管显示、按键控制及通讯等功能。同时兼具成本低、体积小、测量精度较高等优点。     

与汽车发动机电喷系统配套的压力传感器设计

论述了以具有ICP功能的单片机PIC12F675为核心,通过测量传感器桥路电压来测量传感器的温度场,利用硅压阻器件的温度特性方程进行汽车压力传感器温度补偿计算的原理;分析了利用PWM实现D/A输出精度的控制方法;通过温度补偿后的压力传感器,在工作温度下测量精度为1%,在极限温度下小于2%。     

基于虚拟仪器的CO气体监控

利用半导体气敏传感器MQ-7采集一氧化碳气体,STC单片机对电压信号进行模数转换并发给Hi-Link的rm04模块,通过网络传输送入上位机;上位机的Lab VIEW程序对数据进行接收、处理和图形表达。多个气体采集节点构成星型网络,可对一定范围内环境气体进行监控。     

基于MSP430单片机的热线式风速测量系统的设计

构建了基于MSP430单片机的风速测量系统,重点探讨了能产生PWM的单片机在热线风速仪中的应用,采用PWM(脉宽调制)给热线供电,并利用PWM的占空比变化来调整平衡热线温度.系统采用恒温差方式实现对加热器的控制.此测量系统利用MSP430单片机内部的12位ADC完成了其中的模数转换部分,文中对系统的软、硬件设计作了详细的介绍.通过利用此系统测量实际风速,所得的测试结果表明,设计满足实际风速的测量要求.     

霍尔传感器测速在粮食系统中的应用

本文是针对粮食系统中输送皮带机从动滚筒的转速测量,预先设定正常转速的数值,将测量值与设定值进行比较,当测量值小于设定值时,通过单片机输出报警信号或者用于控制的信号,比如皮带机发生故障或者皮带机断带就要通过判断转速输出控制信号,使整个设备运行流程状态发生改变。本设计利用霍尔效应的原理,应用霍尔传感器获得的磁场强度变化输出稳定的脉冲电压信号,通过单片机的定时计数功能在一定时间内对测得的脉冲信号给予计算,从而实现转速的测量。     

基于MSP430的热式风速传感器设计

基于热扩散原理设计了一款热式风速传感器,它是以Flow Sens FS5为感应元件,将其接入传感器电路之中,通过模拟采集电路转换为电压信号。将电压信号经差动放大电路放大之后,再经过信号滤波电路进行滤波,使电压的幅值比较稳定。最后由MSP430F149单片机的A/D定时采集电压信号,单片机处理采集数据并在液晶上显示风速值。     

压力传感器的支持向量机非线性回归建模

压力传感器的输出特性易受到环境因素,尤其是温度变化的影响。针对该问题,提出了利用支持向量机(SVM)对压力传感器输出特性进行非线性补偿的校正模型。校正模型利用SVM的回归算法来逼近非线性函数的特点,通过建立压力传感器输出特性与其实际电压值之间非线性映射关系的校正模型来实现压力传感器的校正。实例表明:该方法能有效地减少温度变化对传感器输出的影响,且校正后的压力传感器具有更高的测量精度和温度稳定性。     

数显金属探测器的设计

以AT89S52单片机为核心,采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器,来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,单片机测得电压值,并与设定的电压基准值相比较后,决定是否探测到金属。软件采用了数字滤波技术消除干扰,提高了探测器的抗干扰能力,确保了系统的准确性。     

路面不平度采集系统设计

针对路面不平度的检测,开发了一套基于加速度传感器和C8051F单片机路面不平度采集系统。该采集系统的硬件主要包括传感器模块、信号调理模决、单片机模块和蓝牙无线通信模块。加速度传感器检测行驶车辆的悬架垂直加速度信号,并通过信号调理模块调整模拟信号的电压范围。单片机则对传感器采集的信号进行模数转换并通过蓝牙传送给上位机。编写了基于C#环境下的上位机采集控制和数据处理软件。经过连续运行测试证明,系统运行稳定,具备良好的实时性和可靠性,可应用于路面不平度检测。     

流量传感器的制备及检测电路的研制

本文介绍了一种利用流体的热效应来测量流体流速的热式传感器。由两个二极管组成的电桥电路为测量探头,一定温度的流体以不同流速流过测量探头,使测量探头周围产生不同的温度场,转换为电压进行输出。放大输出电压,A／D转换成数字信号,单片机处理后通过数码管显示出来。流体流速与输出电压进行非线性拟合,得到流体流速与电压的函数关系式,最终通过采集到的任意输出电压值求得对应流量值。输出电压值与流体环境温度也有关。输出电压与流速,及输出电压与环境温度的关系通过归十法拟合出来,它依据多次迭代结果得到一个允许误差范围的电压-流量、电压-温度的反演拟合多项式。     

一种远程温度传感器

为了解决远程温度测量,提出一种采用AD590温度传感器芯片,利用LM331进行电压/频率转换实现远程温度参数测量的电路设计方案。在测量和分析大量实验数据并结合具体电路及AD590和LM331这2个芯片各自的特性的基础上,建立了传感器测量的数学模型。通过单片机计数采集得到传感器输出的频率,按照推出的数学模型就可算出测量的温度值。该传感器在0～45℃的温度范围内,200m测试中的准确度在0.2℃左右。该传感器已经在生产实际中得到应用。     

pH传感器温度补偿模型研究

水质pH值在线监测对提高水产品健康养殖至关重要,本文将无线传感器网络与pH值传感器相集成,设计了pH值监测的无线传感器网络系统。为克服pH值测量过程中温度对测量结果的影响,提出了一种pH传感器温度补偿模型,该模型通过pH传感器和PT100铂电阻温度传感器分别测量溶液的pH值和温度,利用最小二乘法对pH值和电压进行线性分析,建立pH传感器的温度补偿模型。实验结果表明,该补偿模型测量精度高,能够实现较精确的pH值在线监测。     

智能酗酒检测仪的研制

酗酒检测仪是通过电压频率转换将酒敏传感器传出的电压值转换成数字量 ,经单片机系统对传感器输出的非线性进行查表式校正、译码后 ,用软件将被测量的最大值保留并最终显示。着重介绍了该仪器的工作原理及性能特点     

一种基于电容应变式传感器的信号调节电路

电容应变式传感器是一种结构型传感器,是依赖其结构参数的变化实现信息转换,将电容的变化转化为输出电压的变化。基于这一原理,利用虚拟电子仿真软件设计了电容式传感器信号调节电路,并进行应用仿真。通过仿真可以看出,输出电压的实际值与测量值的接近程度非常高,非线性误差很小,性能优越,灵敏度较高。     

一种压力传感器温度补偿新方法

针对温度、噪声、电源波动等多种环境因素对压力传感器输出电压值的影响,提出基于电压门限值的方法,对传感器输出电压值进行预处理,然后再利用BP神经网络对数据进行融合、补偿。试验结果证明,所提出的方法能有效的提高压力传感器的检测精度。     

MPSO-SVM的压力传感器的非线性校正研究

为了消除压力传感器受温度变化和电压波动的影响而产生的非线性特性,提出了改进粒子群优化支持向量机(MPSO-SVM)非线性校正,利用改进粒子群首先对支持向量机的参数进行搜索寻优,通过建立压力传感器输出特性与其实际电压值之间非线性映射关系的校正模型,再根据支持向量机具有逼近任意非线性函数的特点,实现压力传感器非线性校正。实验结果表明,压力传感器的最大相对波动从原来的22.2%降为0.12%,有效地消除了温度和电压波动的影响,此方法实现简单、成本低,具有实用价值。