电涡流传感器温度漂移分析及补偿实现

大温差环境下检测线圈阻抗是导致传感器输出漂移的主要环节.对检测线圈阻抗温度漂移进行了理论分析,电阻温度漂移改变了阻抗,间隙对传感器温度灵敏度的影响很小,即不同间隙下温度漂移量认为是相同的.提出对检测线圈进行串联负温度系数(NTC)电阻补偿,并采用修正表算法来减小检测线圈带来的温度漂移.对漂移补偿后的传感器进行了实验验证.     

一种新型间隙传感器研究

间隙传感器线圈电阻的温度漂移是导致传感器输出漂移的主要因素.为了抑制温度对间隙传感器的影响,设计新的传感器探头和测量电路;新的传感器探头跟现有传感器探头最大不同是在现有传感器探头的基础上增加了一个与传感器线圈完全一样的补偿线圈;并将补偿线圈和传感器线圈组成电桥测量电路.实验表明新传感器在0～80℃范围内温度漂移为0.08mm,温度稳定性好.     

电涡流间隙传感器的温度补偿

电涡流间隙传感器具有无接触测量、动态响应快和适应性好等特点,应用领域十分广泛,缺点是温度漂移较大。介绍了电涡流传感器工作原理,并分析了温度漂移的主要因素。建立了检测线圈的数学模型,通过温控试验证明了数学模型的正确性;利用差分方式抵消了检波电路参数的温度漂移,提高间隙信号输出的稳定性。通过试验对检测线圈和检波环节补偿电路进行验证,得出温度-检测线圈输出电压曲线,将补偿前和补偿后试验结果进行对比,满足JJG 644-90标准要求,温度漂移小于12.1%,证明了补偿方法的有效性。     

一类耐高压电涡流位移传感器的温度补偿研究

电涡流传感器的温度漂移制约了其测试精度,因此需要给以温度补偿;理论分析出导致传感器温度漂移的主要原因在于线圈电阻的温度系数过大,因此提出采用无感线圈进行补偿的方法,并给出了设计实例;实验表明该方法在20～90℃温度范围内补偿效果良好,温度稳定性达到0.7%;该方法简单、有效且成本低,可扩展应用于其他类型电涡流传感器.     

微型航姿系统中磁传感器温度漂移补偿研究

研究了微型航姿系统中地磁传感器的温度特性,根据地磁传感器噪声的频谱特性,设计了带阻数字滤波器;基于地磁传感器测量原理分析传感器输出电压随温度变化的规律,利用多项式相消的方法建立磁传感器温度漂移误差的实时补偿模型,并应用于微型航姿系统的磁航向解算。多次试验结果表明:地磁传感器零偏模型具有良好的重复性,实时温度漂移误差补偿模型可以有效地补偿地磁传感器引起的温度漂移误差;缩短了系统的预热时间,提高了系统输出的磁航向精度。     

涡流式厚度传感器温度漂移的综合补偿

介绍涡流传感器在线测量钢板厚度的基本原理,分析测量过程中温度漂移产生的主要原因,建立检测线圈的数学模型,提出采用双路差动综合补偿方式进行温度补偿的实施方案,实际测试结果表明补偿准确度达到要求.     

基于透射图融合的图像传感信号温度漂移智能补偿方法

不同空间环境温度影响图像传感信号，导致图像传感信号出现温度漂移的问题，为了提升图像传感信号温度漂移补偿效果，提出基于透射图融合的图像传感信号温度漂移智能补偿方法。该方法详细分析了温度对图像传感信号的影响，确定图像传感信号的温度漂移问题，根据分析结果，引入透射图融合方法，增强处理图像传感信号质量，结合最小二乘拟合方法，构建图像传感信号智能补偿模型，修正图像传感信号，实现图像传感信号温度漂移补偿。实验结果表明，通过分析采用该方法补偿的图像传感器信号，补偿误差仅为0.65×10⁴,补偿消耗时间不超过0.4 s,验证了该方法的有效性和可行性。     

电涡流传感器温度漂移的综合补偿

在介绍电涡流传感器基本原理的基础上,分析了温度漂移产生的主要因素,并提出了一种温度漂移补偿的新方法,即利用负反馈组成闭环系统实现对温度漂移的综合补偿。实际测试结果表明:温度漂移综合补偿准确度可达0.41%,明显优于一般方法的补偿准确度。     

闭环霍尔电压传感器增益温漂补偿技术

闭环霍尔电压传感器作为一种低成本、高可靠的电压测量器件,在轨道交通和工业控制领域应用广泛.其原边线圈由漆包线绕制,匝数为数万匝,原边线圈阻值的温度漂移造成传感器的增益温漂和全温度范围精度的下降.为了提高传感器全温度范围的精度,文章基于原边线圈阻值温漂特性提出了一种新型温度补偿电路,应用仿真工具,结合闭环霍尔电压传感器进...     

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。     

压电陶瓷传感器的灵敏度温漂误差补偿研究

针对微测系统中压电陶瓷传感器的灵敏度温漂会使其在变化的温度环境中工作时性能不稳定,进而影响检测精度问题,提出了一种基于改进Elman神经网络的压电陶瓷传感器灵敏度温漂误差补偿控制方法。分析了压电陶瓷传感器产生灵敏度温漂现象的原因。以压电陶瓷切削力测量传感器为对象,在不同温度下对传感器的灵敏度进行了标定试验研究。研究结果表明,压电陶瓷传感器在同一温度下工作时具有良好的线性度,在温度变化的环境中工作会伴有灵敏度温漂现象。为了有效补偿灵敏度温漂附加误差,提高检测精度,建立了基于改进Elman神经网络的灵敏度温漂补偿模型,并对模型涉及的学习算法、激励函数、输入输出层节点以及承接层和隐含层节点数等相关内容进行了研究。对比试验验证结果表明,所建立的灵敏度温漂补偿模型对压电陶瓷传感器的灵敏度温漂误差补偿控制效果明显,未经灵敏度温漂补偿,直接按照常温下灵敏度标定结果预测的压电陶瓷传感器加载力和实际加载力之间误差较大,最大误差达到29.16 N,利用本文建立的基于改进Elman神经网路灵敏度温漂补偿模型补偿后,补偿模型的预测力和压电陶瓷传感器的实际加载力最大误差仅0.72 N,有效保证了检测精度。     

基于三次样条插值的硅压阻式压力传感器的温度补偿

传感器的零点温度漂移、灵敏度温度漂移和非线性误差是影响传感器性能的主要因素,如何能使该类误差得到有效补偿对于提高其性能有重要意义。提出了基于三次样条曲线插值的温度补偿方法,改进了传统三次样条曲线插值的补偿方法,分别对传感器的零点、灵敏度以及非线性进行补偿,用这种方法对测压范围为1.0140×105 Pa～3.0140×105 Pa,温度范围为-20℃～+60℃的硅压阻式压力传感器的实验标定结果进行了温度补偿。通过比较传统三次样条插值补偿后的传感器输出信号,验证了使用改进后的三次样条曲线插值法的补偿效果更好。这种方法为高精度压力传感器的温度补偿提供了一种有价值的理论依据。     

基于混合优化算法的压力传感器温度补偿

针对压阻式压力传感器存在温度漂移,其测量精度受温度影响很大的问题,使用最小二乘拟合方法与RBF神经网络共同建立压力传感器温度补偿模型.针对低温和高温区域使用RBF神经网络进行补偿,对中间线性区域使用最小二乘拟合方法进行补偿.同时为了提高RBF神经网络拟合效果,使用进化算法和下降梯度算法优化RBF神经网络参数.实验结果表明,本文使用方法与单纯使用RBF神经网络或最小二乘拟合方法进行温度补偿,具有更高的训练效率和温度补偿效果,能够提高压力传感器在各种环境下的测量精度和工作可靠性.     

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。     

硅压阻传感器的智能温度补偿研究

针对硅压阻传感器存在的温度漂移问题,采用MAX1452信号调理芯片设计了一个智能温度补偿系统。该系统包括硬件和软件两部分,一次可以补偿8只传感器。对补偿前后进行了测试,结果表明系统工作稳定可靠,在-40℃～80℃下精度达到0.2%。     

基于最小二乘支持向量机的硅压阻式传感器温度补偿

针对硅压阻式传感器灵敏度和零点温度漂移大、硬件补偿电路效果不佳的问题,提出最小二乘支持向量机方法对其温度漂移进行补偿。首先分析了经硬件补偿后的硅压阻式传感器的温度漂移特性,在整个检测范围内选取均匀分布的温度、压力数据作为模型输入,经预处理后对输出数值进行训练,并运用网格搜索法和交叉确认法优化模型的惩罚因子和正则化参数,建立了传感器温度补偿模型。实验结果表明,基于最小二乘支持向量机的温度补偿算法在0~100℃温度范围内把传感器输出综合精度从3.2%FS提高到0.25%FS,进一步提高了传感器的精度和温度使用范围,具有较高的实用价值。     

The effects of temperature variation on videometric measurement and a compensation method

When a videometric system operates over a long period, temperature variations in the camera and its environment will affect the measurement results, which cannot be ignored. How to eliminate or compensate for the effects of such variations in temperature is an emergent problem. Starting with the image drift phenomenon, this paper presents an image-drift model that analyzes the relationship between variations in the camera parameters and drift in the coordinates of the image. A simplified model is then introduced by analyzing the coupling relationships among the variations in the camera parameters. Furthermore, a model of the relationship between the camera parameters and temperature variations is established with the system identification method. Finally, several compensation experiments on image drift are carried out, using the parameter–temperature relationship model calibrated with one arbitrary data set to compensate the others. The analyses and experiments demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed method.     

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。     

Compensation of the temperature-dependent offset drift of a Hall sensor

We present a method to cancel the offset of a Hall sensor and compensate its temperature-dependent drift. We adapt and improve a compensation technique based on a correction using the input voltage. A more accurate compensation for the temperature drift is obtained by an offset calibration at two different temperatures. To decrease the calibration time, we propose a procedure for fast heating of the sensor. It consists of forcing a current pulse through a p-n junction of the sensor. Since the resistance of a forward-biased diode is small, this principle is compatible with low-voltage applications. After correction, the resulting offset is less than two percent of the initial offset over the temperature range −10 to +60°C. The corresponding residual equivalent offset is lower than 250 μT.     

基于PSO的BP神经网络在压力传感器温度补偿中的应用

针对硅压阻式压力传感器的温度漂移问题,提出了基于粒子群优化算法PSO(Particle Swarm Optimization Algorithm)的BP神经网络的温度补偿模型,通过粒子群化算法对BP网络的权值和阈值进行全局寻优,克服了BP网络收敛速度慢和易陷入局部极值的缺陷,而且温度补偿的精度较高。研究结果表明,该方法有效的抑制了温度对压力传感器输出的影响,提高了传感器的稳定性和准确性。