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.     

曲折型微机电正交磁通门传感器有限元仿真分析

正交磁通门传感器具有磁场测量范围广,对测量环境要求低等优点,被广泛应用于导航、金属探测和勘探领域。传统正交磁通门传感器灵敏度较低,限制了其应用领域的进一步拓展。一种新型的多匝曲折型磁芯结构微型正交磁通门传感器在本文中被提出,利用三维电磁场有限元仿真软件对器件性能进行了仿真分析。通过研究不同磁芯匝数对微型正交磁通门传感器性能的影响,仿真结果发现,随着磁芯匝数增加,传感器灵敏度提高,磁场响应线性范围明显增大。     

磁通门测量地磁信号的数字化分析

针对现有的磁通门信号处理电路仍以模拟元件为主,电路较为复杂的缺点,提出了一种以数字信号处理器(DSP)为主的信号处理系统,优化磁通门传感器的结构,提高了磁通门传感器的抗干扰能力.根据双磁芯磁通门的基本原理,建立了磁通门数学模型并采用Simulink信号处理模块模拟DSP对磁通门输出信号进行处理;针对双磁芯磁通门上、下磁芯不一致产生的磁通门信号噪声,采用带通滤波方法进行了滤波,仿真结果与理想状态下双铁芯磁通门的输出一致,系统分辨力达到3 nT.通过实验数据与仿真数据的对比,验证了DSP信号处理系统的可行性.     

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。     

基于三端式磁通门传感器的弱磁测量系统设计

利用三端式磁通门传感器测量微弱低频弱磁信号原理,设计了磁通门测磁系统用于测量不同质量的磁性材料。该系统可以直接测量一定质量的磁纳米粒子感应磁场强度并将其转化为直流值电压,然后让电压值与质量建立对应关系。在分析三端式磁通门传感器的工作原理的基础上,基于二次谐波法,设计了包含差分放大、选频放大、带通滤波、相敏检波和低通滤波的测量电路,然后在此基础上设计了差分式双探头磁通门传感器弱磁测量系统,最后通过实验测试和数据采集与分析,证明利用此种原理设计的测量系统可以检测不同质量的磁性材料。     

基于DSP的数字磁通门传感器设计

针对传统磁通门传感器模拟电路受温度影响较大的问题,设计了一种基于DSP的数字式闭环磁通门传感器.传感器的模拟电路由AD转换器、DSP和DA转换器取代,滤波、相敏整流和积分等关键环节采用DSP软件编程实现,模拟电路的减少增强了系统的稳定性.传感器的精度和稳定性主要取决于位于反馈回路的DA转换器,采用高分辨率、高稳定的DA转换器芯片可有效提高传感器的温度性能.详细介绍了该磁通门传感器系统的硬件结构、软件设计和实验结果.结果显示:系统零点温度系数为8.9×10-7/℃,灵敏度温度系数为3.9×10-6/℃,25℃时线性度达到了9.4×10-5.     

高温钢管漏磁检测的仿真与试验研究

高温钢管的快速无损检测对于保证管体质量、降低后续加工成本具有重要的意义;研制了漏磁检测系统和具有多种冷却方式的检测探头,研究了高温钢管实施漏磁检测的信号特性,证实管体温度在居里点以下时开展漏磁检测是可行的;试验和仿真结果表明,普通探头在15～780℃下检测时,探头受温度影响大,在室温和650℃时信号分别为2.12V和2.27V;高温探头采用风冷和水冷的方式,大大改善了探头的温度特性,信号在100～650℃范围内变化较小;铁磁性材料在居里点附近饱和磁化强度迅速下降,缺陷信号也随之减小,揭示了漏磁检测的适用温度范围。     

动态磁导率的反正切模型研究及其在时间差型磁通门的应用

为更好研究时间差型磁通门的特性,对磁滞回线模型进行研究。针对反正切模型曲率固定导致磁导率与实际磁芯存在偏差的不足,提出基于动态磁导率的磁滞回线反正切模型。将模型相对偏差由原来的10%降低至3%以内。利用动态磁导率模型对时间差磁通门的输出响应进行研究,模型计算结果与仿真偏差小于5%。动态磁导率模型为磁芯研究提供了理论依据,同时其对磁导率的精确逼近可以使利用磁导率计算的磁传感器研究结果更加精确且符合实际。     

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...     

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。     

基于单片机的室内温度采集和控制系统

以PIC16F72单片机为智能控制系统CPU,DS18820为串行数字温度传感器,采用模块化功能设计,实现了一个高精度、低成本、抗干扰和可靠的数字智能温度控制器,可以广泛地用于感性负载加热控制系统中。     

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。     

基于单片机的室内温度采集和控制系统

以PIC16F72单片机为智能控制系统CPU,DS18B20为串行数字温度传感器,采用模块化功能设计,实现了一个高精度、低成本、抗干扰和可靠的数字智能温度控制器,可以广泛地用于感性负载加热控制系统中。     

基于PLC的PlD恒温箱控制系统研究

在很多的工业和机械技术中，都要用到温度控制器，过去的人工控制不仅是对人力资源的浪费，也增加了温度控制在生产过程中的不稳定性。利用较为广泛的PlD控制算法，设计了用简单的PlD来实现恒温的控制。在线运行表明该方法结构简单，容易实现，且具有将强的灵活性和实用性。     

冶金炉渣熔化结晶温度测定仪

传统的熔化温度和结晶温度测量方法复杂、效率低。设计了一种采用先进的微型计算机技术、微控制器技术、计算机图像处理技术相结合的冶金炉渣熔化结晶温度测定仪,能够准确高效地测试冶金炉渣等材料的熔化温度、流动温度、结晶温度、结晶率等物理特性。详细介绍了系统的组成、工作原理和测试使用方法。该仪器已经在冶金专业实验中使用并取得了满意的效果。     

动力调谐陀螺仪温度补偿技术研究

为了减小温度变化对动力调谐陀螺仪性能稳定性的影响,设计了温度补偿方案.利用控温箱,有计划地改变陀螺仪工作温度,实验测得各温度下陀螺仪的漂移,建立陀螺仪输出的温度模型,通过测温元件,实测该时刻的陀螺仪温度值,估计出陀螺仪当前温度下的漂移输出值,从陀螺仪实测的输出值中将估计出的漂移值扣除,即为陀螺仪补偿后的输出.仿真表明:在26℃～50℃温度范围内,温度补偿后的陀螺仪漂移输出小于0.050/h,满足设计指标要求.可见,此温度补偿方案能有效减小陀螺仪温度漂移.     

基于PWM的温度测量仪的设计

针对许多产品需要低成本高性能的温度测量,提出一种使用RC充放电电路和PWM技术完成A/D转换的测量方法。该方法不需要参考电压和专用模数转换模块。本文结合该测量方法的原理,给出以AT89C2051为核心的温度测量硬件原理和软件结构。测试表明,该方法具有电路简单、性能可靠和低成本的优势。     

可穿戴腕部体温监测装置设计

为解决各式体温计测温时间长、精度不高及操作繁琐等问题,提出并实现了一种基于腕部测温的可穿戴体温监测装置的设计方案.通过对人体体表温度和深度温度的分析,确定了腕部体表温度与以腋下温度为基准的体温间的补偿方案;对测温装置进行了设计实现并对数据的处理进行了优化.实验结果证明:设计的体温监测装置稳定性好,精度高,且支持高频率、实时的体温采集.     

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。     

口面定标源天线温度的相关成分分析

口面定标源的天线温度是微波辐射计定标的重要参数,在以往的辐射计定标中都只考虑到它的非相关分量而忽略了相关分量。分析了液氮冷却低温口面定标源和室温源的相关天线温度,导出口面定标源的相关天线温度与辐射计逆向辐射噪声温度、定标源的反射系数和天线口面的反射系数的函数关系。说明减小相关天线温度的有效途径,并举例阐述了这些相关天线温度的大小。