基于FPGA的高精度S型热电偶温度测量系统设计

针对传统的多通道S型热电偶测温系统测量精度低、各通道精度相差较大的问题,提出了一种以FPGA为核心的高精度S型热电偶测温系统.系统以FPGA为核心控制器,采用模块化设计,利用ADS90温度传感器对S型热电偶进行冷端补偿.采用多通道采集、单通道调理的设计方法以改善由于元器件差异引起的各通道精度相差较大的情况.同时选用高精...     

基于K型热电偶的高精度测温装置设计

针对在热试验过程中K型热电偶测温存在非线性误差的问题,基于热电偶测温原理设计了一种高精度测温装置.装置以STM32单片机作为主控芯片,采用高精度测温专用AD芯片ADS1148,通过冷端补偿、分段拟合等措施来提高测温精度.试验结果表明,该装置在-50℃～500℃范围内,测温精度能达到±0.1 ℃,具有体积小、精度高、性能可靠等优点,可广泛应用于工业生产和军事领域的高精度测温场合.     

高精度温度快速测量系统设计

介绍了一种高精度快速温度测量系统,实现对温度的实时测量。系统基于AT89C51单片机,应用了一种快速响应高精度热电偶作为温度测量端,采用高精度数字温度计DS1624测温作为热电偶的冷端补偿。对获得的数据进行数字滤波,同时实时显示,很好地解决温度快速测量问题。     

K型热电偶多路温度采集系统

主要介绍了基于K型热电偶和ADS1248的多路温度采集系统,在该系统中,温度信号经热电偶感应转化为模拟电压信号,该模拟电压信号经ADS1248模数转换器转换后送入STM32F103VET6控制器进行处理,通过USB接口与PC机进行通讯,将温度值显示在PC机上;也可将该设备挂接在CAN网络中,将温度值通过CAN总线发送出去.该系统具有测量原理简单,精度高,成本低,使用方便等特点,可用于火电,冶金,化工,机械制造等多种自动化场合.     

基于FPGA的热电偶温度巡检仪设计

目前工业生产中要求对温度的测量能够面向多目标且及时、精确.为了满足这些要求,以FPGA (EP2C5Q208C8N)为核心设计了一种热电偶温度巡检仪,以K型热电偶作为测温传感器,并采用专用集成芯片MAX6675对K热电偶进行冷端温度补偿及线性化处理,利用Autium进行硬件电路绘制及PCB制作,并在Quatusll中进行了时序仿真,仿真波形验证了设计的正确性.将FPGA应用到热电偶温度巡检仪中使其测温过程更加精确迅速,及时的测温和反馈使得工业生产中的高温作业有了更高的保障.     

基于LXI总线的热电偶采集系统设计与应用验证

针对复杂装备测试时多通道热电偶传感器的高精度高稳定性温度测试需求,设计了一种基于LXI总线的热电偶采集系统,单台设备具有48个测量通道,通过LXI总线可以实现多设备间同步测量,大幅提高了测量效率与测量精度。本系统采用高精度24位模数信号采集与调理技术,电压采集分辨率最小可达到0.032uV、温度采集分辨率达到0.04℃,电压测量精度达到0.05%；设计了一种高精度快速冷端温度补偿模块,可以有效补偿环境温度变化所带来的测量误差,T型热电偶温度测量精度达到0.25℃；集成了多种热电偶传感器电压-温度信号转换与补偿算法,支持J、K、T、E、S、R、B、N型8种热电偶；为有效解决数百通道温度采集面临的多设备同步采集问题,采用了LXI总线架构,多设备间均通过LAN进行数据通讯。为进一步验证所设计系统的性能,通过某计量实验室进行了温度准确度与电压准确度测试,R型热电偶温度测量误差在0.45℃内、S型热电偶温度测量误差在0.6℃内；最后,在某发动机综合测试试验台上进行了K型热电偶实测验证,并通过与NI公司的PXIe-4353模块进行对比测试,验证了所设计的热电偶采集系统具备较高的测量精度,K型热电偶准确度达到了0.5℃。     

基于MAX6675的温度采集系统的设计

研究探讨了温度采集系统是由MAX6675将热电偶测温应用时复杂的线性化、冷端补偿及数字化输出等问题集中在一个芯片上解决,简化了将热电偶测温方案应用于嵌入式系统领域时复杂的软硬件设计,克服了用传统手工方法和测量手段测量温度精度低,速度慢,可靠性差的缺点,因而该器件是将热电偶测温方案应用于温度采集系统领域的理想选择。     

温度测量中补偿导线的选用

1 前言在温度测量中,热电偶是一种使用最广泛的测温元件。由于热电偶冷端一般就在测温热源附近,温度波动较大。为了避免热电偶冷端温度变化对测量带来的影响,通常采用补偿导线作为热电偶与测温仪表之间的连接线,将热电偶冷端延伸到远离热源、温度又比较稳定的地方。其连接情况如图1所示。     

高精度热电偶测温电路设计与分析

在工业现场影响热电偶测温精度的因素是多方面的,除热电偶本身误差外,主要是输入通道误差、冷端补偿误差和分度表非线性校正误差;围绕以上3个主要因素,设计了一种可应用于复杂工业环境的高精度热电偶温度测量电路,结合设计方案针对于前两种因素在深入分析误差内在机理基础上给出误差计算公式;针对非线性校正误差提出一种等精度最小二乘拟合校正算法,使用该算法可根据校正精度要求,将测温范围自动划分等精度区间与传统插值法相比,在不增加计算量的前提下大大提高了校正精度;提出的误差计算公式和非线性校正方法,对于高精度热电偶测温电路的设计具有适用性和重要的指导性,经实际应用验证设计方法满足了复杂工业环境下高精度的测温要求。     

基于MAX6675的烘炉温度追踪仪的研究及设计

为提高烘炉温度检测技术水平，对烘炉温度追踪仪进行了研究。系统采用了高精度热电偶数字转换器芯片MAX6675。该芯片具有热电偶冷端补偿、非线性校正、断线检测等多种功能，并能对热电偶测温信号进行A／D转换，使系统的硬件结构大为简化。测温精度得到了提高。烘炉温度测量采用89C55单片机进行控制，通过RS-232接口进行数据传送。实践表明：该装置的研制对改造和优化追踪仪的工艺流程等将发挥重要的作用。     

多路高精度温度测量仪YCF-02的研制

设计了一种多路高精度温度测量仪YCF-02.该测量仪采用Winbond公司的W77E58作为单片机,ICL7135为A/D转换器,重点设计了可实现热电偶近端和远端的冷端补偿电路,解决了用热电偶测温过程中冷端补偿不准的问题.该测量仪具有低通滤波、热电偶断线检测、冷端补偿和动态抑制温漂等功能.通过实测数据显示,该测量仪采集数据准确、性能稳定、各项指标达到了设计要求,具有良好的应用前景.     

基于铂电阻的多路温度采集系统

主要设计了基于铂电阻和ADS1248的多路温度采集系统。在该系统中,铂电阻阻值随着温度改变而发生变化,通过ADS1248提供的恒流源转换成模拟电压信号,该模拟电压信号经ADS1248模数转换器转换后送人STM32F103VET6控制器进行处理,通过USB接口与PC机进行通讯,将温度值显示在PC机软件上;也可将该设备挂接在CAN网络中,将温度值通过CAN总线发送出去。系统采用三线制连接法,并对温度曲线斜率进行非线性补偿,具有测量原理简单、精度高、成本低、使用方便等特点,非常适合工业应用。     

虚拟热电偶测温仪设计

针对传统热电偶非线性和冷端温度补偿方法的不足,将虚拟仪器与传统测量技术相结合,设计了虚拟热电偶测温仪。测温仪通过AD590采集冷端温度值,利用LabVIEW实现了非线性和冷端温度的高精度实时补偿。实验结果表明,虚拟测温仪易于操作、测量准确、效率较高,可以满足工业测试的需要。     

热荧光分析仪温度传感器的研究

采用J型热电偶,设计了一种用于热荧光分析仪加热板温度测量的温度传感器。该传感器的设计主要通过对热电偶分度表进行线性回归分析,根据分析结果搭建热电偶测量电路,实现了±0．4℃的温度测量精度。同时,采用PN结法对热电偶的冷端温度变化进行补偿,通过线性回归分析,对补偿电路的输入一输出特性进行近似化处理,将温度补偿精度由±0．5℃提升到了±0．2℃。设计结果表明,该温度传感器精度高,线性度好,能够满足热荧光分析仪的测温要求。     

基于虚拟仪器和USB技术的热电偶测温系统设计

针对传统热电偶测温中的若干问题,设计了基于虚拟仪器和USB技术的测温系统;热电偶和AD590测量热端和冷端温度,USB采集卡实现信号的转换和传输;上位机软件利用LabVIEW编制,实现数字滤波、非线性和冷端补偿、生成统计直方图等功能;在0～200℃范围进行了实验,系统非线性误差为0.8%,对于同一温度点,顺测和回测的最大误差为0.6℃;这表明系统能够实现高精度实时补偿、重复性较好、结构简单、界面良好,可以满足工业测试的需要。     

基于最小二乘支持向量机的热电偶非线性辨识研究

热电偶的电动势和温度之间的函数关系是一种非线性关系。对热电偶进行精确的非线性辨识是提高温度测试精度的关键。采用最小二乘支持向量机方法解决热电偶的非线性辨识问题,可以实现热电偶电动势和温度之间的高精度辨识。该方法采用LS-SVM构建逆模型,并通过该模型映射热电偶的非线性特性。通过K型热电偶的非线性辨识实验结果表明:所提出的LS-SVM模型能很好地拟合热电偶的非线性特征,辨识精度高,误差在0.3℃以内。     

一种新型热电偶温度测量装置的设计

介绍了一种基于PROFIBUS-DP现场总线协议的热电偶温度采集装置的设计。采用了一种新型热电偶温度信号测量采样芯片MAX6675,成功地解决了K型热电偶温度测量本身的非线性与冷端补偿问题,提高了测量精度。由于使用DP专用协议集成芯片SPC3,装置除具有信号采样、处理、分析、调节功能外,还具有数字通信、自校正、自诊断、自动报警功能。     

大学物理实验中热电偶冷端补偿电路的应用

热电偶在船舶制造业的测温工作当中,有着非常广泛的应用。但是在实际的测温工作当中,很难保证热电偶冷端保持恒温状态,因此,必须要对实际的测量结果进行冷端补偿,以热电偶的工作原理作为基础,有效研究了热电偶测温、热电偶冷端补偿电路硬件电路设计以及热电偶冷端补偿电路的有效应用方法等进行了分析。     

采用数字温度传感器进行热电偶冷端补偿的温度测量系统

热电偶的冷端补偿是热电偶使用中必须解决的问题,对此介绍用LM92数字温度传感器采集E型热电偶的冷端温度,在C8051F040单片机中用查表法进行软件补偿,从而得到热电偶工作端的实际温度.该系统最终测量温度精度为0.5℃以内,同时系统结构清晰,实用性强.     

基于MCU的E型热电偶热电势精密测定

介绍E型热电偶热电势测定系统。采用集成数字温度传感器进行冷端测温;E型热电偶进行被测端（热端）测温,经过前置放大、模数转换（A／D）后传送到微控制器（MCU）计算处理。在开关控制下,数字显示热电势和温度等信息。该系统测温方便、测温范围宽、测温精密、适应性强、稳定性强。经测定温度测量范围在-55℃-125℃,误差≤±0．25％t。