利用单片机软件作热电偶非线性补偿

一、前言配热电偶的温度数字显示仪在今天是用得十分广泛的仪表之一。这种仪表为了使显示的温度和被测温度之间呈线性关系,大多数采用模拟电路的折线化非线性补偿电路,它采用较多的运算放大器和精密电阻,而放大器的零漂等因素直接影响转换精度,使转换精度较差。为此,本文详细地叙述了利用51系列单片机组成的温度数字显示仪原理,并且利用单片机软件对热电偶的非线性进行补偿,使得热电偶的输出电势与被测温度之间呈线性关系,从而使数显仪的温度示值和被测温度成正比关系,克服了用硬件线性化的精度差、成本大、调整困难等缺点。二、非线性补偿原理热电偶非线性作补偿处理的方法有分段线     

一种新型的热电偶线性化器

用热电偶测温的方法和工艺是比较成熟的,但长期以来由于热电偶感温输出的热电势与温度呈非线性关系,对二次仪表的精度影响很大。通常采用分段折线逼近法来校正热电偶的非线性,但其精度较低。现在有采用微机来进行热电偶线性化的较成熟方案,效果很好,但其成本高。最近天津市自动化仪表八厂研制出一种新型的热电偶模拟线性化器,它具有精度高、成本低、制造工艺简单、便于调试等优点。该线性化器利用半导体元件的非线性来补偿热电偶的非线性,这种补偿方法独特,为非线性曲线的连续校正,因此精度极高。例:K型热电偶在0～1300℃段校正,若用     

DBW型热电偶温度变送器的参比端补偿和非线性校正电路的分析计算

讨论了DDZ—Ⅲ系列仪表中DBW热电偶温度变送器的参比端补偿和非线性校正等两种电路的工作原理和分析计算,说明了设计计算的步骤,并以S、K、E三种分度号热电偶为例作了电势特性与计算的具体分析。     

基于热电偶的多点温度测量仪的设计

准确测量环境温度对保证各种电子仪表及设备正常运行极为重要。本文基于热电偶测温的原理,设计出了热电偶测温的主硬件电路、温度补偿电路、系统的通信及外部接口等,并结合温度计算的非线性给出了软件设计思想及流程图,设计出带有RS485通信的具有12个测量点的温度测量仪。     

XCT—101动圈仪表的参比端温度自动补偿

如今,动圈仪表以其独特的优点,在温度控制领域中仍然发挥着重要作用。但是,由于其不带热电偶参比端温度自动补偿装置,在一定程度上限制了它的进一步推广应用,并正受到近年崛起的数显仪表的严重挑战。为了减少或消除不带参比端补偿所造成的测量误差,人们不得不采用机械零位预置法以及另设参比端恒温器(或参比端补偿器)。但前者受环境温度变化的影响较大,后者则安装使用比较麻烦,都不是十分理想的方法。能否在动圈仪表内部装接少量元件,使之和电子自动平衡记录仪及其它电子式仪表一样,具有自补偿的功能呢?回答是肯定的! 通常的参比端温度自动补偿的方法是,在热电偶回路中串入一个输出量随环境温度顺向变化的不平衡电桥,而此电桥的输出电压是借     

热电偶线性化器的设计

随着科学技术的不断发展，自动化程度不断提高，数字化测量仪表应用越来越广泛。在现代化工业生产中常用热电偶测试高温，测试结果用数字显示，由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系，如果测试结果用数字显示必须对热电偶进行线性化处理。介绍了用理想二极管电路与加法器实现对热电偶线性化器原理设计。利用理想二极管的特点，将热电势与温度的非线性用折线逼近的方法将非线性曲线变成线性曲线，然后利用加法器将多个理想二极管电路产生的折线电压相加求和，所得电压经过A／D转换器变成数字信号后进行数字显示。该线性化器线路简单，在测量速度和精度方面都超过指针式仪表；调试、制作方便。     

基于模糊CMAC神经网络的热电偶非线性误差补偿研究

介绍了一种用单输入单输出模糊小脑神经网络(SISO FCMAC)对热电偶进行非线性误差补偿的方法。并以单片机89C5l以及外围芯片为核心设计了一个智能热电偶温度测试仪，给出了校正算法和硬件电路。     

一种热电偶传惑器线性化方法的研究与实现

为了减小热电偶温度传感器的非线性输出误差,介绍了一种分段线性化补偿原理,给出相应的补偿电路和电路分析。实验结果表明：经补偿后在（0-1000）℃范围内,其电压-温度系数约为0．041mV／℃,非线性误差优于0．4％。     

一种精确的热电偶毫伏-温度转换方法

<正> 在温度测量和控制仪表中,普遍采用热电偶将被测温度转换为电信号。各种热电偶的输出电势和被测温度之间的关系都是非线性的。在常规仪表中,设计了许多校正电路进行非线性校正,以便提高温度测量精度。在用微型计算机构成的智能仪表中,可以采用各种数字线性化技术来提高测量精度。使用较多的方法是分段折线法。热电偶的毫伏-温度转换关系可用图1的曲线I表示。在某一段范围内,可用一段直线     

传感器输出信号的线性化处理

在检测装置的组成环节中,往往存在非线性环节,特别是传感器的输出量与被测物理量之间的关系,绝大部分是非线性的.造成非线性的原因主要有二:一是许多传感器的转换原理并非线性,如温度测量,热电阻或热电偶与温度是非线性关系;流量测量,孔板输出的差压信号与流量输入信号之间也是非线性关系;二是采用的测量电路的非线性,例如,测量热电阻用四臂电桥,电阻的变化引起电桥失去平衡,出现的输出电压与电阻之间的关系为非线性.对于这类问题的解决,常规模拟仪表采用的非线性补偿方法,都需要增加若干硬件,如用特别的曲线板,利用二极管、各种集成运算放大器构成非线性补偿电路,采用非线性计数的数字化电路和采用连续线性化A/D转换器等.这些硬件补偿,不但成本高、电路复杂.调试困难,而且精度低、通用性差.在智能仪表中,线性化采用软件方法实现,不必增加特殊的硬件结构,其主要优点有:①充分     

热电偶微机自动检定系统

利用微机和A／D转换卡并配以一定的外围电路组成个人仪器系统，由软、硬件共同实现温度控制、热电偶的信号采集以及温度补偿和非线性按正．     

热电偶参比端温度补偿的计算

利用热电偶来测量温度时,应用补偿导线将其与显示仪表连接起来。但对于没有参比端温度补偿的仪表(如动圈式毫伏计)或在没有补偿导线而用铜导线连接时,可用较为简单的计算方法,对热电偶的参比端温度给予补偿,可以求出实际测量结果。由于各种热电偶的特性不同,所取补偿系数也不     

将热电偶热电势转换成温度的一种新方法

一、引言在温度测量、控制、校验系统中,若采用热电偶作为感温元件,遇到的较麻烦的问题是热电偶产生的热电势与所测温度是非线性函数关系,因此,要将热电势或线性放大后的电信号直接表示成温度,就必需进行非线性校正。常规仪表采用的办法有:①对显示的模拟仪表刻度盘进行非线性分度,从而使显示的温度与刻度盘刻度成线性对应关系(如动圈式温度仪表等);②在放大电路中设计了许多校正网络,即对热电偶的热电势进行非线性放大,使放大后的电压与温度成线性关系(如Ⅱ、Ⅲ型温度变送器和一些数字显示仪表等)。以上两种方法共同的缺点是精度低,虽然目前在工业中得到了广泛的应用,但对于一些特殊场合和应用微电脑的温度仪表就受到很大的限制,因此目前在应用微电脑的智能温度仪表中大多采用以下两种     

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。     

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。     

基于热电偶集成电路的温控电路设计

热电偶根据制造材料的不同,有铂—铂铑热电偶、镍铬—镍硅热电偶、镍铬—康铜热电偶、铼钨—铼钨热电偶等类型。我们根据测温范围的不同,又把热电偶分为K、E、J、T、B、R、S型。本设计以热电偶专用集成电路AD594~AD597为控制核心,分别设计了电加热炉自动温控器及数显电加热炉自动温控器两个电路,详细地介绍了设计的整体思路,重点阐述了两种电路的硬件组成结构、工作原理。     

线路调整电阻的测量稳定措施

在工业测温中,常用热电阻或热电偶作为检测元件与指示、记录或调节等显示仪表配套使用。为了保证测量精确度,从显示仪表到检测元件的外部线路的电阻值有一定要求。外部线路电阻值,对热电阻测温回路是指连接热电阻体的每根导线的阻值;对热电偶测温回路是指补偿导线、参比端补偿器及热电偶本体的电阻之和。不同型号的仪表,对外部线路电阻值的规     

微型计算机与传感器技术讲座(九)

第十一讲非线性补偿及误差修正在实际工作中,有许多参数是非线性的,如在温度测量中,热电阻及热电偶与温度的关系即为非线性关系。在流量测量中,流经孔板的压差信号与流量之间也是非线性关系。特别在高精度仪表及测量系统中,传感器的分散性、温度漂移、以及滞后等都会带来一定的误差。为此,必须对上述误差进行补偿和校正,以提高测量精度。     

温度变送器热电偶冷端补偿电路的设计

用ＡＤ５９０温度－电流传感器进行冷端补偿，同时考虑了热电偶的非线性补偿，设计出较实用的温度变送器。     

仪表工问答

4.当补偿导线的类型和极性混淆不明时如何判别? 答:当补偿导线的类型和极性混淆不明时可用下述简法进行判别。将补偿导线一端绝缘层去掉,两根金属丝拧紧(不必进行焊接)浸入沸水中。另一端接于按一定热电偶分度号刻度的显示仪表上(见图2),观察指示值的变化。若仪表指示针反转,则说明极性接反。调换仪表接线柱接线后,指示针应正转至一定位置。若仪表指示值为100℃附近(可能稍有误差),则说明该补偿导线与该显示仪表分度号的热电偶相符合。若指示针比100℃高或低得很多,则说明补偿导线不能与此显示仪表配套。例如,设显示仪表分度号