海洋测温动态方程及其特性的研究

海洋微结构的测量引起了国内外海洋学家的关心和重视。由于时间常数与动态误差的密切关系，因之减小测温系统的时间常数就成为观测海水微结构亟待解决的问题。本文着重讨论了海洋测温的动态方程及其特性，指出一般结构温度传感器的时间常数大所引起的动态误差不能忽视。     

一种新型快速响应半人工热电偶

提出一种将切削与测温功能集成于一体的新型半人工热电偶快速温度传感器.该传感器的最大特点是响应速度快,时间常数τ约为1ms.论述了传感器的结构设计,静态标定,动态标定以及测量电路.并将该传感器用于现场切削试验,取得了良好的效果.     

薄膜瞬态温度传感器的制备及性能研究

针对普通温度传感器存在响应时间长、无法快速测量瞬态温度以及薄膜热电偶引线困难的技术难题,研制了一种响应速度快、测量精度高、引线方便的薄膜瞬态温度传感器。采用直流脉冲磁控溅射技术,在嵌入Ni Cr-Ni Si平行电极丝的陶瓷基体端面依次沉积Ni Si功能薄膜和Si O2绝缘保护薄膜。利用自行研制的静态标定系统对薄膜传感器的静态性能进行了研究,结果表明所研制传感器在50~400℃范围内具有良好的线性和热稳定性,塞贝克系数为41.2μV/℃,非线性误差不超过0.05%,改变Ni Si薄膜的厚度对传感器的塞贝克系数影响很小。利用ANSYS有限元仿真和动态标定实验对薄膜传感器的动态性能进行了研究,结果表明所研制传感器的响应时间为μs级,时间常数随着Ni Si热接点薄膜厚度的增加而增大,改变激光脉冲能量对传感器时间常数的影响很小。利用温度检定炉对薄膜传感器进行了测温试验研究,结果表明所研制传感器能够快速响应温度的变化,可为瞬态温度的测试提供有效的方法和技术途径。     

基于传热正反模型的动态测温方法研究

为减少热惯性温度传感器的动态测温误差,提出了基于传热模型和反演算法的动态测温方法,其实质是将求解被测对象的真实温度转化为一个优化问题.该方法首先建立温度传感器非线性非定常瞬态传热正模型和有限元求解方程,并进行实验验证.在此基础上,推导了瞬态传热一阶敏度计算公式,建立了温度传感器的非稳态反演传热模型,结合快速反演算法,反求作为边界条件的被测对象真实温度.将所提出的动态测温方法应用于具有内外两层套管、传热过程复杂的复合温度传感器.实验和仿真结果均表明,正向模型的仿真值与测量值相比最大误差小于5℃,反演求解的被测对象真实温度误差不超过1％,热响应时间由548 s缩短到106s.应用实例分析结果表明,所提出的动态测温方法具有较高的准确性和快速性.     

集成芯片式温度传感器MCP9700误差补偿方法

集成芯片式(IC)温度传感器MCP9800存在非线性误差,在高精度测温系统中需要进行误差补偿。提出了一种基于多项式拟合的集成芯片式温度传感器误差补偿方法:首先介绍了该传感器的测温原理;然后根据误差曲线低温和高温误差不一致且具有抛物线形状的特征,采用一阶和二阶误差补偿综合的方式,推导了传感器全量程的误差补偿公式。实验表明:这种补偿方式补偿效果好,实现容易,拓展了传感器的测温范围。     

传感器技术讲座

第四讲传感器的选择和使用(二)一、测温传感器测温传感器大致可分为:(1)接触式,如电阻温度计、热电偶;(2)非接触式,如光学温度计、放射线温度计等两大类。下面分别给予介绍。(1)电阻温度传感器电阻温度传感器是利用测温体的电阻随温度变化这一性质工作的。这类传感器有配套,如钻模板——导向支承——钻套其尺寸和数量要配套,平键与平头螺钉的数量要配套,T形键与定位螺钉,T形螺栓与各种     

钢水连续测温传感器动态测温的仿真研究

在分析钢水连续测温传感器传热过程的基础上,建立了传感器的二维轴对称非线性非稳态传热模型。采用有限元方法对钢水连续测温传感器的动态测温过程进行了仿真研究,并分析了传感器插入深度、热物性参数、预热温度、边界条件等因素对测温准确性和动态特性的影响。实验结果表明,仿真值与测量值相比最大误差小于5℃,所建模型是正确的。传感器的插入深度及其变化率对动态测温误差、测量响应速度,测温的准确性均有较大的影响,其最小插入深度应为250 mm。传感器动态测温误差随着热容或密度的增大而增大,随着导热系数的增大而减小。传感器初始预热温度每提高10℃,最大动态测温误差减小约5℃,响应时间缩短约2s。这些结果可为传感器的优化设计和实际使用提供理论依据。     

高精度铂电阻测温转换电路的实践与分析

一、概述在各类测量温度的传感器中，铂电阻温度传感器与其它类型的测温传感器相比，它具有稳定性高，测量范围宽，线性度较好，易互换等优点。因此，它在各种温度测量中得到了广泛的应用。如何使钻电阻温度传感器在应用中得到较高的精度和稳定性，其关键问题在于如何使铂电阻温度传感器的良好特性获得扩展，同时又能不断克服和完善其自身存在的不足之处，这就为铂电阻测温转换电路提出了一个新课题。下面介绍的这种钥电阻测温转换电路就是为解决这一问题而精心设计的，该电路的转换范围可达上70℃，转换精度优于上0．03℃，年稳定度在100P…     

温度传感器的热时间常数及其测试方法

提出了一种电阻式温度传感器热时间常数的测试方法和测试系统。系统先对温度传感器电加热，然后使其在环境介质中自然冷却，测量并记录温度传感器在冷却过程中的示值温度，进而用降温幅度达到全额降温幅度的63．2％所用的时间表示温度传感器的热时间常数。该方法准确度高，系统构成简单。     

SBE 3海水温度传感器动态响应停振问题研究

文章针对SBE 3海水温度传感器存在的停振现象,通过重复实验和排除实验进行了系统地测量研究,发现停振时间间隔远大于传感器所标定的时间常数,极大地影响了海洋测量结果的准确性。重复实验和排除实验的数据分析结果表明,SBE 3系列海水温度传感器的停振时间间隔与传感器的运动速度无关,而与温度阶跃呈线性关系,温度阶跃越大,停振时间就越长,且不同传感器的停振时间间隔与温度阶跃的线性关系基本一致。SBE 3海水温度传感器的停振现象是传感器自身产生的,与测试设备的F/V模块无关。     

钢水测温传感器的数值仿真及分析

介绍一种新型的钢水测温传感器,分析其传热过程,给出传热基本方程;建立温度传感器的有限元传热模型.然后基于此模型分析内壁温度变化情况和影响传感器温度测量的边界条件情况.结果表明所建模型与实际相比最大误差＜5℃,并得到了影响传感器温度测量的各个因素的结果,这些结果可为传感器的优化设计和实际使用提供理论依据.     

微热管红外测温系统的设计

根据集成发光二极管(LED)的微热管尺寸小、温升快、温度梯度变化剧烈等特点,搭建了非接触式红外测温系统,以实现对其不同特征区域的温度测量。对该系统的信号采集与转换、误差分析与补偿、测温特性指标、以及微热管的热性能进行了研究。该系统通过LabVIEW编程软件实现红外传感器的电信号采集与温度转换;将不同温度的加热块作为等温体参考,对比热电偶与红外测温结果完成静态和动态测温特性分析,进而通过环境温度补偿方法修正LED辐射热引起的传感器漂移误差;最后基于线性拟合法完成传感器的校准。利用该测试系统在不同热负载下测试了微热管的热性能。结果显示:测温系统的准确度、重复性及线性度分别为1.2~1.5℃、1%和0.2%;时间常数T和响应时间t0.05分别约为15ms和30ms。该红外非接触测温系统能够减小传感元件对被测温度场的影响,具有测温精度高和热惰性小的特点,为微热管热性能评估提供了新的测量方法。     

海洋温度测量技术在建筑行业的应用：在大体积砼施工中温度全过程…

我国海洋温度测量仪器已发展成多种品种，且具有较高的技术水平。如何把这种成熟技术推广到其它技术领域，是在当今市场经济条件下的一新课题。本文将介绍海洋测温系统有奴才芊业加以应用，并着重介绍胡体积砼施工中测温方法，温度传感器现场布置及其测量结果。     

海洋温度测量技术在建筑行业的应用──在大体积砼施工中温度全过程跟踪和监测

我国海洋温度测量仪器已发展成多种品种，且具有较高的技术水平。如何把这种成熟技术推广到其它技术领域，是在当今市场经济条件下的一个新课题。本文将介绍海洋测温系统在建筑行业加以应用，并着重介绍大体积砼施工中测温方法、温度传感器现场布置及其测量结果。     

化爆材料瞬态切削温度的NiCr/NiSi薄膜热电偶温度传感器的研制

针对化爆材料的切削特点,研制出一种集切削和测温功能于一体的NiCr／NiSi薄膜热电偶快速响应温度传感器。用多弧离子镀将NiCr/NiSi热电偶薄膜直接镀于高速钢刀头内。薄膜热电偶电极与高速钢之间采用最先进的多层镀膜法绝缘,即用微波ECR等离子体源增强射频反应非平衡磁控溅射技术首次成功在W18Cr4V高速钢基底上沉积绝缘性能良好的SiO2膜。对研制的薄膜热电偶温度传感器进行了静态和动态标定,结果表明传感器在0- 600℃测温范围内具有很好的线性和热稳定性,而且响应快,时间常数小于0．8 ms。热电偶薄膜与绝缘膜、绝缘膜与基体之间有足够的附着强度。该温度传感器已安装在现场使用,为国防工业部门的高效、安全生产提供了有力的保障。     

温度传感器动态重复性,线性度与性能改进的研究

本文建立了用于温度传感器动态校准的两种阶跃温度发生装置，提出了传感器动态重复性与动态线性度的计算方法，介绍了用数字滤波器改善温度传感器动态性能的设计方法，并对ＢＴＳ—１００型ＰＮ结温度传感器进行了动态校准和动态性能改进的实验研究，给出了实验结果。     

碳化硅PN结温度传感器

近年来,PN结测温技术发展很快,硅PN结测温传感器在国际市场上已商品化。但硅PN结测温上限只能达到200℃。为了提高测量上限,机械工业自动化所研制成功一种碳化硅(SiC)PN结温度传感器,并由东风电热元件厂投入生产。碳化硅是一种耐高温的半导体材料,化学性质非常稳定,在空气中800℃以下不氧化、2000℃以下不发生明显的分解。用这种材料制作的温度传感器,测温范围可达到0～500℃。与热电偶、金属电阻及热电阻比     

基于NANMAC热电偶的时间常数测试技术研究

本文介绍了热电偶时间常数的测试理论,提出了运用瞬态表面温度传感器动态校准系统实现对NANMAC热电偶时间常数的测试方法。该系统对红外探测器和热电偶进行了静态校准和动态校准,得到两者的温度一时间曲线。由于红外探测器的频率响应优于被校准热电偶的频率响应,因此,以红外探测器测得的值作为真值,用热电偶测得的值与红外探测器测得的值相比得到-条归-化的曲线,并由归-化曲线求得热电偶的时间常数。利用该方法对NANMAC热电偶进行时间常数的测试实验,得到了该热电偶的时间常数。实验结果表明：该时间常数测试方法是可行的,可以实现对微秒、毫秒量级热电偶的动态校准,这对于NANMAC热电偶温度传感器的研究和应用具有一定的参考价值。     

应用石英音叉谐振器的智能温度传感器

为了实现高精密温度测量,设计了高性能数字温度传感器,该传感器由石英音叉谐振器,数字接口电路和基于现场可编程门阵列的传感器重置控制算法构成。依据石英晶体压电效应原理,对石英音叉谐振器的热敏切型和电极设置进行了研究;基于力学振动原理,导出石英音叉谐振器弯曲振动模式的微分方程;讨论了谐振式温度传感器的工作原理,提取出石英音叉温度传感器的特征参数并进行了非线性误差分析;采用光刻和侵蚀技术加工制作了石英音叉谐振器。该传感器的频率输出信号通过数字接口进入现场可编程门阵列,通过重置控制算法实现传感器的重置和现场自动校验。实验结果表明,在-20 ~140 ℃,该传感器的灵敏度可达65×10^-6/℃,测温分辨率为0.001 ℃,响应时间为1 s,测温精度为0.01 ℃。     

多类型温度传感器自适应智能感知节点研究

针对智慧电网等领域的温度智能感知需求,设计了多类型温度传感器自适应智能感知节点。采用四端子接口实现了1路二/三/四线电阻式温度传感器或2路热电偶的直接接入。通过主动探测识别传感器类型并自动配置测量电路实现了传感器信号的自适应调理。基于参数化通用测量转换方程实现了多种型号的铂电阻、热敏电阻及10种国标类型热电偶的温度信息自适应测量转换。构建了多类型温度传感器分布式组网测量实验系统并接入8种不同的温度传感器进行了实验。结果表明：节点具备对不同种类及型号的温度传感器的自适应测量能力,其自身理论测温精度优于5.3 mK。