基于函数变换原理的铂电阻传感器非线性校正方法

:提出了一种基于函数变换原理的铂电阻传感器非线性校正方法.在函数变换原理的基础上导出了线性化条件的解析式,并给出了三种铂电阻温度计非线性校正电路,这三个电路具有相同的数学表达形式,为此对其中一个电路做了验证性实验.实验证明:在-200℃～ 650℃范围内,测温误差小于±1℃.这种方法也可用于其它传感器非线性输出的校正.     

用A/D转换器实现铂电阻温度计的非线性校正

针对铂电阻传感器的非线性校正,一般需要另加一个特别校正电路的问题;提出了在测量温度的应用中利用A/D转换器作非线性转换,实现铂电阻传感器的非线性校正;同时将输入信号的一部分送到A/D转换电路的基准电压端,并恰当地选择A/D转换电路的设计参数的方法,使铂电阻传感器在用于-15～200℃范围的温度测量时的非线性误差不超过0.01℃.这样既简化了电路设计,又有效提高了铂电阻测量温度的精度.     

基于非线性传感器智能线性化校正分析方法

详细介绍了有关非线性传感器智能线性化校正的分析方法,以铂电阻非线性特性为例提出三种线性化校正方法,即查表法、数学公式法和比例系数法。可以根据实际测量范围和测量精度的要求选用不同的线性校正方法。在实际电路设计过程中使用前两种方法,得到了很好的线性化结果。在一些应用传感器较多的场合,基于计算机平台完全通过软件开发的虚拟智能线性化传感器,由于其性价比高、使用方便、维护简单、功能扩展容易等优点,非常适合于推广应用。     

铂电阻的高精确度非线性校正

详细分析了铂电阻非线性校正的原理,通过图形分析及函数变换,推导出一套实用的计算公式。另对分段补偿的原理及试探逼近法也作了介绍。非线性校正精确度达到:单段校正为ε<±0.00073℃(0～100℃)或ε≤±0.006℃(0～200℃);四段校正为ε<±0.001℃(0～200℃)或ε<±0.0241℃(0～650℃)。     

高精度铂电阻测温非线性校正方法

介绍了铂电阻测温非线性校正方法.该方法不是采用传统方法,而采用对象非线性特性函数的对称函数作为校正函数.利用该方法,能有效提高铂电阻测温精度.     

高信噪比铂电阻线性化测温线路

铂电阻元件由于其性能稳定,测温范围又较宽,因而被广泛用来进行温度测量。但铂电阻阻值随温度变化呈非线性关系,因此在要求精确测温时需要进行线性化处理。实现非线性校正目前主要采用测温电桥三点校正法及电流反馈补偿法。前一种方法在远离校正点时,测温电桥精度下降;后一种方法虽然可以提高测量精度,但其输出仍存在一定的非线性误差。本文介绍的铂电阻线性化测温线路,不仅从原理上消除了非线性误差,而且大大提高了被测信号的信噪比。图1为该线路的原理图。该线路由铂电阻温度一电压转换单元、积分跟踪模拟单元、比较检波单元、锁相解调单元四部分组成。     

基于B样条递推最小二乘的温度传感器非线性校正

提出一种基于B样条递推最小二乘的温度传感器非线性校正方法。利用具有低阶光滑特性的B样条函数进行逆向建模,有效地提高了校正精度;考虑到在线应用的实际需求,采用易于微处理器实现的递推最小二乘估计控制参数。分别对铂电阻和热电偶温度传感器进行了非线性校正,表明所提出的非线性校正方法具有样本点少、校正精度高、简单实用等优点,符合传感器向智能化、灵巧化方向发展的需求。     

基于ADμC845的LVDT位移传感器非线性补偿

针对LVDT位移传感器测量电路输出电压值和位移量之间存在非线性特征,设计和制作线性度为0.05%高精度传感器比较困难的现状,在分析产生非线性误差主要原因和传统校正方法的基础上,利用单片机软件算法进行非线性校正以提高传感器设计精度。以传感器标定数据为样本,用曲线拟合法求出非线性校正环节的特性曲线,并给出在MATLAB环境下拟合多项式系数的最小二乘求解方法,编程实现位移量和电压输出。仿真分析和实验结果表明,其测量位移的线性度达到了设计要求,非线性校正效果明显,具有良好的应用价值。     

基于L-M算法的反向传播网络的湿度传感器输出误差补偿研究

针对湿度传感器的输出非线性问题,提出了基于L-M算法建立BP神经网络进行补偿校正,实现电阻型湿度传感器的输入与输出非线性补偿,并与共轭梯度算法、拟牛顿算法所建立的神经网路模型进行对比,重点比较了模型迭代性能、标准偏差;最后发现当神经网络用L-M算法进行训练模拟时在迭代性能、标准偏差等方面具有更优异的表现,更适合湿度传感器的非线性特性的补偿校正。     

基于比例法的高准确度测温电路及非线性校正

介绍了一种高准确度铂电阻测温电路,采用四线制接法,克服了长引线电阻所带来的误差。测量方法采用比例法,不仅对电源要求低,还不必考虑零点、温度漂移等问题,测量准确度只与铂电阻的准确度有关。同时,采用牛顿迭代法进行非线性校正,并通过数值滤波处理,在0～140℃温度范围内的测量误差为±0.1℃。     

标准铂电阻温度计的自热效应研究及零功率修正方法

标准铂电阻温度计作为温度标准器,在国家量值传递系统表中占有重要地位,它的测量可靠性和精度也较其他传感器(如数字传感器、热电偶等)优越.通过试验得到标准铂电阻温度计在不同温度下的自热效应数据,结合传统的"二电流法"测量方法,通过与零功率修正方法进行比较,分析标准铂电阻的自热效应引入的不确定度,给出自热效应评价方法以及零功率修正的意义.该研究成果对量值传递可靠性及对实验室建标具有重要指导价值.     

基于机器视觉的温度测量系统的设计及应用

针对温度控制中常用的基于铂电阻的温度采集电路设计复杂,抗干扰能力弱,铂电阻线性拟合繁琐,难以实现对温度的高精度测量等不足,本文介绍一个在VC++6.0平台上设计的基于机器视觉,自动读取水银温度计示数的温度测量系统。通过有效的图像处理算法,温度测量系统分辨率达到0.01℃,读数准确,工作可靠。该温度测量系统在研究大滞后大惯性温度控制实验中得到了成功的应用。     

基于铂电阻传感器的高精度温度检测系统设计

介绍了一种基于铂电阻传感器的高精度温度检测系统,用于星载微波辐射计定标源的精密测温,测温精度为±0.1℃。针对铂电阻引线带来的测量误差这一缺点,设计了四线制恒流源温度测量电路,同时对铂电阻传感器温度检测电路的测量误差进行了分析。系统具有精度高、可靠性高,使用方便的特点,当温度范围在-200℃~650℃之间,误差小于±0.1℃时,也可用于其它工业测温以及航空航天精密温度检测领域。     

核电厂反应堆冷却剂系统旁路温度高精度测量方法研究

为了提高核电厂反应堆冷却剂系统旁路温度的测量精度,建立了铂电阻温度计的温度-电阻特性曲线拟合模型和电阻-温度特性曲线模型,采用递推最小二乘法对样本数据进行拟合以确定特性曲线的模型参数。该方法根据铂电阻温度计的测量电阻值即可高精度计算出相应的温度。仿真结果表明,与现有方法相比,温度测量精度有明显提高,在温度检测领域具有重要的理论和应用价值。     

一种铂电阻高准确度测温方法

介绍了一种应用铂电阻进行高准确度测温的方法。24位的Σ-Δ型A/D转换器AD7714的应用保证了0.001℃的测量分辨力,温度的采集采用了极其简洁的铂电阻平衡桥电路,测量软件中的对分搜索查表法使铂电阻测温不再存在T/R转换的非线性误差,用软件方法进行了测量值的零点和满幅的调准,使测量误差在全量程小于0.02℃。     

折叠反馈补偿技术的铂电阻温漂修正方法

由于铂电阻自身存在的非线性会给测量带来误差.采用折线形式的反馈电路,将铂电阻以4线制的方法接入到测试电路中.设计的温度传感器可以大幅提高测量精度.经实验测试,在0~100℃范围内,其非线性误差在0.04%以内,最大输出电压误差在0.002 V以内.此类温度传感器具有高可靠、高精度、低成本等特点,非常适用于对温度测量有着苛刻要求的工业环境中.     

煤自燃倾向性的氧化动力学测定中温度测量电路设计

在煤自燃倾向性的氧化动力学测定过程中需要对温度进行高精度的测量并记录。为了满足测温要求,选用高分辨率AD转换器AD7714及三线制Pt100热电阻作为温度传感器构建了温度测量电路;为解决器件非线性度引起的输入、输出为非严格线性关系的问题,采用分段线性插值方法对输出值进行插值运算。实验结果表明,该温度测量电路的AD采样分辨率为0.006 7℃,满足设计要求,且实验数据具有很高的稳定性和可重复性。     

压阻式压力传感器输出特性的补偿

在某型无人机高度传感器性能检测设备中,为解决压力的测量问题,设计了一种用于压阻式压力传感器(PRT)的信号调理电路,实现了对PRT传感器的零点输出、热零点漂移、满量程输出、热灵敏度漂移和满量程输出非线性等的高准确度校准和补偿。电路摒弃了以往传统的误差补偿形式,采用了一款新型信号调理芯片MAX1457,提出了软件补偿的方法,建立了误差校准补偿参数表,经过校准补偿传感器输出误差控制在了0.110%～0.158%。     

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％。     

一种提高电容式力传感器线性度的结构设计

在MEMS电容式力传感器中,力被变换为电容的变化,再用电路检测电容的变化以反映力的信号。这种力-电容变换方式的一个缺点是在大量程下,由于电容变化量与极板位移之间的非线性,检测输出与被检测的力之间具有较为严重的非线性关系。本文提出一种用力-极板位移之间的非线性抵消极板位移-电容变化量之间的非线性的结构方式,用瑞利-里兹法计算了结构中具有"硬弹簧"特性的梁的受力与变形之间的非线性关系。实验结果表明,采用这种设计的结构非线性降低了约1/3。