基于铂电阻的温度高精度测量研究

针对采用铂电阻对温度进行高精度测量,从硬件电路和曲线拟合2个方面进行了研究。电路上采用同一个电压给传感器恒电流驱动电路和A／D转换电路作参考电压,保证了温度检测的精度,并用最小二乘法直接拟合了描述采样值一温度关系的曲线,弥补了Pt100测温时信号从铂电阻到A／D转换的过程中各个中间环节所产生的偏差。该方法可使测量偏差优于0．05℃,并已在研制的高精度温度温差控制系统中得到应用。     

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T89C51AC2多点温度检测系统的设计

系统采用主从式结构,采用T89C51AC2作为控制元件.在从站电路中,根据PT100铂电阻的温度特性,设计测温电桥,输出电压变量,并将此变量由测温点,经过集成运放TL064组成的精密放大电路放大输出,经A/D转换送至从控制器.从控制器处理转换并显示当前测控点的温度,通过RS485总线将温度值传送到主站.主站采用轮询的方...     

比率法测温系统的优化与不确定度分析

为实现对腐蚀性物质所处环境温度的精确检测,介绍了一种基于比率法的铂电阻高精度测温方法.通过对比率法测温电路的不确定度分析,设计了一种改进的比率法测温电路,对各个不确定度分量进行了误差修正,提高了A/D转换的线性度和精度;同时,改进的电路可兼容多种类型的铂电阻测量,修正了由长引线、多种漂移、A/D线性度等引入的误差.试验结果表明,在0～ 100℃范围内,该测温电路的检测精度优于0.1％,且具有较高的稳定性.     

铂电阻测温电路的线性化设计

介绍一种基于A/D转换原理的铂电阻测温的非线性校正方法,给出了铂电阻线性测温的设计原理、实际电路以及试验数据.     

微功耗涡旋流量计中铂电阻测温接口电路设计

传统的铂电阻测温法仍然是微功耗涡旋流量计优选的方案 .采用薄膜式铂电阻有利于温度和流量检测探头结构一体化 .实现微功耗的一些关键措施是 :引入基于反向分度函数的铂电阻线性化算式 ;充分利用LPC76 4内部软硬件资源组成双积分式A/D转换电路 ,控制激励电流以及在软件设计上设置“休眠陷阱”等等 .其结果测温接口部分的平均电流可以控制在 5 0 μA以下 .     

铂电阻测温电路的线性化设计方法

介绍一种基于A／D转换原理的铂电阻测温的非线性校正方法，分析了铂电阻线性测温的原理，并给出了A／D转换器7135与单片机89C51接口电路及试验数据。     

运载火箭推进剂温度地面高精度测量系统设计

为了满足运载火箭推进剂贮箱温度测量需求,研制了一种铂电阻高精度地面温度测量系统。该系统采用四线制铂电阻Pt100作为温度传感器,使用精密运放产生恒流源驱动铂电阻产生电压,通过仪表放大电路进行信号放大,并选用高精度AD转换器进行信号采集。各路阻值测量电路之间采用隔离设计,降低了通道之间的干扰,提高了测量精度。通过自检设计以及校准设计,提高了测试设备的可靠性及测量准确性。测试结果表明,该测温系统稳定可靠,测量误差小于0.01℃,能够准确测量并记录运载火箭各贮箱推进剂温度变化情况,为火箭加注后采取保障措施提供依据,同时为飞行结果分析提供射前实测温度数据支持。     

基于PT100的高精度温度测量电路的设计

普通四线制恒流源驱动测温系统受温度电流漂移等影响,温度测量准确率很低,很难超过0.1℃量级.基于PT100设计了一种改进的恒流源驱动四线制高精度温度测量电路,通过采样温度稳定系数高的高精密电阻的电压和铂电阻电压的比值,消除了恒流源由于温度漂移等因素影响的电流变化,使得输出电压比值与铂电阻成良好的线性关系.利用LTC2492A/D转换器对信号进行采样,将信号传送给ATMEGA32单片机,单片机进行数据处理并保存和显示数据.实验测试结果表明,该电路温度测量的精度和稳定性均可以达到5‰之内,与理论值一致.     

一种新的热电偶线性化方法

由热电偶构成的测温系统均存在着非线性,为了准确反映实际被测温度,必须进行非线性校正。校正方法可分为硬件校正和软件校正。硬件校正方法也很多,可在模拟部分,亦可在数字部分或A/D转换部分。如分段逼近法,它是通过改变桥路电阻或改变前置放大器放大倍数,对非线性曲线分段折线逼近;脉冲数字法,它是采用逻辑电路,用输出数字量的高位控制计数脉冲频率,以分段完成线性化;A/D转换部分大多采用双积分式非线性A/D进行折线线性化。但它们存在着共同的缺点,电路复杂,理论精度较低,调试比较困难。若要提高精度,测量线路将会更加复杂,成本将大大提高。     

一种适用于无源RFID测温标签的温度传感器

提出了一个适用于无源RFID温度检测标签芯片的低压、低功耗、快速A/D转换的数字温度传感器电路。采用BJT管的Vbe电压和PTAT电流相结合的方法,同时使用SAR A/D转换器,避免了使用带隙基准电压电路所需的较高工作电压,使电路在1 V以上就可工作。电路的功耗电流约4μA,使用80 kHz的时钟,A/D转换时间小于100μs。     

电能质量干扰发生装置的研制

电能质量干扰发生器常用于检验电力设备受电能扰动时的性能,提出了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电能质量干扰发生器装置的设计方案.以可编程逻辑器件EPM7128、双口RAM和数模转换器为基础,采用直接数字合成技术设计了正弦信号产生电路.利用SM5964单片机对数模转换器的参考电压进行控制来改变波形输出幅度,实现小信号的聚升、跌落、中断和凹陷等功能.通过高压高速集成功率运放PA89A对小信号进行幅度放大,采用高压高频三极管并联技术设计了扩流电路.使用Multisim软件对功率放大电路的参数进行仿真和优化,仿真实验结果表明,该电能干扰发生装置的输出电压幅值在0 ～264 V范围内任意可调,负载电流达到2A,并能实现电压跌落、聚升、中断和凹陷等功能.     

基于MSP430的微电阻测试仪的设计

传统测量微电阻的方法操作繁琐,且引线电阻和触点电阻对测量结果影响较大.本文设计的基于交流恒流源激励的微电阻测试仪由交流激励源、数字移相电路、信号调理电路以及A/D转换与显示电路等四部分组成.微电阻由交流激励源注入交流信号后通过高阻低噪声运算放大器AD620提取响应信号,再经过锁相放大电路测得其真实的响应电压,锁定后的信号克服了内部噪声和外部电磁干扰的影响,能够实现对微小电阻的准确测量.通过对样机的测试和比对标称值,该测试仪工作稳定,具有较高的测量准确度,方便携带和使用.     

Design and implementation of readout circuit on glass substrate with digital correction for touch‐panel applications

Abstract— A readout circuit on glass substrate with digital correction, which contains a transconductance amplifier, counter, and digital correction circuit, has been designed for touch‐panel applications for 3‐μm low‐temperature polysilicon (LTPS) technology. The voltage difference as a result of a change in capacitance due to a touch event is converted to current by a transconductance amplifier. By charging and discharging the capacitor in the counter, the counter displays different digital‐output codes according to touch or non‐touch events. Furthermore, not only can the touch or non‐touch event be distinguished, but also the influence of LTPS process variation can be compensated by a digital correction circuit in the proposed readout circuit.     

热处理炉温控制系统设计

以单片机为核心的热处理炉温控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高.硬件部分由AT89C51单片机、温度检测电路、电源电路、信号放大电路、AD模数转换电路、键盘输入电路、显示电路及执行电路等组成.其中信号放大电路将温度检测电路输出的0～41 mV的信号放大到0～10V.AD模数转换电路将采集的模拟量转换为数字量后输入到单片机,给定值和采样值通过大林算法处理得到控制量,经输出口控制固态继电器,来调节炉的温度.软件部分包括主程序,温度采样子程序,滤波子程序,标度变换子程序,显示子程序,大林算法子程序等.经过仿真软件验证,可以精确的控制电阻炉的温度.     

基于DSP的实时PCR仪温度控制系统研制

为小型实时聚合酶链式反应(PCR)仪研制一种基于数字信号处理器(DSP)芯片TMS320F2812的温度控制系统。由DSP产生的脉冲宽度调制(PWM)波经功率放大电路驱动半导体加热制冷片以Pt100作为温度传感器构建一种消除非线性误差的电桥传感电路,将温度信号转换为电压信号,电压信号送入DSP的A/D转换模块,同时进行位置式PID算法,然后调节PWM波的占空比,使整个系统对温度信号达到闭环控制。实验结果表明:系统的升降温速率能达到4℃/s,精度为0.2℃。     

宽频二阶程控低通滤波器的设计

设计了一种宽频二阶程控低通滤波器.二阶低通滤波电路由模拟乘法器、电流反馈运算放大器、可编程电阻网络及电容构成,充分利用了模拟乘法器和电流反馈运算放大器的优点,并通过主控电路调节数模转换电路的输出电压和低通滤波电路可编程电阻网络的值,实现截止频率程控.该滤波器具有截止频率高、信号处理范围宽、速度高等特点.     

压阻式高温压力传感器温度补偿与信号调理设计与测试

设计制作了一种集成信号调理电路的高温压阻式压力传感器,包含倒装式的压敏敏片、无源电阻温度补偿电路和信号调理电路组成;压敏芯片的制作采用SOI材料和MEMS标准工艺,温度补偿和信号调理电路采用高温电子元件;试验表明,无源电阻温度补偿具有显著的效果;此外,采用了高温信号调理电路来提高传感器的输出灵敏度,通过温度补偿来降低输出灵敏度;与传统的经验算法相比,所提出的无源电阻温度补偿技术具有更小的温度漂移,在220℃条件下传感器输出灵敏度为4.93 mV/100 kPa,传感器灵敏度为总体测量精度为±2%FS;此外,由于柔性传感器的输出电压可调,因此不需要使用一般的电压转换器随动压力变送器,这大大降低了测试系统的成本,有望在恶劣环境下的压力测量中得到高度应用。     

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。