热线式空气流量计的测量技术

热线式流量计是一种可以直接测量空气质量流量的传感器.介绍了热线式空气流量计的基本原理,分析了恒流和恒温2种工作方式下测量电路的设计方法,推导出了2种工作方式的流量方程.研究了温度补偿方法和测量结果的处理方法,对所设计的热线式空气流量计进行了标定及输出结果的拟合,结果表明热线式空气流量计能够进行空气流量的精确测量.     

温差式热膜空气质量流量传感器

论述了热膜式空气质量流量计的基本工作原理，通过对传感器单元的传热分析设计了一种温差式热膜空气质量流量传感器，试验结果表明，计算值和实测值具有良好的一致性。     

连铸中间包测温传感器热惯性响应函数的研究

中间包钢水黑体空腔连续测温传感器的保护套管由耐高温、耐冲刷材质构成,导致传感器在测量中存在热传导惯性,测温输出信号滞后于被测温度的变化,产生动态测量误差。针对于黑体空腔连续测温传感器的热响应惯性,根据传感器实际物理参数,运用有限元分析方法构建传感器的模型,建立传感器的热响应函数,进而根据传感器初始温度测量值对其钢水温度进行预估。最终为降低传感器温度测量动态误差、提高测量实时性提供了一种有效的补偿方法。     

热敏电阻测量误差的非线性逆滤波器补偿

热敏电阻传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性，当被测量的温度变化率高于传感器的响应速度时，测量结果与真值之间存在较大的误差．为了补偿这个测量误差，文中采用一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构成的非线性滤波器去减小误差．IIR滤波器的系数通过实验数据得到，它是传感器的动态逆模型；非线性静态环节由查表和插值算法实现．该方法能改善热敏电阻的动态特性，具有不依赖传感器模型的特点．实验结果表明，该方法是有效的．     

热膜式空气质量流量微型传感器的自诊断

以微硅片传感器件为对象,研究汽车进气的热膜式空气质量流量微型传感器的自诊断原理及其实现方法.该方法根据内燃机中的热量传递和空气质量流量测量的基本原理,设计了基于自诊断的热膜式空气质量流量微型传感器,该传感器由基于Heraeus微硅片的加热传感单元与温度传感单元、信号处理与转换器、加热器、加热控制器和微型计算机组成.针对该传感器结构和空气在传感器中的强制对流方式,从理论与仿真实验两方面.推导出在一定的发动机工况下,加热器的热流量与空气质量流量的关系,获取了加热器表面温度、加热器上流区域的温度和其下流区域的温度随发动机工况变化而改变的关系,并以此来对该微型传感器进行故障的自诊断,理论与仿真实验表明,该方法具有可行和实用的特点.     

微机电系统压力传感器抗干扰系统设计

鉴于传统的硅基MEMS压阻式压力传感器普遍存在温度漂移和时间漂移误差,本文采用恒温控制和恒流源自校正方法针对上述问题设计和研究了一种MEMS压力传感器抗干扰系统。首先,简单介绍了传感器的各项参数和温漂、时漂原理。其次,设计并制作了传感器相关外部抗干扰电路。最后,对该系统进行实验测试。结果表明,抗干扰系统能减小传感器温漂和时漂误差,热零点漂移的绝对值由恒温前的0.0652%FS/℃降至恒温后的0.00788%FS/℃,热灵敏度漂移的绝对值由0.118%FS/℃降至0.0153%FS/℃,时漂补偿后预测误差由-3.436~0.875 kPa降低至-2.086~1.765 kPa。该设计对MEMS压力传感器温漂、时漂补偿等抗干扰方面的研究具有一定参考价值。     

不依赖于传感器静态特性的温度传感器热时间常数测试方法研究

基于温度传感器与其所处介质环境交换热能的速率和温度传感器的静态特性无关这样的认识,提出了无需利用温度传感器静态特性的热时间常数测量方法,推导出了温度传感器的热时间常数方程.该方法用两个不同大小的功率对同一个温度传感器进行两次恒功率加热,在这两次加热过程中,温度传感器的介质环境、传感器加热开始时的温度和传感器加热截止时的温度分别相同.根据两次加热过程所用的时间和功率就可以计算出温度传感器的热时间常数.该方法理论严谨,技术可行,无由温度传感器静态特性的离散性和非线性带来的测量误差,为准确测量接触式温度传感器的热时间常数提供了理论依据和技术手段.     

气-液两相流中液膜厚度的电阻抗法测量系统

在文中着重分析了传感器的工作机理,提出了传感器归一化和三电极传感器两种补偿措施,以克服流体电导率和介电常数变化引起的测量误差。本系统通过切换开关选择电导法或电容法测量导电和非导电流体,从而扩大了电阻抗法的适用范围。与测量系统适配的计算机对测量信号进行温度补偿和线性化处理,实时提供流体膜厚变化的情况。研制的电阻抗测量系统可连续检测两相流中液膜厚度。输出响应灵敏,测量范围可达0～4mm,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。     

补偿式电容法原油含水分析仪的研制

对油田常用的原油含水分析仪测试系统提出一些补偿措施，研制出一种补偿式电容法原油含水分析仪。其原理是采用软硬件共同补偿，用直接电容法设计出新型电容传感器，用具有转换精度高、抗干扰能力强、线性度好等特点的信号转换接口电路构成前向通道；采用积累平均模式和分段回归软件处理方法，简便有效地实现了流态补偿和温度补偿。从而进一步提高测量的准确性。     

基于轨道交通应用的超级电容性能测试研究

针对轨道交通车辆应用的超级电容,建立并分析了超级电容等效模型。本文详细介绍了时间常数法、电压跃变法、恒流充电法等测试方法并对不同测试方法进行比较。通过试验测量了超级电容的电容量、等效串联内阻、漏电流等主要技术参数,为超级电容在轨道交通中的应用提供科学的技术支撑。     

毫米波直接检波式辐射计温度补偿问题研究

分析了毫米波放大器温度-增益变化对毫米波直接检波式辐射计输出信号幅度的影响,针对直接在毫米波电路中进行温度补偿技术难度相对较大的情况,提出了在视频放大器电路中引入温度补偿措施使系统总增益保持稳定的温度补偿方法,通过在视频放大器反馈电路中加入合适的热敏电阻对系统增益进行补偿.理论分析和实验结果表明该方法简单有效,使系统输出信号幅度在一定温度范围内保持较好的稳定.     

基于状态空间模型的机床热误差动态建模

提出了一种基于状态空间模型的机床热误差建模方法,以几个关键温度点的温升为输入,结合状态变量和干扰来确定热误差输出,由子空间辨识算法得到模型参数.同时,在一台数控车床上进行实验,以探究模型的精度和鲁棒性.结果表明:在不同的转速条件下,所提出的模型能够补偿70%的热误差;与自回归模型的建模方法相比,状态空间模型表现出更优异的鲁棒性.     

伺服驱动系统高增益速度环的振动抑制方法

为解决速度控制器增益过大和负载扰动等因素引起伺服系统振动,导致系统不稳定的问题,提出伺服驱动系统高增益速度环的振动抑制方法.首先,采用速度振动信号反馈补偿的方法,设计滤波器提取振动速度信号作为速度反馈补偿;然后,采用内模控制(IMC)观测器进行负载扰动补偿,将观测出的扰动转换成对应的电流量,对电流环指令信号进行前馈补偿.仿真结果表明:与比例积分(PI)控制和传统的观测器补偿法相比,文中方法能有效地提高系统的响应和抗扰动性.     

基于注入变频信号法的消弧线圈控制器

介绍了注入恒流变频信号法测量系统电容电流的方法,即通过注入恒流变频信号,寻找谐振频率,进而计算系统电容电流。采用陷波滤波法计算谐振电压,利用注入信号法研制出消弧线圈控制器,试验证明其性能良好。     

微型流量传感器呼吸监测及信号处理系统

用一种深掺杂硅材料制成的微型流量传感器来测量呼吸气流的流量 ,并用信号处理电路对微型流量传感器的输出进行鉴别 ,就可以监视呼吸系统状态的微小变化 .传感器偏置电压的变化对系统的稳定性有重要的影响 .通常 ,温度和环境的变化会使某些被认为是常量的参量发生意外的变化 .信号处理系统部分论述了使用自动补偿系统来消除上述变化的影响 ,并给出了实用电子设备中 ,消除各种干扰因素的一些方法 .     

FBG传感器温度性能及温度补偿实验

FBG温度传感器可以用于测温,在其他参量监测中,还用它作温度补偿.本文对FBG及其传感器的温度性能进行实验研究,旨在研究FBG传感器的温度灵敏度及提高温度补偿精度的方法.结果表明:从实验中得到的温度灵敏度与理论分析结果非常吻合;使用低膨胀材料做工作片基底,用高膨胀材料做补偿片基底,可以有效地减小温度补偿误差,提高测量精度.     

红外热成像系统温度漂移补偿算法研究

针对红外焦平面阵列(infrared focal plane arrays, IRFPA)响应输出易受到环境温度变化的影响,且长时间工作后易发生温度漂移,导致红外热成像系统测温误差大,为此提出了一种红外热成像系统温度漂移补偿算法。该算法建立了红外焦平面阵列响应输出随环境温度变化的补偿模型,利用该模型对IRFPA每个像素响应输出值进行逐一修正。将该补偿算法加入红外热成像系统中,进行红外目标的温度显示实验。实验结果表明,该算法能够有效减少环境温度变化引起的测温误差,提高红外热成像系统的测温精度。     

射频法重油含水量快速检测系统

水的介电常数远大于重油的介电常数,因而两者所呈现的射频阻抗特性不同．本文介绍了基于射频阻抗理论对重油的含水量进行快速检测和温度补偿的方法．采用使最大偏差为最小的直线拟合法来实现传感器特性曲线拟合,使一组试验点对该直线的最大偏差为最小,并给出了实验结果．图４,表１,参４．     

硅微陀螺仪零偏温度性能补控方法设计

首先从理论上推导了硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、敏感信号输出及机械热噪声与温度之间的关系,进而说明了温度对陀螺仪零偏输出影响是各非线性因素综合作用的结果.然后,通过部分温度特性试验获得了硅微陀螺仪的模态谐振频率和品质因数随温度变化关系曲线.最后,根据实测零偏试验数据给出了分段多项式温度补偿方法,并进一步结合恒温控制方法...