基于STM32的多路温度采集系统设计

设计了一种基于STM32的多路温度采集系统,阐述了系统的实现方法及设计方案。系统以STM32 F103 C8 T6作为核心控制器,以四线制PT100铂电阻作为温度传感器,由控制器控制多路模拟开关地址信号实现多路温度传感器选取。为提高系统测温准确性和稳定性,采用三电阻自校正法提高PT100电阻值计算精度,数字隔离电路隔离控制系统与现场信号,增强系统抗干扰能力,并对恒流源电路和信号调理电路进行了分析设计。在系统软件上,采用PT100分度函数分段线性拟合,以简化电阻—温度换算过程,提升软件执行效率。实验测试表明,在0~1 0 0℃测温范围内,系统测温精度为±0.1℃,测温分辨率为0.0 1℃,能够满足2 2路温度数据采集的需要。     

新型磁致伸缩液位传感器检测原理与实现

新型磁致伸缩液位仪以C8051F005为核心,为实现大量程测量,系统实时检测信号幅度,利用D/A实时调整变增益运算放大器AD603的放大增益,保证传感器输出信号幅度在全量程范围内的恒定.激励脉冲与检测脉冲的时间差由现场可编程门阵列(FPGA)利用高频时钟计数的方式实现.高频时钟选取50 MHz时,时间测量精度达到1/50μs.实验结果表明,新型磁致伸缩液位仪测量精度达到±2 mm,克服了传统的由于量程原因带来的信号幅度变化而对测量结果的影响.利用FPGA高频计数方式测量激励和检测信号的时间差,降低了系统的测量误差.     

遥控数字语音报警测温系统的设计

设计的遥控数字语音报警测温系统测温范围为-55～125℃,温度测量误差≤±1℃,具有多点测温、LCD显示、语音播报、无线遥控、键盘操作、温度上下限报警、整点自动播报时间及温度等功能。     

多路振弦传感器同步测频系统设计

针对多路振弦传感器测频系统多采用分时异步的测量方式,无法满足桥梁等大型建筑动态响应的测量需求,提出一种同时激振-分时测量的同步测量方案;根据该方案设计了一套多路振弦传感器同步测频系统。系统以Cortex-M4处理器为核心,采用Rife-Quinn算法进行频率计算。对系统进行实验测试,测试结果表明:系统能完成4通道振弦传感器的同步测量,无噪声条件下的测频相对误差小于0.007%;输入1 kHz、峰值为2μV~3.4 mV范围的正弦信号,系统测频相对误差小于0.005%,标准差小于0.04 Hz;加入白噪声干扰,信噪比在-9~9 dB范围内,系统的测频相对误差小于或等于0.2%。     

基于等精度测量原理频率计的设计与实现

以单片机为核心控制器件,采用等精度同步测量技术,设计了具有量程自动切换功能的频率计.在阐述系统工作原理和构成的基础上,对系统的测量误差进行了分析.实际测量结果表明:该频率计可以实现对频率范围0.1 Hz～30 MHz的信号进行频率测量,测量精度在0.01％以内,且不随被测信号频率的变化而变化.     

基于负温度系数热敏电阻多通道高精度可穿戴式体温采集系统的设计

体温通常用于筛查传染病、监测治疗.为了确定皮肤表面温度.通过恒压式测温电路测电阻的方法,研究设计了可穿戴式多点体温监测系统,以STM32F103C8T6芯片为核心处理器,负温度系数热敏电阻(negative temperature coefficient,NTC)作为感温元器件,ADS1256芯片为温度信号调理器,蓝牙模块为无线传输单元,用LABVIEW设计上位机界面.热敏电阻及分压电阻构成的恒压式电桥电路进行8路温度数据的采集,24bits超高精度模数转换模块配置差分输入对模拟信号进行放大、滤波以及模数转换;转换后的数据在单片机中处理和运算;最终通过蓝牙将数据传至上位机.采用Stein-hart方程的四阶公式对热敏电阻作线性补偿.从软件和硬件上减少环境干扰和体温分布不均的影响.分析了温传感器的温度测量误差.实验结果表明,测量系统分辨率达0.01℃,测温准确度可达±0.02℃.此设计方案,具有较高的稳定性和精确性;并且该电路结构简单、体积小、低功耗,可用于需要精密测体温场合.     

一种新型光纤温度传感器

本文提出一种新型的光纤温度传感器,利用光纤微弯产生光强损耗的原理,测温范围为0℃～200℃,在20℃～95℃时的测量相对精度可达±1%.这种温度传感器可以发展成为测温范围更宽,并同时进行远距离多点检测的系统.     

桥梁应变采集系统设计及温度效应研究

针对工程中所使用的应变数据采集仪测量精度低、多为单点测量且接线复杂等问题,结合FPGA技术设计了一种基于振弦式应变计的桥梁应变采集系统,可同步采集8路应变数据,并优化了测频方法。同时依托山西省晋蒙黄河大桥实地监测,采用时变的平均值法研究应变及温度数据的变化规律,最终可对应变进行温度补偿来得到准确数据。实验结果表明:该系统测量误差小、采集效率高、接线简单、运行稳定,具有很高的应用价值。     

投弃式温深测量仪高精度测温电路设计

为提高投弃式温度深度测量仪(XBT)的测温精度,本文利用电桥测温的方法设计了高精度测温电路,提出了新的校准方法,并应用软硬件结合设计了可靠的入水检测模块。海试结果表明,该XBT测量的温度剖面与标准CTD剖面曲线相似度在0.9以上,测温平均误差小于0.2℃,在允许误差范围内,测温精度达到预期目标。     

油井分布式光纤测温及高温标定实验

在稠油热采中,分布式光纤测温技术与其他传统测温方式相比具有无可比拟的优势。该技术利用光纤拉曼散射原理和光时域反射（OTDR）定位原理为基础。为提高高温环境下的测量精度,在室内模拟井下温度环境进行温度标定实验,采用二次拟合的方法取得了较好的效果。系统温度范围：0-350℃,测温光纤长：0～1900m,测量温度精度：±2℃,距离定位精度：±2m,为油井井下温度测量提供了科学依据。