数控直流电流源的设计

本系统基于数字闭环反馈控制和精密模拟压控恒流源实现了数控直流电流源的设计。模拟直流源部分采用了低温漂运算放大器与达林顿管构成的压控恒流源。以单片机AT89S52为主控制器,处理器计算出的数字控制量由D/A转换为控制电压,输出给模拟压控恒流源的控制端。系统还针对温漂、控制精度等问题进行了相应的处理。     

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.     

多路温度同步测量系统开发与实现

针对多路温度同步测量的需求,研制了一种基于可编程逻辑阵列(field program gate array,FPGA)和低功耗内核(STM32)的多路温度同步测量系统。该系统以FPGA为主控制器,直接驱动多片模数转换器件,对多路电信号进行同步测量,使用STM32实现温度信号的转换和计算。系统预期测温范围为-200~850℃,测温精度达到0.01℃。实验结果表明,该系统在使用PT100温度传感器测温且测温范围为-200~400℃时,系统测量误差小于0.003℃,全量程(-200~850℃)范围内系统测量误差小于0.005℃。所设计的多路温度同步测量系统尽管随温度增大测量误差存在增大趋势,但在全量程范围内实现了0.01℃测温精度的目标,并具有多路温度同步测量、通道数易于扩展等优点,具有一定的实用价值。     

基于SSA-BP补偿的电连接温度监测节点研究

【目的】为了实时精确地监测接触网中电连接温度,设计了“Sub-GHz+GPRS/4G”无线传输技术温度监测节点。【方法】通过硬件选型、供电电路设计及低功耗休眠策略确保监测节点低功耗性能。将监测中心部署于云平台,汇聚网关数据进行数据的存储与分析,通过移动端或个人电脑实时观测电连接温度状态;然后深入分析热敏电阻的非线性特性,采用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化反向传播(back propagation, BP)神经网络补偿采集数据,实现温度高精度测量。【结果】采用SSA-BP神经网络进行非线性补偿,其均方根误差和平均绝对误差分别为0.023 0℃和0.019 5℃;在实际场景下,监测节点具有高精度、低功耗的优点,能稳定可靠地监测电连接温度。【结论】本研究结果对接触网中电连接温度监测工程具有一定的参考价值。     

半导体热敏电阻的 L Q 精密标定

自动化控制的重要测温元件——半导体热敏电阻 T～R 标定函数之精密程度直接影响其使用效果。国内外有关文献及国内厂家提出的经验公式甚为粗略。本文使用逐步回归 L.Q—1通用统计程序对其抽样标定数据进行分析,并用泰勒展开方法对误差原因进行探讨,给出了半导体热敏电阻精密标定的解析式。     

高精度程控恒流源系统设计

本文采用MOSFET和精密运算放大器构成的恒流源,以89C55单片机为算法控制器,以12位D/A、A/D转换器以及精密采样电阻实现高精度程控恒流源功能。     

基于Pt100的高精度测温电路

多通道双折射滤光器是太阳磁场观测的重要仪器,旨为提高太阳单色观测能力.本滤光器中双折射晶体的折射率对温度变化敏感,因此需对环境进行恒温控制.温度测量是恒温控制的前提.本文设计并完成一个基于Pt100的高精度温度测量系统,给出了高精度测温原理,温度采集系统电路及温度校准测量方案.利用RR9710,TD—1等高精度测温仪对精度进行间接标定.测试结果表明:本温度测量系统性能稳定,小型高效,测量精度可达到0.02℃.     

高精度温度测量电路设计

针对海洋环境监测中广泛应用的铂电阻和热敏电阻温度传感器,设计了一种以恒流源激励的温度测量电路,解决了因传感器自加热和恒流源波动产生的测量误差。经现场测试,温度测量的精度、一致性都达到设计要求,满足海洋环境监测的实际应用需要。     

基于C8051F350恒流源精度分析

基于热电阻温度测量的方案,采用C8051F350 DAC实现所需激励恒流源。对所实现恒流源进行完整的精度分析,对C8051F350的使用和热电阻测温具有很大的指导和参考作用。     

基于PT1000的太阳能光热实验系统温度测试技术研究

设计并实现了基于恒流源驱动四线制PT1000的高精度温度测试系统,分析了温度测试系统中恒流源电路、信号调理电路、A/D转换等单元电路的设计依据和工作原理,给出了电路结构和相关参数.系统引入分段线性化算法,采用最小二乘法对实测数据进行线性拟合,并利用误差评估原理对拟合结果进行评估来确定适用于PT1000的最佳校正方程.实验表明,该系统的精度在0~90℃范围内优于±0.1℃,适用于高精度温度测试,相关技术已应用于福建师范大学新能源工程中心的太阳能光热实验教学系统中.     

一种高精度温度补偿晶振自动标定与测试系统设计

高精度时钟同步是海洋水下分布式同步观测的关键技术之一。针对温度补偿晶振在高精度时钟同步应用中的二次标定需求,给出了一种基于 GPS、数控高精度恒温槽的温度补偿晶振自动标定与测试系统。带有温度测量和压控输入的温度补偿晶振模块放入高精度数控恒温槽中,系统根据温度补偿晶振模块与 GPS 的高精度时钟偏差自动调整其压控输入,获得并记录各个温度点的温度测量值与压控输入值。测试结果表明,可将被测温度补偿晶振模块的频率稳定度由5．5～6．3×10－8提高到1．5～5．4×10－9。     

粮仓温湿度检测及控制系统的设计

提出一种用单片机采集数据,由计算机计算显示及控制的实用测温、测湿及通风控制系统。通过在元器件选型及软件设计上的精心考虑,以较低的成本实现了一个高精度、低功耗、布线简单、可扩展的粮情数据测量、控制系统。重点给出了该系统的硬件电路及软件电路部分。     

基于MSP430单片机和CC2500无线模块的仓库温度测量系统

设计了一种仓库低功耗温度测量系统。该系统利用CC2500射频芯片及其内部集成温度传感器建立无线测温网络,并且利用MSP430低功耗单片机作为网络管理中心,实现仓库的长期低功耗温度测量。     

基于神经网络的NTC热敏电阻校正方程的试验研究

为了提高NTC热敏电阻的测温精度,采用BP神经网络对NTC热敏电阻传感器的Steinhart-Hart方程进行非线性校正,提高了测温精度。     

双电桥在精密温度测量系统中的应用研究

针对传统单电桥测温精度已不满足精密温度测量系统需求的问题,在分析双电桥测量微小电阻值原理的基础上,从线性度、准确度和灵敏度角度考虑,通过研究改进,完成了基于四线制的双电桥精密温度测量电桥的设计,用于配合铂电阻Pt1000实现捷联航姿系统温控系统的精密温度测量;通过计算机仿真和工程试验对线性度、准确度和灵敏度进行了分析验证.计算机仿真和工程试验结果证明采用双电桥能有效地完成精密温度测量.     

热敏电阻的制造

半导体的电阻数值与温度之间的灵敏关系早就发现了。近来由于应用上的广泛需要而发展了利用这一些性质的多种器件——热敏电阻。 热敏电阻最通常的用途是测量温度。它可以用于各种一般温度计所不能解决的技术问题上。如微弱的热流,遥远的测量和控制,人体的内部——例如胃中的测温,车轴的发热。完全可以设想广泛地把热敏电阻用于堆积如山的仓库内部与高额丰产地的穗丛之中进行测温。     

用于油井温度剖面快速测量的高精度光纤光栅温度传感器设计

为实现对油井温度剖面的高精度快速测量，设计了一种游走式高精度光纤光栅温度传感器，采用超细不锈钢管进行耐压封装，进行了温度响应速度的理论仿真，并分析了井下高压对测量精度的影响。对直径1.2 mm的传感器采用商用高精度解调仪进行解调后进行了测试。结果表明，设计的光纤光栅温度传感器的分辨率为0.01 ℃，测温线性范围到达175 ℃，响应速度小于108 ms，耐压可达100 MPa，能够满足油井温度剖面快速测量的需要。     

用运算放大器构成压控恒流源研究

提出用运算放大器构成压控恒流源负载电流公式,从恒流源内阻和形成输出电流误差两个方面,给出了用运算放大器构成恒流源的分析结果.     

基于MSP430的可存储式人体皮温测量仪

为准确掌握临床医疗与医学研究中的人体皮温并进一步进行数据分析, 利用热敏电阻测温, 通过单片机与上位机之间的串口通信, 设计了以MSP430F149单片机为核心处理器、 热敏电阻与放大器为测量电路、 SMC1602为LCD(Liquid Crystal Display)显示器、 单片机内部Flash为存储器的可存储式人体皮温测量仪。数据通过串口通信电路传输到上位机, 完成数据的分析与处理。实验结果表明, 该测量仪测量精度为0.1 ℃, 存储器空间支持持续测量4天以上的皮温数据, 能为临床医疗及医学研究提供更可靠的依据。     

变电设备无线温度智能远程监控系统研究

针对变电站智能化远程监控发展的长远意义和特殊需求,设计低功耗智能无线测温终端,传输距离 大于300 m,使用寿命大于3年;基于双LoRa无线传输机制,提出一种基于无线测温技术的变电设备实时温度监 控实施方案,结合B/S服务架构和MySQL数据库构建智能温度测量系统,完成变电站的温度信息采集与控制, 并投入实际现场应用.在实际部署中,一台主机支持64个无线测温节点,系统在数据传输抗阻塞和防碰撞方面具 有明显优势,具有良好的实时性、稳定性、低功耗性,能实现对电力场所无间断、全覆盖、全数字自动化的实时记 录、分析,有很好的工程应用价值,弥补了智能传感网络中温度测控在变电设备领域应用的空缺与不足.