电子测温电路设计和调试的探索

在工业生产中,在实验室、研究所、高等院校的科研中,为了保证产品质量,操作人员的安全,提高实验结果的准确性、常常需要对生产、实验中的物料进行准确测温和控温.本文设计了一种较为简单灵活且体积很小的电子测温电路,可以对生产、实验中物料的温度进行全过程的监测和显示.该电子和量电路,测温来取温度传感元件进行电压取样,通过放大调整线性度后采用模/数(A/D)转换来达到测温的目的.现仅就该电子测温电路的原理、设计、调试等有关技术方面的问题介绍如下:     

基于铂电阻测温精度拟合算法仿真研究

铂电阻在温度测量中应用广泛。铂电阻温度测量过程中,为解决铂电阻测温的精度问题,提出了将线性最小二乘法和卡尔曼滤波相组合的算法。对铂电阻测温精度的拟合,提高了铂电阻的测温精度。该算法先利用卡尔曼滤波对温度数据过滤,减少随机误差,得到初步温度数据,再利用线性最小二乘法对温度数据拟合,以进一步提高温度精准度。仿真结果证明该算法比传统温度拟合算法减少了误差,提高了测温精准度。     

铂电阻式温度变送器测量不确定度的评定

热电阻是科研、工业生产中最常用的测温元件,尽管结构简单,使用中仍然会产生较大测量误差.对铂电阻式温度变送器测温精度进行分析,掌握误差产生的原因,通过数学建模对测量不确定度进行估算,从而准确把握引起测温误差的主要因素.同时对热电阻测温元件特性的分析,采取相应的措施,来避免和减小一些误差,这对提高热电阻变送器测温精度,保证生产质量,延长使用寿命有一定的帮助.     

铂电阻式温度变送器测量不确定度的评定

热电阻是科研、工业生产中最常用的测温元件,尽管结构简单,使用中仍然会产生较大测量误差.对铂电阻式温度变送器测温精度进行分析,掌握误差产生的原因,通过数学建模对测量不确定度进行估算,从而准确把握引起测温误差的主要因素.同时对热电阻测温元件特性的分析,采取相应的措施,来避免和减小一些误差,这对提高热电阻变送器测温精度,保证生产质量,延长使用寿命有一定的帮助.     

PN结温度传感特性及在温度测量中的应用

文中通过实验阐明了硅材料ＰＮ结的温度─—电压传感特性，利用此特性进行了温度测量，并设计了由ＰＮ结构成的电子测温装置，使得有关实验更精确，更可靠．     

基于Proteus的电机温度巡检系统的设计与仿真

针对工矿等高负荷、持续性生产要求,设计出了电机系统温度巡检仪,确保生产的安全性和经济性．该检测仪以单片机作为控制核心,由PT100铂电阻温度传感器对电机的关键部位进行温度采集,通过模拟开关CD4051进行巡回切换后进行A／D转换,分析实现对电机运行状态实时监控,并根据监控数据来执行相应的动作．巡检仪在Proteus和Keil软件联合操作环境中进行了仿真实验,实验结果表明该仪器运行可靠,人机界面良好．     

利用温湿度传感器SHTxx实现湿度测量

传统的湿度测量需要设计转换电路,并要经过复杂的校准、标定过程,应用不方便．瑞士Sensirion公司生产的新型数字式温湿度传感器SHTxx采用独特的CMOSens技术,将湿敏元件、测温元件、A／D转换器以及串行接口电路集成在一个芯片中,具有体积小、功耗低、高可靠性、免外围电路及全互换的特点．微处理器通过二线串口与SHTxx进行通信,该接口与12C接口不兼容．利用SHTxx可以方便地与单片机组成温湿度测量装置．     

NTC热敏电阻无源网络应用设计法二则

本文介绍热敏电阻的两种无源网络设计法。用中点线性进行并串联网络设计,使简单、稳定的电路具有灵敏度高、线性好、工作温区宽的特性,且设计法简单易懂。此网络在NTC热敏电阻用于温度线性补偿的电路中应用广泛;而NTC热敏电阻的非线性也可应用于温度传感头设计中,文中介绍了计算机辅助设计,完成三点法非线性补偿的并串联网络设计,以简单、稳定电路获得良好传感精度。     

基于荧光寿命与热辐射测温的30℃至800℃的光纤温度传感器

通过研究荧光型光纤温度传感和热辐射型光纤温度传感，该文设计了一种结合荧光寿命与热辐射测温的光纤温度传感器，适用温度为30～800℃。首先，改进了传统的荧光传感探针，采用石英玻璃棒代替光纤，可避免高温下光纤吸收和散射损耗导致的光传输效率下降。其次，利用耐高温的Y(P,V)O₄:Eu³⁺荧光材料进行中、低温段(低于400℃)的荧光寿命测温，获得材料荧光寿命与温度的关系；在中、高温段(高于300℃)，使用光功率计测得1 490 nm波长下光纤探针的热辐射功率与温度的关系，并拟合得到热辐射功率与温度的四阶表达式；然后，在两种测温方法都有效的温度重叠区(300～360℃)，使用荧光寿命测温值标定热辐射的功率与温度关系式，确保高温段的测温精度；最后，将荧光寿命测温与热辐射测温相结合，实现30～800℃范围内的温度测量。     

1-3型正交异性压电复合材料传感元件的研究

压电复合材料是一种重要的、具有广阔应用前景的传感和驱动材料。本在压电材料基本理论、复合材料设计方法和实验力学的基础上，构造了一种1－3型正交异性压电复合材料传感元件，探讨了它的传感原理，推导了该种元件的传感方程和用于各向同性材料／正交各向异性材料构件表面测量的应力－应变关系，并在单向和双向应力状态下，进行了实验研究。结果表明：1－3型正交异性压电复合材料传感元件可应用于构件表面上某一方向的应变测量，并具有较高的准确性。     

基于最佳反馈系数的恒流型测温调试电路的设计

针对恒流型铂电阻测温电路传统调试方法过程繁杂,并且由于调试过程中的非量化操作具有的不确定性而导致误差大的缺陷,依据最佳反馈系数对应电路最优状态的关系,设计了相应的调试电路,简化了调试过程,提高了调试精度.实验表明,该方法简明实用,准确度高于传统调试方法 .     

具有二阶非线性校正功能的铂电阻温度变送器

分析采用XTR103芯片的铂电阻温度变送器,给出其电路图,详细地探讨电路工作原理,并计算出详细测试数据．结果显示：采XTR103芯片设计的铂电阻温度变送器的电路具有二阶非线性校正功能且电路简洁;该变送器采用两线制与二次仪表连接,输出电流为4～20mA,与铂电阻之间采用三线制连接方式,工作电压范围为9-40V,在标准的24V供电时可配接≤750Q的二次仪表;实际测试显示在0～800℃温度范围内的非线性误差小于0．28％．     

温度测量电路的建模与仿真实现

建模和仿真,是当今电子系统设计常用的一种手段。在传感技术及应用课程的课堂教学过程中,若能够引入仿真环节,会有利于学生对相关知识点的理解和对技术点的掌握。本文针对温度测量的任务要求,设计了完成指标要求的电路原理图,通过仿真技术完成了电路参数的调试过程和实验结果的测试过程。     

新型Pt100传感器智能温度测量系统的研究与开发

本文在分析Pt100铂电阻温度传感器特性的基础上,将SyncMOS8958单片机应用于温度测量中,设计了一种新型多测点、高精度、宽量程的智能温度测量系统。重点介绍了该系统的信号采集、放大、转换、处理、显示、通信和电源电路,并通过后期实验的测试,验证了设计方案的可行性。该系统具有精度高、稳定性好、量程宽、响应迅速等特点。     

基于单片机AT89S52的新型可编程数字温度测量系统的设计

温度的测量和控制在激光器、光纤光栅的使用及其他工农业生产和科学研究中应用广泛.传统的测温元件有热电偶和热电阻,而它们测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,需要比较多的外部硬件支持,电路复杂,软件调试复杂,制作成本高.通过使用一种新型的可缟程温度传感器DS18B20,它能代替模拟温度传感器和信号处理电路,直接与单片机沟通,完成温度采集和数据处理.该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,因而有广泛的应用前景.     

电子实验的拓展及设计

以555定时器的实验为例,介绍电子实验的拓展及设计.本实验可分为三步：第一步,学生基于教材的知识和电路进行的验证实验,根据教材提供的电路图及元件参数搭接相应的电路,测出相关数据,验证教材结论;第二步,学生对教材深入研究的拓展实验,根据教材提供的电路进行深度加工,产生实用电路;第三步,学生综合前两步的设计实验,根据前两步实验结果设计出能实现现实功能的电路,主要元件要求固定,其他元件可以任意挑选.     

PN结温度传感特性及其测温应用

本文通过实验阐明了硅材料PN结构的温度-电压传感特性，并利用此特性进行了温度测量，为有关实验提供了一个精确，可靠的测温装置。     

一款单片机系统控制的温控智能水杯设计

设计了一款具有测温、保温、提醒等多重特性的智能水杯。以STC89C51单片机为电路控制核心,对温控智能水杯系统的键盘显示及接口、DS18B20温度传感、报警等硬件电路进行了设计;采用Visual C++6.0作为软件开发工具进行编程,实现了单片机与LCD1602的接口电路设计;另外用户可通过红外遥控对温控智能水杯进行加热、定时等多种简便操作。结果表明:该款智能温控水杯具有的多重优点,弥补了传统水杯的不足,能极大地满足用户的需求。     

关于铂电阻测温非线性补偿问题的探讨

电阻式传感器的非线性是傅各经常需要处理的问题,针对铂电阻在测量温度中存在的非线性,分析了产生非线性误差的主要原因,讨论了改善铂电阻线性度以及消除测量电路非线性的方法,给出的方法简易易行,具有实用性。     

高精度温度控制技术

以大口径、高分辨率光学系统的CCD相机作为控制对象,研究CCD相机的高精度温度控制.温度控制系统使用铂电阻作为传感元件,提高电阻和温度的线性对应关系;采用四线制,消除导线电阻和多路开关的导通电阻的影响.采用归一参数整定法,使用参数自整定的ITAE指标,通过单片机程序整定一个参数.PID程序采用增量式计算,位置式输出,把输出的电压值转换为加热时间,在一个周期内,又转换为控制状态.根据控制状态实现对CCD相机的温度控制,实际控制精度达到了±0.1 ℃.