一种PT100多通道测温系统设计及实现

本文阐述了一种基于国产ARM芯片方案的三线制PT100高精度多通道测温系统的设计与实现。该系统采用国产ARM处理器和24位的高精度delta-sigma A/D转换器,使用恒压源与精密电阻对各通道PT100进行分压,再通过差分放大电路放大后进行采样,实现多路温度的准确测量。并且通过硬件电路设计与软件数据处理算法设计,有效地解决了接线电阻与自热效应对测温精度的影响。通过实物测试结果显示,该系统表现出性能稳定、体积小巧的特点,其测量精度可达0.5 ℃。

基于分段最小二乘法的Pt100三线制温度检测

阐述了常用温度传感器及检测方法,对Pt100铂电阻的阻值-温度特性进行分析,设计了精度高、成本低的Pt100铂电阻三线制桥式检测电路;针对铂电阻阻值-温度曲线的非线性特征,采用分段式最小二乘法实现了线性拟合,减少随机干扰等因素的影响。结果表明,检测电路最大测温误差±0.13℃,满足测温要求且具有良好经济性。

基于四线制PT100的高精度温度采集系统

温度采集是现在工业设备中必不可少的重要环节,温度采集的准确与否直接影响到了加工设备的精度、稳定性、合格率等诸多指标,高精度的温度采集显得尤为重要。对于现在工业生产中常用的温度采集设备,本设计对四线制高精度PT100铂电阻进行研究,设计前对采集电路与STM32后端的算法逻辑计算,设计了一款基于PT100的高精度温度采集系统。

基于PT100的高精度温度采集系统设计与实验研究

介绍了温度采集系统的硬件、软件设计和实验研究。系统由下位机和上位机构成,下位机硬件主要由温度传感器PT100、由仪用放大器AD620构成的调理电路、A/D转换器MAX197和微控器AT89S52构成,上位机为PC机。下位机软件用C言语编写,上位机软件用VB6.0设计而成。在恒流源的激励下,PT100的阻值随温度的变化转换成电压的变化,调理电路对电压信号进行放大、变换,输出0V～5V的标准信号,经A/D转换送下位机,再通过串行通信上传给PC机进行存储、显示和图形化。系统采用分段线性化算法,利用MATLAB软件进行最小二乘法线性拟合,得到不同温度区间上的标度变换算法。与WZPB-1型标准铂电阻温度计的对比实验结果表明该系统的测量精度优于±0.1℃,系统工作稳定、可靠。

PT100热电阻动态特性试验研究与分析

以火电厂常用热电阻PT100为研究对象,采用泓格I-7033温度采集模块、德国Si KA TP17650M检验仪设计了动态试验系统,通过Visial Basic和DCON Utility软件实现了实验数据的自动采集,完成了PT100热电阻的动态特性试验,并使用MATLAB软件对实验数据进行了可视化研究,得出了该类型热电阻在不同电阻丝直径、不同插入深度以及不同被测温度下的数学模型,为该类型热电阻在火电厂安装、检修时提供必要的理论基础与实践指导。

Pt100温度传感器非线性的补偿方法与电路实现

针对铂电阻(Pt100)温度传感器输出的非线性问题,结合其非线性的具体特点和船舶装备的实际使用要求,提出了一种补偿其非线性的方法,即通过动态调整流过铂电阻的激励电流,来补偿由于铂电阻随温度升高阻值增加率减小而引起的非线性,并设计了专用的非线性补偿电路.在对电路补偿原理及效果进行理论分析和计算机模拟仿真的基础上,实际制作了该非线性补偿电路,并进行了现场测试,结果表明在0~650℃的温度范围内,电路输出的非线性误差不超过0.12%.目前以本电路为核心的温度测量与控制系统已实际应用于某海军船舶装备.

基于贝叶斯数据融合的轨道车辆Pt100温度检测系统设计

Pt100温度传感器是轨道车辆温度数据实时监测的常用传感器,其性能的好坏影响着人们对轨道车辆运行状态的判断。为了准确判断出存在故障的传感器,检测系统应包含精准的信号采集系统和有效的数据融合处理方法。首先对轨道车辆Pt100温度传感器信号采集系统的放大电路、A/D转换电路等进行设计,采集系统采用分段非线性多项式拟合算法,得到不同温度区间上的标度变换表达式;将一种基于贝叶斯估计算法的多传感器测量数据融合方法应用于采集信号的处理,判断轨道车辆Pt100温度传感器是否存在故障。研究结果表明,采用上述过程测量温度精准,融合误差小,能够有效筛选出发生故障的传感器。

石油产品检测中Pt100温度传感器动态补偿研究

以石油产品检测中闭口闪点检测为例,分析了装配式Pt100传感器和GB1水银温度计的数学模型,首次引入三阶模型描述装配式Pt100传感器的动态特性.通过阶跃响应实验,辅以Matlab软件计算仿真,得到二者传递函数,提出了基于传递函数将前者的动态特性逼近于后者的补偿算法,并将该算法应用于实际检测中,与传统的选取单一曲线进行补偿的方法相比,得到了更好的逼近效果.该算法可以推广应用到对传感器动态特性有明确要求的测温系统中.

基于Pt100的红外干燥箱动态温度补偿方法研究

本文针对红外干燥箱中传感器具有较大温度滞后性的缺点,将自适应算法与基于数字滤波方法的动态补偿有机结合,提出了一种自适应温度动态补偿方法。首先建立Pt100温度传感器的模型,并采用双传感器法在线计算传感器的时间参数。应用Savitzky-Golay滤波对温度采样数据进行滤波,以防高频噪声干扰;应用预测中值滤波、固定窗长的滑动滤波对温度时间变化率和时间常数进行滤波,保证Pt100的温度测定的准确性。利用测温曲线的拐点和温度相对误差,自适应判断补偿的起点与终点。为了验证该动态温度补偿方法的有效性,进行了阶跃响应、测温对比及温控实验,实测结果表明本方法能有效缩短传感器响应时间并减小温控过程中因传感器滞后造成的温度超调。

一种Pt100温度传感器的动态热响应模型

为了提高Pt100温度传感器测温的实时性,提出了一种Pt100的动态热响应模型。对Pt100的金属保护膜温度分布进行了一维导热分析,氧化铝粉层的温度分布模型采用二维导热分析模型,对上述两种模型进行求解,通过Simulink建立动态数值仿真。经试验验证,理论模型的仿真结果与试验结果基本符合,当测量温度达到平衡后,测量温度比实际温度略低,精度在0.1℃左右。

面向Pt100铂电阻的高精度多路测温系统

针对Pt100铂电阻多路测温系统存在精度低、硬件电路设计重复等问题,设计了一种面向Pt100铂电阻的高精度多路测温系统。以Pt100为温度传感器、Atmega16L为控制核心,通过模拟开关CD4052组合进行了多路测量控制,运用滤波、放大等信号调理电路以及16位高采样精度的A/D转换器ADS8320,以查表结合软件补偿的方法进行了非线性补偿,从而实现了高精度测温;同时,对各组成部分的误差来源进行了分析,计算出了测温系统的综合误差。研究结果表明,该系统具有测量精度高、稳定性好、可扩展性强等特点。

Pt100温度计电阻和温度关系的拟合

全超导托卡马克(Tokam ak)装置EAST是国家"九五"大科学工程,温度参数是超导磁体最重要也是最基本的运行参数之一。工作在液氮温区的装置部件的温度通过铂电阻温度计Pt100进行监测。根据温度计的一组实测R-T数据进行拟合,得到与实际温度逼近度高的R-T关系函数,从而提高了EAST装置液氮温区温度测量的准确度。

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℃.

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。

PT100铂热电阻温度测量系统的设计

温度测量系统应用广泛,涉及到各行各业的各个方面,在各种不同的领域中都占有重要的位置。从降低开发成本、扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性出发,设计一种以PT100铂热电阻为温度信号采集元件、EW78E58单片机为控制核心、OCMJ4×8C液晶显示器为显示器件的温度测量系统。该测量系统不但可以测量室内的温度,还以测量液体、种子等内的温度,在实际应用中,该系统运行稳定、可靠,电路设计简单实用。

基于Pt100铂热电阻的温度变送器设计与实现

针对空压机专用变频器系统中温度检测的要求,设计并实现了一种三线制Pt100温度传感器。利用Pt100铂热电阻的电阻-温度函数关系,将温度信号转换为电压信号,经过两级放大电路对电压信号进行放大,再将电压信号转换为标准的电流信号输出。在A/D温度采集时,利用精密电流电压转换芯片,将电流信号转换为标准的电压信号。实践证明,该传感器有较高的稳定性和灵活性,性能良好且容易实现,成本低,值得推广应用。

新型多路Pt100温控变送器

Pt100热电阻是一种应用广泛的温度测量传感器,传统的巡检或一对一检测方式其精度易受到Pt100连接电缆阻值的影响,时效性较低,成本也较高。文中利用具备高一致性、低导通电阻(小于0.45Ω)、低漏电(小于50 n A)的新型模拟开关TS3A44159,提出一种新型多路Pt100温控变送器,通过切换多个四通道模拟开关实现一片传感器信号环流变送器AD693采集多个三线制Pt100热电阻的多通道精准测控模式,绝对误差小于0.3℃。实际工程应用表明,该变送器温度测量精度满足工业需求,数字RS485输出,增大了通信距离,实现了网络化分布式多设备、多测点的温度监测。

Pt100热敏电阻传感器的数字仿真模块设计

半物理仿真实验平台常用于控制系统的检测试验,具有大量的物理信号模拟器及各种类型的传感器。为了简化试验系统的结构,降低试验成本,设计了一种新颖的Pt100温度传感器的数字仿真模块。该模块可以直接采集计算机数学模型的数字信号。经过数据处理,产生与Pt100热敏电阻传感器具有相同范围和精度的电阻信号,可通过软件编程实现故障模拟及量程更改。实验表明,所设计的传感器数字仿真模块具有合理的测试范围,较高的阻值精度,可应用于半物理仿真试验平台的结构改造。

铂电阻Pt100特性数学模型

为了满足自动检测和智能仪表的需要,提出了一种基于余弦基神经网络的传感器特性建模算法,提出了该余弦基神经网络算法的收敛定理,并以铂电阻Pt100为例给出了传感器特性数学模型的建模步骤。计算机仿真结果表明了该算法在传感器特性建模过程中的有效性和优异性能。

基于最小二乘法的Pt100曲线拟合算法的研究

采用最小二乘法对Pt100进行拟合,推导曲线方程,并进行试验。结果表明,Pt100传感器具有精度高、重复性好等特点,适合油田洗井测温和设施农业。