基于增量式PID算法的高精度温控系统的设计

温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,在温控系统中发挥着重要的作用。而高精度的温控系统在测控仪器开发以及工业深加工过程中占有相当重要的地位,因此设计开发高精度的温控系统具有很强的应用价值和现实意义。本文在温控系统硬件设计的基础上,通过增量式PID算法,设计完成了一套控温范围在±0.1℃的高精度温控系统,相比现有同类温控系统,精度提高近10倍。

高精密恒温系统在NDIR气体分析仪中的应用

当前基于非分光红外(NDIR)技术的气体分析仪设计过程中存在很多干扰源,这些干扰源对检测精度影响的轻重程度各有不同,其中,红外池中,温度的稳定性对气体的吸收影响大,此外,对于特定的吸收气体,恒温点同样重要。设计了一种基于增量式PID算法的高精度温控系统,选择对气体吸收影响最小的恒温点,并控温范围为±0.1℃,相比现有同类温控系统,精度提高近10倍。通过试验比较不控温情况下的结果和应用在本恒温系统中的测试结果表明:高精度恒温系统下,NDIR气体分析仪的信噪比得到了明显改善。该成果将直接应用到国家"十二·五"计划项目中。

高精度单晶硅挠性摆式加速度计组件的工程化实现

针对单晶硅挠性摆式加速度计的高精度工程化应用需求,设计了加速度计组件及温控系统。针对大多数温控系统工作时的瞬时电流较大问题,设计了一种带抽头的加热片,将温控分为粗温控和精温控两个阶段,不同阶段采用不同的加热电阻。测试结果表明,设定目标温度为60℃,当外界环境温度从5℃到55℃变化时,温控系统到温时间小于15 min,控温精度小于±0.1℃,精温控时的最大电流为粗温控时的33.4%。连续15天通电实验表明,该组件的加速度计刻度系数K1稳定性小于10×10^(-6),偏值K0稳定性小于10μg,满足各类高精度、工程化的应用需求。

温度对非分光红外气体分析仪信噪比影响研究

非分光红外气体分析仪设计中存在很多干扰源,如电源老化与电压漂移、光源驱动的不稳定性、气室的光洁程度、信号调整电路的不合理设计以及零点漂移等。其中红外池中,温度的稳定性对气体的吸收影响大,气体吸收对于温度具有窗口特性等。该文对非分光红外气体分析仪在室温和恒温控温环境中做了对比试验,控温系统的恒温点设置在(48±0.1)℃,通过试验比较表明高精度恒温系统下,非分光红外气体分析仪的信噪比得到了明显改善。