NTC热敏电阻温度计体温区内插方法研究

针对《水俣公约》框架下替代标准水银体温计的紧迫需求,以具有高稳定性且非线性特征明显的负温度系数(NTC)热敏电阻温度计为研究对象,结合国家温度基准装置,开展体温区高精度内插方法及替代可行性研究。研究结果表明:替代水银体温计的高稳定性国产NTC热敏电阻温度计在镓熔点可以获得优于4 mK的年稳定性;适用于Steinhart-Hart方程和Hoge-1方程的3点内插的最优校准点选取组合为35、41、45℃,Hoge-1方程表现出更好的内插特性,最大拟合残差为1.2 mK,具备替代的可行性。研究结果可为发展基于NTC热敏电阻的标准体温计提供技术支撑,促进标准水银体温计的更新替代。

基于MEA-BP的NTC热敏电阻温度传感器非线性补偿研究

热敏电阻作为温度传感器其阻温特性表现为非线性,在工程实际温度测量中存在一定的非线性误差,精度较低。论文使用NTC热敏电阻温度传感器作为研究对象,针对其存在的非线性问题,通过MEA(思维进化算法)优化BP神经网络模型从而实现对NTC热敏电阻温度传感器的非线性补偿,论文简要阐述了有关温度传感器补偿的相关方法与研究成果,分析了热敏电阻的阻温特性、工作原理,介绍了MEA-BP的模型构建,补偿原理与方法,利用5种评估标准对比传统RBF与BP神经网络模型。结果表明该补偿模型在各个评价指标上均优于传统RBF与BP神经网络,具有补偿精度更好、稳定性更强等优势,在测控、军工、航空等众多领域有一定实用价值。

NTC热敏陶瓷Ni_(0.66)Mn_(2.34-x)Co_xO_4的电性能研究

采用XRD、SEM和电性能测试等手段,研究了Ni0.66Mn2.34-xCoxO4(0<x<2.00)系列NTC热敏陶瓷的相结构和电性能参数与Co掺入量的关系。结果表明:当0<x<1.00时,形成尖晶石固溶体,ρ25和B值均随着Co掺入量的增加而降低;1.00<x<2.00时,尖晶石相和Co1-xNixO岩盐相共存,ρ25出现波动,B值则先急剧增加随后基本保持不变。尤其在1.60<x<2.00时,此陶瓷具有较低ρ25(600Ω·cm)和较高B值(4220K)。

低温用NTC热敏电阻校准方程的评估

选用4个校准方程拟合应用于航天领域的两种NTC热敏电阻温度计,采用最小二乘法计算校准方程的系数,通过几个统计数据比较校准方程的性能并确定最佳拟合方程,同样的方法可用于评估其它NTC热敏电阻温度计校准方程的拟合能力。

面向高温的NTC温度检测系统设计优化及标定

为利用负温度系数(NTC)热敏电阻实现定区间高温检测,提出一种基于期望相对温度跟踪控制策略的温度检测系统参数优化调整方法.利用NTC热敏电阻标称值,针对目标温度区间进行温度检测系统参数的初始优化设计;采用期望相对温度跟踪控制策略,确保该测温系统输出的稳态值分别处于上下边界附近;采用标准测温设备测量实际温度,并判断实测温度范围是否满足设计需求;如果不满足要求,计算与实际温度对应的NTC热敏电阻阻值,修订NTC参数,进而实现该温度检测系统的参数再调整;通过熔融沉积成型实验平台,进行了实验验证.实验结果表明,所提优化设计方法是有效的,实现了定区间高温检测系统优化设计,有利于提高温度检测系统的测量精度.

基于NTC热敏电阻的三种高精度测温系统研究

针对高精度测温的要求,提出了三种基于NTC热敏电阻的高精度测温系统。分别为恒压式测温系统,恒流式测温系统和双积分式测温系统。从系统构成、测温原理等方面对这三种测温系统进行了分析比较,指出各自特点。

掺杂对MnCoNi系NTC热敏电阻器稳定性的影响

讨论了Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２掺杂对ＭｎＣｏＮｉ系ＮＴＣ热敏电阻器性能的影响。以ＭｎＣｏＮｉ系为基，掺入适量上述物质后，其老化稳定性均提高，其中Ｃｒ２Ｏ３掺杂可使老化稳定性提高６６．２％，效果显著。同时，阻－温特性变化规律同传统ＭｎＣｏＮｉ系材料一致，室温阻值及Ｂ值略有增加。

NTC热敏电阻分段曲线拟合

分析NTC热敏电阻的电阻-温度特性,介绍了常用的解决热敏电阻非线性的方法,指出这些方法的优缺点,并提出NTC热敏电阻分段曲线拟合,详细介绍了此方法的实现过程,与分段线性化比较,说明此方法的优点。

NTC陶瓷材料Co_(1.5)Mn_(1.5-X)Ni_XO_4中阳离子分布与导电性间的关系

本文通过溶胶-凝胶法制备三元系Co1.5Mn1.5-XNiXO4(X=0,0.1,0.3,0.5,0.7,1.0)NTC热敏电阻粉体材料,采用激光粒度分析、X射线衍射分析、红外光谱分析、电阻测量等手段,表征了煅烧材料的颗粒尺寸、烧结体的物相、红外吸收光谱以及陶瓷材料的电学特性。结合XRD、IR的分析结果,探讨了阳离子分布与热敏电阻电性能之间的关系,为解决热敏电阻材料高精度、高可靠性方面提供了依据。结果表明:随着Ni离子的增加,所得热敏材料的电阻率呈U型变化,材料常数B值从4427减小到2429K,该系列的电阻率、B25/50值调整范围较大,是一种具有实际应用价值的NTC热敏电阻。

NTC热敏电阻特性曲线的拟合方法研究

热敏电阻特性方程直接决定了温度的测量精度,分别介绍三种NTC热敏电阻的拟合方法,给出了相应方程参数的求解方法,并提出了基于交叉验证的切比雪夫多项式拟合方次的自适应算法.通过实验室校准表明,Steinhart-Hart方程以及切比雪夫多项式的最小二乘拟合具有较高的精度,切比雪夫多项式自适应算法所确定的拟合方程具有更好的拟合效果.

一种NTC热敏电阻校正方程的试验研究

为了校正NTC热敏电阻的校正方程,提高测温精度。通过对传统的指数方程进行线性变换,得到一种新的NTC热敏电阻温度计R-T特性关系,对此关系进行多阶最小二乘拟合,利用误差评判原理,确定最适合的NTC热敏电阻的校正方程。并且实际验证了此校正方程的测温精度可以满足更高精度要求的需要。

Co-Mn-Ni系NTC热敏电阻超微细粉体的液相法制备

讨论了液相法制备Co-Mn-Ni三元系NTC热敏电阻超微细粉体的一些主要方法,如共沉淀法,均匀沉淀法,溶胶–凝胶法等的基本原理与优缺点,并对一些具体制备方法进行了比较。

NTC热敏电阻材料的制备、性能优化及相关机理的研究进展

总结了NTC热敏电阻材料的类型和常用的制备方法。综述了材料基体中主要元素和掺杂元素对材料性能的影响以及降低烧结温度的方法。最后介绍了NTC热敏材料的导电机理和发展前景。

基于对数的NTC热敏电阻测温系统的设计

针对NTC热敏电阻阻值与温度(R-T)的非线性特性,为了提高测温精度,提出一种三阶对数公式法对R-T特性进行分段曲线拟合。该测温系统以三阶对数公式为基础进行了软硬件设计,实现了对船用柴油机的机油温度、冷却水温度的高精度测量。通过实验测试表明,在0～120℃温度范围内,采用该测温系统的测温误差小于±0.3℃。该测温系统已应用于某公司的船用柴油机状态监控仪表,进行了装船测试,测温效果良好,通过了某船厂的验收并已交付,运行正常。

非晶态羧酸盐法合成NTC热敏陶瓷用Ni_(1.0)Co_(0.2)Mn_(1.8)O_4纳米粉体的研究

Nano-crystalline Ni1.0Co0.2Mn1.8O4 powders were synthesized via non-crystalloid precursor method. The results on the precursor by XRD and IR techniques show that the stable non-crystalloid precursor could be formed by adding oleic acide and adjusting the pH values. The dried precursor exhibited auto-catalytic combustion behavior. After being calcined at 800 ℃, the Ni1.0Co0.2Mn1.8O4 powders with spinel structure were obtained. It has been demonstrated that the synthesized powder is well dispersed and with higher sintering activity. The Model of non-crystalloid precursor has been suggested. The reaction mechanism has also been proposed.

Bi_2O_3对MnCoNiO基NTC热敏半导体陶瓷显微结构和电性能影响

采用Bi2O3作烧结助剂,研究了Bi2O3含量,烧结温度对MnCoNiO基NTC热敏半导体陶瓷显微结构与电性能。结果表明:添加0.25 wt%~1.5 wt%Bi2O3可以显著促进烧结,烧结温度可降低至1000℃。随着Bi2O3含量的增加,陶瓷样品的粒径先减小,后增大,含有1.0wt%Bi2O3的样品晶粒最大,伴随着显微结构的变化,材料的电阻率和材料常数(B)先减小,后增大;烧结温度对上述材料体系的电性能有着较大的影响,其影响主要来自于烧结温度对晶粒大小和体系内部阳离子分布的改变。

基于神经网络校正的NTC热敏电阻传感器系统

NTC热敏电阻具有高非线性特性,BP神经网络具有较强的非线性映射的能力,试验应用BP神经网络对NTC热敏电阻传感器进行非线性校正,将电阻值在输入训练网络前进行归一化处理,并利用网络对实际的温度采集系统进行校正,得到了理想的结果。此方法实现简单,精度高,在实际应用中有较高的应用价值。

利用串并联电阻法实现NTC热敏电阻测温线性化的探究

负温度系数(NTC)热敏电阻由于其灵敏度高、工作温度范围宽、使用方便等优点,在温度测量、温度控制等方面具有广泛的应用。但NTC热敏电阻的R-T特性存在着严重的非线性,在实际使用中,为了能更方便地进行测量,需要对它进行线性化处理。本文针对大学基础物理实验中使用的NTC热敏电阻,探究了用串并联电阻法设计近似线性化NTC热敏电阻R-T特性的方案,给出了一种简单易行的确定串并联电阻阻值的方法,并进行了实验验证。该方法在精度要求不高的情况是一种比较实用的热敏电阻线性化方法。

ZnO-CuO掺杂对Mn-Co-O系NTC热敏电阻微观结构与电性能的影响

以Mn3O4和Co3O4为原料,ZnO和CuO为掺杂剂,采用固相反应法制备了Mn2.3Co3.7-x-yZnxCuyO(4x=0,0.03和0.06;y=0,0.05,0.08,0.10和0.20)单层片式NTC热敏电阻材料。研究了该材料的微观结构和电性能。结果表明:通过掺杂ZnO和CuO,可以制备低阻高B型Mn-Co-O系NTC热敏电阻材料。随着ZnO掺杂量的增加,其电阻率先减小后增大,B25/50值一直增大;而随着CuO掺杂量的增加,电阻率和B25/50值都迅速减小,同时部分Cu2O在晶界发生偏析。当x=0.03,y=0.05时,该材料具有较好的NTC特性:其ρ25为719.34Ω·cm,B25/50值为3954.9K。