產(chǎn)品分類
- 上海自動化儀表一廠壓力變送器差壓變送器微差壓變送器精小型壓力變送器擴散硅壓力變送器單法蘭壓力變送器雙法蘭液位變送器節(jié)流裝置
- 上海自動化儀表三廠熱電偶熱電阻端面熱電阻耐磨耐腐熱電偶電廠電站熱電偶耐磨耐腐熱電阻雙金屬溫度計一體化溫度變送器非接觸式溫度儀表儀表套管防爆熱電阻防爆熱電偶裝配式熱電偶法蘭式電熱偶鎧裝熱電阻
- 上海自動化儀表四廠普通壓力表不銹鋼壓力表電接點壓力表特種壓力表雙針雙管壓力表精密壓力表隔膜壓力表膜片壓力表壓力表校驗器活塞壓力計數(shù)字壓力表電感壓力變送器
- 上海自動化儀表五廠翻板液位計物位計浮筒液位送器液位控制器壓力表張力計
- 上海自動化儀表六廠
- 上海自動化儀表七廠閘閥截止閥止回閥球閥蝶閥安全閥調(diào)節(jié)閥電動閥門氣動閥門電磁閥旋塞閥減壓閥疏水閥水力控制閥針型閥襯氟閥門襯膠閥門銅閥門真空閥門排泥閥,排污閥排氣閥過濾器氨用低溫閥門氧氣閥門
- 上海自動化儀表九廠電磁流量計渦街流量計渦輪流量計金屬管浮子流量計刮板流量計流量計附件腰輪流量計
- 上海自動化儀表十一廠電動執(zhí)行機構執(zhí)行機構配件雙波紋管差壓計
- 上海大華儀表廠XMT數(shù)顯調(diào)節(jié)儀中圓圖平衡記錄儀大圓圖自動平衡記錄儀XWF中長圖記錄儀EL小長圖記錄儀EH中長圖記錄儀記錄儀配件無紙記錄儀熱量顯示儀
- 上海遠東儀表廠壓力控制器差壓控制器高壓控制器流量控制器微壓/微差壓控制器溫度控制器浮球液位控制器
- 上海轉(zhuǎn)速表廠標準轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀轉(zhuǎn)速記錄儀接近開關轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)速變送器手持式離心轉(zhuǎn)速表手持式離心轉(zhuǎn)速表
- 上海自動化儀表有限公司調(diào)節(jié)控制器壓力變送器智能數(shù)顯儀蝶閥孔板流量計
- 電感壓力變送器
- 單/雙法蘭差壓（液位）變送器
|
|
新聞詳情
鉑熱電阻的高溫檢測系統(tǒng)設計與優(yōu)化 為了實現(xiàn)基于金屬鉑材料制作的熱電阻溫度傳感器在高溫測量環(huán)境下實現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)的高精度測量，提出一種基于優(yōu)化電路參數(shù)及阻溫方程參數(shù)的溫度檢測系統(tǒng)設計方案。設計利用恒壓源電路，獲得穩(wěn)定的理想電壓，通過不平衡電橋差分放大電路和二階有源濾波電路得到理想采集信號; 設計優(yōu)化了電路參數(shù)，校正了鉑熱電阻因高溫產(chǎn)生的非線性。通過熔融沉積成型( FDM) 3D 打印噴頭實驗平臺，驗證了設計方案的有效性，實現(xiàn)了在高溫測量環(huán)境下對溫度數(shù)據(jù)高精度測量的目的。 引 言 鉑熱電阻溫度傳感器被視為非常為理想的測溫元件，因其測量范圍大，測量精度高，性能穩(wěn)定性好，抗振性能強，機械強度高，耐高溫耐壓性能好［1］等優(yōu)點，被廣泛使用于各種實際測量環(huán)境下。然而，在高溫環(huán)境下，外界待測溫度會對測量電路和溫度傳感器造成一定程度的影響，嚴重制約了溫度檢測系統(tǒng)的精度，為了提高基于鉑熱電阻測溫系統(tǒng)的檢測精度，本文提出了一種基于優(yōu)化電路參數(shù)及阻溫方程參數(shù)的溫度檢測系統(tǒng)設計，基本實現(xiàn)了對待測溫度測量區(qū)間的參數(shù)優(yōu)化設計，并通過 FDM 型 3D 打印噴頭實驗平臺，驗證了本設計方法的有效性，有效提高了溫度測量的準確性。 1 檢測系統(tǒng)電路設計 Pt100 型鉑熱電阻測溫原理是金屬鉑的電阻阻值會隨溫度的增加而增加［2］。傳統(tǒng)的溫度測量方法便是利用鉑熱電阻的這種特性，測量在恒定電路中的鉑熱電阻兩端電壓，反推其電阻阻值，非常后根據(jù)鉑熱電阻的阻溫特性函數(shù)關系得到測量環(huán)境的溫度值。 常用引線接法有兩線制、三線制和四線制。其中，兩線制接法非常為簡單，但因為引入了不可控的引線電阻，因此會對測量精度產(chǎn)生較大的影響，一般只使用在對測量精度要求不高的簡單測試中; 有人提出了恒流源驅(qū)動四線制鉑熱電阻測量方法，四線制接法將電源線與信號線分離開來，可以較好避免引線電阻引起的測量誤差，但在獲得高精度測量結果的同時，也會顯著增加設備成本和設計復雜度; 三線制接法有效兼顧了測量精度和成本之間的關系，被廣泛應用在工業(yè)測量領域。 通過研究對比各種測量方法的優(yōu)缺點，設計了一種基于恒壓源控制的三線制惠斯登差分放大測量電路，并通過優(yōu)化電路參數(shù)使得電壓變化范圍非常大化，后利用壓控二階低通濾波器有效抑制了電路噪聲對采樣信號的影響，得到了準確性較高的電壓值，從而可以更加精確的計算出鉑熱電阻的阻值變化。 1． 1 恒壓源驅(qū)動電路 恒壓源電路為惠斯登橋差分放大電路提供電壓，其電壓的穩(wěn)定性對參考電壓與測量點電壓的準確度有著直接影響。因此，輸出電壓的穩(wěn)定性是恒壓源電路設計的重要標準。電阻型溫度傳感器的自熱效應是對測量精度影響的另一重要因素，使用電阻型溫度傳感器時，其自熱效應必須注意［3］。針對本文所采用的 Pt100 型熱電阻而言，必須保證其耗散功率不超過 0． 1 mW［4］，所以設計恒壓源輸出電壓為 0． 3 V，輸入電壓采用低功率、低飄移的 ＲEF3030 芯片產(chǎn)生的基準電壓。恒壓源電路如圖 2 所示。 在該系統(tǒng)中輸入電壓 U0 = 3 V，輸出電壓滿足 3 實驗驗證 3． 1 實驗步驟 1) 根據(jù)初始特征參數(shù)函數(shù)關系，確定在待測溫度區(qū)間［T1，T2］的邊界阻值 ＲT1和 ＲT2 ; 2) 根據(jù)電路優(yōu)化方程計算惠登通電橋分壓電阻值 Ｒ1和儀表差分放大電路反饋電阻值 ＲG 的優(yōu)化結果; 3) 利用精密加熱控制系統(tǒng)，使得精密溫度傳感器所測得的真實邊界溫度達到 T1 和 T2，并利用本文提出溫度檢測系統(tǒng)對加熱系統(tǒng)進行測量得到 T'1和 T'2 ; 4) 判斷是否 T1 － ΔT ＜ T'1 ＜ T1 + ΔT 和 T2 － ΔT ＜ T'2 ＜T2 + ΔT 同時成立，其中 ΔT 為允許誤差，如果是，則結束進行步驟( 6) ，否則，進行步驟( 5) ; 5) 反向求取 T'1和 T'2所對應的鉑熱電阻阻值 Ｒd 和 Ｒu，并與邊界溫度 T1 和 T2 代入標準阻溫函數(shù)關系式中，修正得到特定溫度區(qū)間內(nèi)的特征參數(shù) A 和 B，并返回步驟( 1) ; 6) 利用端基線線性集合求得在待測溫度區(qū)間［T1，T2］內(nèi)線性優(yōu)化方程( 式( 9) ) 。 3． 2 實驗結果 為了驗 證 本 文 所 提 出 優(yōu) 化 方 法 的有效性，本 文 以STM32F103ZET6 (www.shhzy3.cn) 處理器［7］為核心設計了溫度檢測電路，并利用高精度熱電偶溫度采集儀和加熱可控的 FDM 型3D 打印噴頭加熱平臺對本文提出的溫度檢測系統(tǒng)進行了溫度測量驗證，設定目標溫度區(qū)間 390 ～ 410 ℃ 以驗證本測溫系統(tǒng)在高溫環(huán)境下的實際使用情況。優(yōu)化結果如表 1 所示。 當目標溫度區(qū)間設定為 390 ～ 410 ℃時，因為高溫對測量系統(tǒng)的影響，直接測量會產(chǎn)生較大的誤差，需要對特征函數(shù)參數(shù)進行優(yōu)化，得到如表 2 測量數(shù)據(jù) 4 結 論 通過實驗表明，本文所提出的溫度檢測系統(tǒng)即使在高溫測量區(qū)間內(nèi)，也可以有效的減少電路干擾信號對測量結果的影響，得到較為準確的測量結果，測量誤差在 ± 0． 5 ℃內(nèi)，基本達到了設計要求。
|
