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用于温度测量的热电阻数据采集系统设计

用于温度测量的热电阻数据采集系统设计

作者：杨毅电子科技大学

学位级别：硕士

随着制造业技术水平的进步和精密测试技术的发展,精确的环境温度测量在控制工程和加工工程中起到了至关重要的作用。在航空航天和半导体等高精尖行业中,用于温度测量的热电阻数据采集系统为适应测量场景,要求拥有较高的精度、较小的体... 详细信息

随着制造业技术水平的进步和精密测试技术的发展,精确的环境温度测量在控制工程和加工工程中起到了至关重要的作用。在航空航天和半导体等高精尖行业中,用于温度测量的热电阻数据采集系统为适应测量场景,要求拥有较高的精度、较小的体积和较好的稳定性。在复杂的风洞试验环境下,系统需要同时满足高精度、小体积和实用性的要求。本文针对风洞试验中腔体温度测量需求,对热电阻测量电路和数据处理方案进行改进,设计一款高精度、体积小且具有显示和存储功能的用于温度测量的热电阻数据采集系统。本文针对风洞试验的应用背景,确定系统的功能和性能需求;对电阻式温度测量方案展开研究,分析热电阻常用测温方法的特点;结合本设计的应用背景,通过动态比例测量法对测量方案进行改进;利用四线制连接技术控制长线效应测量误差,设计了基于阻值比的热电阻数据采集系统硬件平台;在电路中采用可程控三运放仪用放大器,有效提高了系统的共模抑制能力;采用24位高分辨率模数转换器,实现高精度和多通道的采样转换功能。本文根据系统的实际需求,划分系统软件的层次结构;在电流转向测量法的基础上,利用三点delta测量法的思想改进测量数据处理方法,降低了热电势造成的影响;在软件中采用拉依达准则和均值算法进行数字滤波,减小随机误差;基于最小二乘法设计拟合校正算法,消除系统误差;设计实现ARM芯片驱动程序和通信交互应用程序,形成完整测试系统软件。本文根据热电阻的测温原理,采用标准电阻、高精度电阻箱和数字万用表构建系统测试平台,对设计实现的热电阻数据采集系统进行测试。本文设计的系统满足1000Ω至1385.06Ω量程内误差小于0.19Ω的要求,对应标准热电阻在温度0℃至100℃量程内误差小于0.05℃,具有0.05%FS的满量程精度;设计系统的体积小于100 mm×100 mm×50 mm,满足小型化指标要求;综合设计实现系统的各项性能指标以及测量显示、图形化和存储功能,设计的系统可以满足飞行器风洞试验的腔体温度测量需求。

关键词：温度测量热电阻高精度数据采集

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高精度三线制热电阻检测方法研究

仪器仪表学报 2008年第1期29卷 135-139页

作者：李殊骁郝赤龚兰芳梁伟广东水利电力职业技术学院电力系广州510635 北华大学物理系吉林132013 绍兴文理学院绍兴312000

介绍了一种恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值的方法，使用精密放大器OPA334与24位分辨率∑-△型A／D转换器AD7714Y设计了简洁的输入检测电路。检测过程补偿了导线电阻影响、接触热电势影响及放大器输入漏电流等误差因素。介绍了测量... 详细信息

介绍了一种恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值的方法，使用精密放大器OPA334与24位分辨率∑-△型A／D转换器AD7714Y设计了简洁的输入检测电路。检测过程补偿了导线电阻影响、接触热电势影响及放大器输入漏电流等误差因素。介绍了测量电路自身基准参数的数字校准方法。对于Pt100热电阻，检测分辨率达到0．001Ω，在0～400℃范围内，热电阻测量的绝对误差小于0．01Ω。该测量方法具有精度高、量程宽、成本低及低功耗等特点，能够广泛应用于各类高精度测温仪表。

关键词：热电阻三线制高精度低功耗数字校准

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热电阻检定工艺的自动化改进与软件设计

仪器仪表标准化与计量 2023年第1期 24-26页

作者：杜锦铭王媛媛上海自动化仪表有限公司上海市200072

传统的热电阻元件检定工序主要由质检技术人员手动操作完成,在读取到检测数据后需要手动记录、计算检测结果并录入电脑中。质检人员劳动强度高、工作效率低且存在人为误差(如,误读、录入错误等)。本文提出一种基于计算机控制的热电阻检... 详细信息

传统的热电阻元件检定工序主要由质检技术人员手动操作完成,在读取到检测数据后需要手动记录、计算检测结果并录入电脑中。质检人员劳动强度高、工作效率低且存在人为误差(如,误读、录入错误等)。本文提出一种基于计算机控制的热电阻检定工艺自动化改进方法,通过使用Visual ***编写的计算机操作界面有效降低了质检人员的工作强度。质检人员只需判断恒温槽温度及控温时间是否达到数据读取要求,数据读取和运算由计算机自动处理并生成Excel文档。实际使用情况表明,改进后的热电阻元件检定系统具有良好的应用价值。

关键词：热电阻检定 Visual ***

热电阻插入式平板角焊缝的全聚焦相控阵检测技术研究

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化工机械 2023年第2期50卷 175-178,231页

作者：黄辉施方哲钱盛杰周常迪胡利晨宁波市特种设备检验研究院宁波会德丰铜业有限公司

利用全聚焦相控阵成像技术对热电阻产品中的插入式平板角焊缝进行了研究。利用CIVA软件进行典型缺陷的缺陷响应分析,制定了无损检测方法。经插入式平板角焊缝的相控阵超声检测试验,成功检测出焊缝内部的一处未熔合缺陷,并精确测得缺陷... 详细信息

利用全聚焦相控阵成像技术对热电阻产品中的插入式平板角焊缝进行了研究。利用CIVA软件进行典型缺陷的缺陷响应分析,制定了无损检测方法。经插入式平板角焊缝的相控阵超声检测试验,成功检测出焊缝内部的一处未熔合缺陷,并精确测得缺陷的尺寸。最后,总结了插入式平板角焊缝的全聚焦相控阵检测方法。

关键词：插入式平板角焊缝热电阻全聚焦相控阵 CIVA仿真超声检测

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热电阻及其数字显示仪表的现场校准技术分析

今日自动化 2023年第8期 160-162页

作者：俞建华广东粤电永安天然气热电有限公司广东肇庆526070

工业场所使用数字显示仪表监控热电阻温度信息,应通过现场校准保证仪表达到量值溯源要求。结合新建机组调试实例,围绕热电阻及其数字显示仪表校准需求,根据相关技术规范明确了温控系统现场校准使用的装置,从系统整体校准和仪表单独校准... 详细信息

工业场所使用数字显示仪表监控热电阻温度信息,应通过现场校准保证仪表达到量值溯源要求。结合新建机组调试实例,围绕热电阻及其数字显示仪表校准需求,根据相关技术规范明确了温控系统现场校准使用的装置,从系统整体校准和仪表单独校准两方面提出了现场校准技术,通过分析校准结果判断系统测温、控温准确性,指导热电阻及其数字显示仪表安装调整,确保热力系统运行状态符合要求。

关键词：热电阻数字显示仪表现场校准技术