温度补偿的方法
温度补偿的方法：
1 电桥补偿法：采用惠斯通电桥的板桥或全桥电路
优点：简单，方便，在常温下补偿效果好.
缺点：在温度变化梯度较大的条件下，很难做到工作片与补偿片处于温度完全一致的情况，因而影响补偿效果
2应变片的自补偿法：
敏感栅丝由两种不同温系数或膨胀系数相反的金属丝窗帘组成，当温度变化时，产生的电阻变化或附加应变为零或相互抵消，这种应变片称自补应变片。调整R1和R2的比例，使温度变化时产生的相互抵消，通过调节两种敏感珊的长度来控制应变片的温度自补
由于半导体材料对温度十分敏感，压阻式压力传感器的四个检测电阻多接为惠斯登电桥型，其有恒流和恒压两种工作方式。假设半导体应变片电阻R t的温度系数为α，灵敏度Ｋ的温度系数为β，加在传感器上的电压为V in，则电阻值、灵敏度随温度改变的表达式分别为：
R T=R0（1+αT）（1）;K T=K0（1+βT）
（2）
则传感器输出为[2]：V out =（△R/R0）V in = K0（1+βT）εV in
（3）
式中，R0—基准温度时传感器的电阻值（初始值）；△R —压力引起的电阻变化；
K0—基准温度时灵敏度；ε—应变系数。
由此式知，压力随温度的改变量和β的随温度的变化相同，具有较大负温度系数，温度系数为-0.002/℃~ -0.003/℃。图1给出了不同掺杂浓度下P型硅片的灵敏度系数随温度变化的曲线[3]。图中，从a 到e 各条曲线对应的掺杂浓度递增。由图可知，P型应变电阻, 无论是轻掺杂还是重掺杂，其灵敏度系数均随温度的提高而逐渐减小。由于各应变片阻值不可能匹配，且应变片的电阻温度系数在0.3%/℃左右，会造成零点漂移电压。
三、温度补偿原理与电路设计
1、零位温漂补偿
压阻式压力传感器的四个检测电阻多接为惠斯登电桥形式，其原理如图2（a）所示。由惠斯登电桥原理可知，零位输出电压为：
V out= （4）
则常温下应使R2R4-R1R3=0[3]，得零位输出为0。当外界温度为T 时，电桥零位输出变为：
V out′=（5）
若R2T R4T-R1T R3T>0，则温漂为正；若R2T R4T-R1T R3T<0，则温漂为负。故调节零位漂移的关键是改变R2T R4T或R1T R3T的大小。采用的方法是在R1上串联电阻R m或者在R3上并联电阻R n，分别如图
2(b) 、2(c)所示，则调节R m、R n阻值大小，可达到调节零位输出的目的。R m和R n的阻值可由下面的公式求得。
（1）求串联电阻R m值
由电桥原理，则图2(b)中的输出电压为：
V out′=U （6）
因R1′= R1+R m并令V out′=0，代入（1）式，计算可得：
R m=R4。
（2）求并联电阻R n值理在图2(c)中，
V out′= U（7）
因R3′=，且V out′=0，根据（6）式可得：
R n=。
2、灵敏度温度补偿
用整体电路温补的方法来对灵敏度温漂进行补偿，设计电路如图3所示。图中，A1和A2构成差动放大器，将传感器的输出电信号转变为差动电压，然后由A4作为差动输入单端输出放大器，将电压差信号变为对地输出的电信号。因传感器的输出电压灵敏度漂移具有负温度系数，则用晶体管基极-发射极间电压V be的负温度特性来抵消它。同时，在A4上的负反馈电阻上并联正温度系数的热敏电阻R T，以达到用增益的正温度特性更好的弥补电桥部分灵敏度负温度特性的目的。
3、整体性能设计
由于在零位补偿中，实际传感器的零位输出V out一般不为0V，不符合R2R4=R1R3的假设，故需在图3的处理电路的A4正相输入端接入一个补零位电阻，才可以将零位和温漂一起补回来。调节VP3改变其阻值大小，使输出电压值经跟随器A4输入到A5的反向端，可以消除零点漂移的影响。因流经VP3的电流不恒定，所以转换的电压也很多情况下不恒定，因此必须接入集成运放器A3，以增强传感器性能的稳定性。
在本实验的电路中，集成运放器采用高集成、阻抗高的
LM324，并且差动电压需满足R7/R10=R8/R11，以保证该电路仅放大差动电压。实验中，电源电压为15±10%VDC～20±10%VDC，电
阻阻值的相对偏差≤0.6%，灵敏度温度系数在0.001/℃
~-0.003/℃之间，差动放大器的增益在4倍~100倍之间，过压为1.5倍满程，工作温度在-40℃~80℃之间。
四、实验结果
本实验随机选取3个CYG19T型压阻式压力传感器，并分别记为a#、b#、c#进行温度补偿调试。在不同的实验温度下，对a#、b#、c#零位和灵敏度的温度系数分别作了记录，结果数据如表1。为了补偿计算和验证补偿的有效性，试验应在全温区内取5个以上的温度点数据。根据测试结果，通过上面公式，即可计算有关补偿电路中各元件数值。
五、结论
实验结果表明，笔者设计的新型电路可有效对压阻式压力传感器进行温度补偿，使CYG44型压阻式压力传感器在(-40~60)℃全温区内的热零点漂移与热灵敏度漂移达到了优于±2×10-4的优化补偿结果。并且，该方法简单易行、精度高、调节方便，尤其适用于微型压阻式压力传感器的零位温度补偿，且易实现批量化生产，因此市场应用价值广泛。
冰箱的温度补偿开关作用
冰箱的温度补偿开关作用冰箱机械式温度感应触点开关，通过感应冷藏室的温度高低来控制压缩机的工作与停机，冰箱在冬季室内温度较低的情况下（一般低于12度左右），冷藏室内的温度回升的速度就会变得很慢，造成温控器内的触点不能及时闭合，压缩机无法正常启动工作，影响冰箱的制冷，因此厂家在冰箱冷藏室内加装了一个小功率的电加热器，通过开关控制，冬季把该开关打开，电加热器就会通电工作加热，使冷藏室内的温度升高，温控器内的触点就会闭合，使压缩机启动工作，以保证冰箱的制冷效果良好。而其它季节（一般室内温度高于12度时），压缩机就可以自动启动工作，就不需要电加热器工作了，此时把温度补偿开关关上就可，避免增加耗电量。 冬季环温低于10℃的时候，冰箱会发生不启动的情况，需要将低温补偿开关打开，同时将温控旋钮调整4-5档，保证冰箱的正常运行。电冰箱的温度补偿开关在夏天要处在“关”，冬天才处在开（目的是让它保证运转时间）。冰箱在冬季温度较低的情况下,压机工作时间会减少，冷冻室就会有化霜或食物冻不住的现象，就用了加热器给温控器感温头处加热增加压机工作时间。一般是在环境温度10度打开,也有的品牌是16度打开, 不过现在很多都是自动感应开关,环境温度低到10度左右就会自动接通。 机械温控的单系统冰箱在冷藏区有一个温度探头，它连接温控器，用来控制压缩机是否工作。冷藏区一般要求0℃～10℃，如果室内环境温度接近或低于10℃，那么温度探头测量的温度就会长时间低于10℃，这时压缩机是不工作的。为了解决这一问题，设计者就针对单系统冰箱设置了“温度补偿”开关，把一组电热丝放在探头旁边，这会使温度探头周围的温度升高，压缩机就可以工作了。 如在冬季是环境温度较底时，同时最好开启冬季温度补偿开关，但是待气温转暖时不要忘记关闭此开关，否则就很费电了。天气越热（夏季）调节越小（2.3），一般春秋季调节中间（3.4）为佳。温度补偿，实质上是一个功率较小的电加热对温控器进行加热，使原本不导通（开路状态）的温控器触点导通（闭路状态）。
自动化仪表中的温度补偿技术探讨
自动化仪表中的温度补偿技术探讨 发表时间：2019-08-15T16:24:48.763Z 来源：《当代电力文化》2019年第07期作者：贺满春 [导读] 近年来，随着全球经济的不断发展，经济全球化的程度不断的加深，市场环境也变的越来越复杂， 南京南钢产业发展有限公司江苏南京 210035 摘要：近年来，随着全球经济的不断发展，经济全球化的程度不断的加深，市场环境也变的越来越复杂，这就对制造企业的发展提出了挑战，企业的生产效率成为力衡量一个企业综合实力的重要标志，因此越来越多的企业不断的对自动化设备进行大量的采购，来代替传统的人工生产的模式，来不断的提升企业的生产力，而自动化设备的生产企业在进行设备的设计时，各类仪表的使用是必不可少的，它可以有效的反映了设备的运行状况，并通过仪表的数据参数对出产品在生产过程中的工艺加以控制，保证产品性能的稳定和质量的保证。然而在实际的生产过程中，环境中温度的改变成为了影响仪表工作的一个主要因素，其对仪表内部的原件会产生相应的影响，导致仪表在进行工作时会产生误差，这就需要采取一系列的措施来对仪表进行温度补偿。目前，运用最广泛的温度补偿技术就是并联式温度补偿和反馈式的温度补偿，对其原理进行了解，可以有效的提高仪表的工作能力，为自动化设备运行的过程中提供稳定的参数指示，提高设备的运行效率。 关键词：自动化仪表；温度补偿；技术探讨 1 前言 随着社会经济的不断发展，制造企业的生产力也得到了不断的提高，这得益于设备自动化程度的不断加深，而在进行自动化设备的设计时，各类仪表的使用是必不可少的，它们反映了设备的运行状况，是自动化设备在运行过程中所必须关注的数据参数，只有保证有稳定的参数显示，才能在生产过程中保证产品性能的稳定性，提高生产的效率及品质。然而在实际生产过程中，自动化设备所放置的区域多数为自然环境，其中影响仪表工作的一个主要因素就是环境中的温度变化，使得自动化设备的仪表在进行工作时会产生误差，这就对仪表的设计及制造过程提出了相应的要求，应运用一定的技术措施来应对仪表应环境温度的变化而产生的误差，通常这些技术被称为仪表的温度补偿技术。 2 自动化仪表的温度误差及产生的原因 自动化设备的仪表主要存在着基本误差和附加误差。基本误差是指在进行进行设计和制造自动化设备的仪表的过程中，由于其制造工艺的精度及其他方面的因素而导致误差，这种误差在仪表制造之初就存在的，是不可避免的。而附加误差则是当仪表在随着自动化设备进入工作现场使用之后，由于现场环境因素的改变而导致仪表偏差而产生的误差。而自动化设备产生所受的环境因素最主要的就是温度。若不对这些误差进行处理，将导致仪表在设备运行的过程中无法提供准确的参数，增加了设备运行的不稳定性，进而使得产品的质量得不到足够的保证。 2.1 游丝弹性改变 游丝在自动化仪表中起着十分重要的作用，当有电流通过时仪表内的固定线圈会发生电磁效应而建立起一个稳定的磁场，而游丝会在仪表指针通过磁场的作用发生转动时提供一个反作用力，从而使仪表能够达到一个平衡状态，而目前游丝大多采用锡青铜和一些特殊的合金等材料制做而成，一旦环境温度发生变化，游丝的弹性也会相应的随之产生变化，通常当温度升高时，游戏的弹性会相应的变弱，导致其在工作时所产生的反作用力减弱，此时在进行读数时，仪表上显示的数值会出现偏高的现象。 2.2 永久磁铁的磁性改变 在自动化仪表的设计和制造过程中，永久磁铁也是一种常用的材料，通过对永久磁铁的磁性进行分析，找出其与仪表工作过程中的规律，并加以利用，可以制造出可靠的仪表。然而无论什么材料，磁性并不是一成不变的，它也会受到环境温度的改变而发生变化，甚至是失去原有的磁性，一般来说，磁性是会随着温度的升高而降低的，若不对该系数进行补偿，就会得自动化仪表在实际的生产活动中，随着季节和天气的变化，出现仪表数据发生偏差的现象，影响仪表的精度。 2.3 电阻温度系数的改变 通常情况下，自动化仪表中所使用的电阻包含有可动线圈电阻、弹性零件电阻以及线路部分的电阻，其材质都是铜线，并经过缠绕而成，而当温度改变时，会对整个电阻的阻值产生相应的变化，一般来说，温度越高，电阻值就会变的越大，其变化关系被称之为电阻温度系数，然而随着环境温度的改变，仪表内部电阻的电阻温度系数会产生一定的变化，这就需要采取措施对其进行补偿，以保证仪表的精确度，降低仪表因温度变化而产生的附加误差。 3 温度补偿的原理 3.1 自动化仪表对温度的有害灵敏度 自动化仪表在实际的工作过程中，或多或少的都会受到环境变化的影响，但其所受影响的程度不仅跟温度的变化幅度有关，同时也跟自身材料的性质有关。 要想降低自动化仪表所受的环境变化的影响，就必须要考虑到温度变化与仪表数据偏差之间的关系，通过大量的研究，将自动化仪表的输出值的变化除以温度的变化所得到的比值，可以有效的反映出仪表输出的误差与温度变化的关系，这被称之为有害灵敏度。通过对有害灵敏度的研究可以直观的反映出温度的变化对仪表所带来的误差，进而可以通过相应的技术对仪表进行温度补偿来降低甚至消除这种误差。 3.2 并联式温度补偿原理 在对自动化仪表进行温度补偿的研究中，并联式温度补偿技术被广泛的应用，通过在仪表内部添加温度补偿环节，采取并联连接的方式将其与仪表部分进行结合，并通过大量的实验，并对实验数据进行严谨的分析处理，找到其与仪表部分相符合的一种温度补偿的手段，从而达到仪表不随温度变化而发生改变的目的。并联式温度补偿是一种比较简单的技术，在实际的运用中拥有成本低的优点，并且其实现方式也比较方便，但是并联式温度补偿技术只能对自动化仪表达到一种近似的补偿，这与其特性曲线有关。一般并联式温度补偿的方法包
基于距离与环境温度补偿算法的红外测温精度优化策略
基于距离与环境温度补偿算法的红外测温精度优化策略 摘要：为了提高红外热像仪在电力设备巡检时的温度测量精度，本文针对目标 距离和环境温度对测量精度的影响，研究了一种基于距离与环境温度补偿算法的 红外温度传感器的温度精度优化算法策略，使得测温精度能够显著提高，满足电 力巡检的需求。 关键词：红外测温；精度优化策略；补偿算法 1 引言 红外热成像技术用于诊断电力设备的热故障时，具有效率高、安全可靠、不 接触测温、探测距离远和检测速度快等特点。当电力设备发生故障时，在早期会 产生热异常现象。通过红外热成像技术，可快速的对电力设备故障进行反应，以 防更大的事故发生，但是，由于红外测温自身原理以及周围一些环境因素，比如，环境温度、距离等一些因素的限制，从而造成测温精度误差较大的问题[1]-[3]。 2 红外辐射基本理论 红外热像仪是通过被测物体表面发出的辐射来确定物体温度的，在实际测量中，被测物体接收到的辐射包括自身辐射以及周围环境的辐射，因此被测物体表 面的单色辐射照度为[4]： 由于在红外热像仪工作过程中，被测物体的辐射亮度受到环境的影响会发生 衰减，同时大气辐射也会作用于热像仪，故作用于热像仪的辐射照度为[4]：（2） （2）式中： 图1 最小二乘法拟合曲线温度补偿流程图 4.实验方案设计 我们的实验是在一个可以调节室内温度的实验室内进行，以保证可以测得环 境温度对红外探测器测量精度的影响。实验过程所采用的主要设备有： 1）Yado-EIP-D1型号的红外热像仪，通过USB接口与移动终端屏幕相连。红 外工作波段为8-14um，具有方便快捷，像素高的优点。 2）RX24-50N5ΩJ型号的热电偶作为黑体和油浸式的温度传感器测量环境温度。 3）在热电偶两端连接可控电压的电压源，通过改变电压的大小来控制热电偶的温度。 5相关实验过程与数据如下： 1）环境温度固定为18℃时、不同测温距离引起的误差校正 首先用红外热像仪采集了5组热电偶的实际温度及其在1～8m的测量距离下 的数据如表1所示 表1 不同测量距离测温值 环境温度=__18__℃ 由表1可知，在保证环境温度不变的情况下，随着距离的增加，测温结果与热电偶的实 际温度的误差越来越大，且当热电偶的温度较小时，在较远的距离无法红外热像仪测量到热 电偶的温度。以热电偶温度为60℃时为例，利用本文提出的补偿算法进行温度校正，拟合曲 线方程为： 下图2为校正结果与原始测量值对比图。
温度补偿衰减器
ENG PUR MFG PLAN SM CC QA EMC TECHNOLOGY, INC CAGE CODE # 24602DWG #10011750001971 OLD CUTHBERT ROAD CHANGE NOTICE EN 01-446REV LVL Y CHERRY HILL, NJ 08034SHEET 1OF 2 TITLE:SPECIFICATION CONTROL DRAWING PART IDENTIFIER: TVA XX 00X 0X X -TEMPERATURE COEFFICIENT OF ATTENUATION 1 X 10-3 DB/DB/°C. X -ATTENUATION SHIFT NEGATIVE OR POSITIVE. XX DB VALUE SEE TABLE BELOW.SHIFT (NEG) DB VALUE SHIFT (POS)DB VALUE -.003 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.0031, 3, 6-.004 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.0051, 3, 6-.005 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.0061-.006 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.0071, 2, 3, 6-.007 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.0086-.0091, 2, 3, 4, 5, 6DESCRIPTION: : TEMPERATURE VARIABLE CHIP ATTENUATOR. ASSEMBLY DWG: 1900774 1.0 SPECIFICATIONS: 1.1ELECTRICAL: 1.1.1IMPEDANCE: 50 OHMS NOMINAL 1.1.2 OPERATING FREQUENCY RANGE: DC - 6GHZ. 1.1.3 ATTENUATION VALUE: SEE TABLE ABOVE. 1.1.4 ATTENUATION ACCURACY AT 25°C: ±0.5DB @ 1 GHZ. 1.1.5VSWR: 1.30:1 MAX. @ 1GHZ. 1.1.6INPUT POWER:NEGATIVE SHIFTING: 2 WATTS CW. POSITIVE SHIFTING: 0.25 WATTS CW. 1.1.6.1FULL RATED POWER TO 125°C, DERATED LINEARLY TO 0 WATTS AT 150°C. 1.1.7TEMPERATURE COEFFICIENT OVER OPERATING TEMPERATURE RANGE: SEE TABLE ABOVE, TEMPERATURE COEFFICIENT TOLERANCE: ±0.001 DB/DB/°C. 1.2MECHANICAL: 1.2.1 OUTLINE DWG: SEE SHEET 2. 1.2.2WORKMANSHIP: PER MIL-PRF-55342. 1.3ENVIRONMENTAL: 1.3.1 OPERATING TEMPERATURE RANGE: -55°C TO +150°C. 1.4 ELECTROSTATIC DISCHARGE CONTROL: PER MIL-STD-1686. 2.0 UNIT MARKING:DB VALUE (XX), DIRECTION OF SHIFT (N OR P) AND TCA SHIFT (X). LEGIBILITY AND PERMANENCY PER MIL-STD-130. 3.0 QUALITY ASSURANCE: 3.1SAMPLE INSPECT PER ANSI/ASQC Z1.4 GENERAL INSPECTION, LEVEL II, AQL = 1.0. 3.1.1 VISUAL AND MECHANICAL EXAMINATION FOR CONFORMANCE TO OUTLINE DRAWING REQUIREMENTS. 3.2SAMPLE INSPECTION (DESTRUCTIVE TESTING). 3.2.1SELECT THREE (3) UNITS FROM LOT AND MEASURE DCA EVERY 20°C OVER THE TEMPERATURE RANGE -55°C TO +125°C. 3.2.1.1 CALCULATE, USING LINEAR REGRESSION, THE SLOPE OF THE CURVE. 3.2.1.2 CALCULATE TCA USING THE FOLLOWING FORMULA: TCA = SLOPE . ATTENUATION @ 25°C 3.2.1.3 ACCEPTANCE LIMITS: PER 1.1.7. 3.3 INSPECTION IN ACCORDANCE WITH QA0006 AND FORM0357 FOR COMMERCIAL GRADE PRODUCT.3.4 TEST DATA REQUIREMENTS:3.4.1NO TEST DATA REQUIRED FOR CUSTOMER. 3.4.2DATA RETENTION - 24 MONTHS.4.0PACKAGING: STANDARD PACK PER MC0023.
带温度补偿的超声波测距程序
/＊＊程序:基于HＣ-SＲ04得超声波测距系统 ＊单片机型号:STＣ90C５1６１2ＭHz ＊说明:开始连续进行7次超声波测距,每次测距间隔80ms, *完成后对７次结果排序并将最大得2个数值与最小得２个数值去除,对剩余得 *3个数值取平均值。完成后指示灯灭,输出结果到LCＤ1602上。测量超出范围则发出报警声、 ＊使用两个ＩO端口控制HC-ＳR０4触发信号输入与回响信号输出, ＊以及一个T０定时器用于时间计数。 * 使用DS18B2０测量环境温度,声速公式:V=334。1m／s+Tｅmperａｔure＊０、６1, ＊单片机晶振为12Mhz(１１、95３Ｍ),计数时为T=1us ＊计算公式:S=(33４。1m／ｓ＋Ｔｅmｐeraｔure*0。６1)＊N*T／2,N为计数值=TH0＊2５6+ＴL0*/ /*包含头文件＊/ ＃ｉnｃluｄe 〈reg51。h> #include 〈intrins。h＞ ＃ｄefine Dｅｌay4uｓ(){_noｐ_();＿nop_();_nop_();_noｐ_();} /＊宏定义＊/ #ｄeｆｉne uchar unsigｎｅdｃｈaｒ?//无符号8位 #defiｎe ｕｉnt?unsigned ｉnt//无符号１6位 #ｄeｆｉne uloｎｇｕnsigned long ?/／无符号３2位 ／＊全局变量定义＊/ sｂit BEＥP=Ｐ１^５;??/／报警测量超出范围 sbit Trig＝P3＾4; //ＨC-SR04触发信号输入 sbiｔEcho＝P3＾2;?/／HC—SR0４回响信号输出 fｌｏat xdatａDistaｎceValue＝0。0;?//测量得距离值 flｏat ｘdaｔa ＳＰEＥＤＳＯUND; ??/／声速 float xdatａXTALTIME; ?//单片机计数周期 ｕchａr xdaｔa strｉngBuｆ[6];??/／数值转字符串缓冲 /／LCD1602提示信息 uchａr codeＰroｍｐts[]［16]= ｛ ?{＂Ｍeasuｒe Diｓtanｃe＂｝, //测量距离 {"－Out of Range －"}, /／超出测量范围 ?{"ＭAX ｒangｅ４0０cm "｝, //测距最大值400cm {”MＩN ｒange 2cm＂｝,?/／测距最小值２cｍ {”＂},?//清屏 ｝; uchar xｄaｔa DistａｎceTexｔ［]=＂Rangｅ: ＂;／/测量结果字符串 uｃｈar xｄata TｅmperatｕreＴext［]="Temｐeratuｒｅ:＂;/／测量温度值 ／＊外部函数声明*/ exｔern ｖoiｄLCD_Initialize(); //LCＤ初始化 extern ｖoid LCＤ＿Diｓplay_String(uchaｒ＊, ucｈaｒ); eｘterｎｖｏid ReadTempｅraｔurｅFroｍＤS18B20(); exｔｅrn ｉnt xｄatａCｕrTeｍpＩnteger; voｉd DelａｙMＳ(ｕint ｍs);?//毫秒延时函数 voｉｄDｅlay20us(); //20微秒延时函数 vｏiｄHCSR04_Initiａｌｉze();//HCSR０4初始化 floａt MeasuriｎgＤiｓtａｎce();?／／测量距离
带温度补偿的超声波测距系统设计模板
带温度补偿的超声波测距系统设计
南通大学 传感器与检测课程设计(预习）报告 项目：带温度补偿的超声波测距系统设计 班级： 姓名： 学号： 联系方式： 学期： - -2 前言 .................................................................... 错误!未定义书签。
一．课题调研 ..................................................... 错误!未定义书签。 1.1传感器选型 ................................................ 错误!未定义书签。 1.1.1可选温度传感器 DS18B20 .................... 错误!未定义书签。 1.1.2可选用AD590温度传感器................... 错误!未定义书签。 1.2超声波传感器............................................. 错误!未定义书签。 1.2.2选用MAX232芯片做发射电路 ........... 错误!未定义书签。 1.2.3超声波发射电路 ................................... 错误!未定义书签。 1.2.4超声波接收电路 ................................... 错误!未定义书签。 1.2.5选用TL074芯片作为接受电路............. 错误!未定义书签。 1.3多种实现方法。......................................... 错误!未定义书签。 1.3.1方法一：系统结构框图........................ 错误!未定义书签。 1.3.2工作原理 .............................................. 错误!未定义书签。 1.3.3方案二：系统结构图如下。 ................ 错误!未定义书签。二．总体设计 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.1电路图 ........................................................ 错误!未定义书签。 2.1.1超声波模块电路 ................................... 错误!未定义书签。 2.2.1主程序设计。....................................... 错误!未定义书签。 前言
带温度补偿的超声波测距系统设计说明
大学 传感器与检测课程设计(预习）报告 项目：带温度补偿的超声波测距系统设计 班级： 姓名： 学号： 联系方式： 学期： 2015-2016-2
前言 (3) 一．课题调研 (3) 1.1传感器选型 (3) 1.1.1可选温度传感器 DS18B20 (3) 1.1.2可选用AD590温度传感器 (4) 1.2超声波传感器 (5) 1.2.2选用MAX232芯片做发射电路 (7) 1.2.3超声波发射电路 (8) 1.2.4超声波接收电路 (10) 1.2.5选用TL074芯片作为接受电路 (11) 1.3多种实现方法。 (12) 1.3.1方法一：系统结构框图 (12) 1.3.2工作原理 (12) 1.3.3方案二：系统结构图如下。 (13) 二．总体设计 (14) 2.1电路图 (14) 2.1.1超声波模块电路 (14) 2.2.1主程序设计。 (18)
前言 以AT89S51单片机为核心，设计了一种带温度补偿的超声波测距系统。系统包括单片机、超声波发射及接收模块、温度补偿模块、信息显示模块。温度补偿模块采用温度传感器 DS18B20 采集环境温度，根据超声波速度与温度值的对应关系及时修正波速，以纠正温度的变化引起超声波测距系统产生的误差。 一．课题调研 1.1传感器选型 集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。 1.1.1可选温度传感器 DS18B20 由于声音的速度在不同的温度下有所不同，因此为提高精度，应通过温度补偿对超声波的传播速度进行校正。系统采用 DS18B20传感器测量温度，DS18B20 温度传感器具有不受外界干扰、精度高、测温围宽等优点。单片机口接 DS18B20 数据总线，控制DS18B20 进行温度转换和传输数据，数据总线接 10 kΩ的上拉电阻，作用是使总线控制器在温度转换期间无需一直保持高电平。
温度补偿
大功率LED驱动的温度补偿技术 与其它的灯源相比，大功率LED会产生严重的散热问题，这主要是因为LED不通过红外辐射进行散热。一般而言，用于驱动LED的功耗有75％～85％最终转换为热能，过多的热量会减少LED的光输出和产生偏色,加速LED老化。因此，热管理是LED系统设计最重要的一个方面。LED系统生产商通过寻求优化的散热器、高效印制电路板、高热导率外壳等来应对这一挑战。但是，工程师们需要改变他们的理念，热管理并不是机械设计师的专利，电子工程师同样可以进行热管理设计。实践证明，通过电路实现温度补偿功能进行热管理是一个既经济又可靠的方法。 温度补偿原理 但是，目前大多数LED灯具生产商都将LED的驱动电流设计为不随温度变化的恒流源，因此，当LED周围温度高于安全温度点时，工作电流就不在安全区内，这将导致LED的寿命远低于规格书的数值甚至直接损坏。而LED周围温度过高是由LED自身发热导致，目前有两个办法可以解决这个问题。 一种办法是使用导热性更好的散热装置，减小LED芯片至环境的热阻，控制LED内部温度不至比环境温度高太多，但这需要较高的成本。此外，难以避免的问题是，当散热装置使用一段时间后在灯体外壳的散热片上沉积灰尘，以及铝合金基敷铜板上连接铜层和铝基板的介质层老化脱胶都将导致热阻较大幅度地上升，导致整体散热性能下降。另一种办法是使LED工作在安全区边际，这样既满足在安全温度点内输出电流、输出功率工作在额定状态且恒定，而且在高于安全温度点输出电流按比例下降进行负补偿，保证LED使用寿命，这就是温度补偿的含义。 数字温度传感器配合驱动器实现温度补偿 有些照明产品需要一些智能控制，如一些高级路灯的应用，这些系统往往使用单片机对整个系统进行监视和控制。这时可利用原有的单片机控制系统加入温度补偿功能，即便在恶劣的环境下，如夏日曝晒，系统内的温度仍能得到很好地控制。
温度补偿SOC算法
A novel temperature-compensated model for power Li-ion batteries with dual-particle-?lter state of charge estimation Xingtao Liu,Zonghai Chen ?,Chenbin Zhang,Ji Wu Department of Automation,University of Science and Technology of China,Hefei 230027,PR China h i g h l i g h t s g r a p h i c a l a b s t r a c t Battery BMS Battery test system a r t i c l e i n f o Article history: Received 9November 2013 Received in revised form 16February 2014Accepted 18February 2014 Available online 22March 2014Keywords: Power Li-ion battery State-of-charge Temperature-compensated model Dual-particle-?lter estimator Drift current a b s t r a c t The accurate state-of-charge (SOC)estimation of power Li-ion batteries is one of the most important issues for battery management system (BMS)in electric vehicles (EVs).Temperature has brought great impact to the accuracy of the SOC estimation,which greatly depends on appropriate battery models and estimation algorithms.The fact that the model parameters,such as the internal resistance and the open-circuit voltage,are dependent on battery temperature and current detection precision is greatly related to the drift noise in current measurements will lead to errors in SOC estimation.Aiming at this problem,we present a temperature-compensated model with a dual-particle-?lter estimator for SOC estimation of power Li-ion batteries in EVs.To overcome the effect of model parameter perturbations caused by temperature,a practical temperature-compensated battery model,in which the temperature and current are taken as model inputs,is presented to study and describe the relationship between the internal resistance,voltage and the temperature comprehensively.Additionally,the drift current is considered as an undetermined static parameter in the battery model to eliminate the effect of the drift current.Then,we build a dual-particle-?lter estimator to obtain simultaneous SOC and drift current esti-mation based on the temperature-compensated model.The experimental and simulation results indicate that the proposed method based on the temperature-compensated model and the dual-particle-?lter estimator can realize an accurate and robust SOC estimation. ó2014Elsevier Ltd.All rights reserved. https://www.360docs.net/doc/909045215.html,/10.1016/j.apenergy.2014.02.0720306-2619/ó2014Elsevier Ltd.All rights reserved. ?Corresponding author.Tel.:+86055163606104;fax:+86055163603244. E-mail address:chenzh@https://www.360docs.net/doc/909045215.html, (Z.Chen).
电导率测量仪温度补偿的检定方法及问题
电导率测量仪温度补偿的检定方法及问题 电导率测量仪温度补偿的检定方法及问题。使用电导率仪的用户都知道这一点，溶液的电导率与温度密切相关，因为温度发生变化时，电解质的电离度、溶解度、离子迁移速度、溶液黏度等都会发生变化，电导率也会变化。温度升高，电导率增大。而此刻电导率仪的温度补偿功能就是为了克服温度的影响。 一、什么是电导率测量仪的温度补偿功能： 将溶液在实际温度下的电导率值转换为参考温度（一般为25℃）下的电导率值，使得溶液在不同温度下的电导率具有可比性，现在市场上所使用的电导率仪都有温度补偿功能，以满足各行各业比对或控制指标的需要。本文以使用电导率仪时，检定过程中需要的温补功能说明，简要的分析讨论。 在检定过程中增加这一检定项目也很有必要。实现电导率仪温度补偿的检定有两种方法，一种是温补前的KMR为定值，一种是温补后的KMV为定值，两种方法依据的原理相同，具体的检定步骤根据仪器设计的不同也可分为两种方法。检定过程中，我们还发现温度设置会影响电导池常数，分析表明电导率仪的温度补偿本质上和电导池常数补偿是相同的，当仪器的温度补偿缺失或存在故障时，可以利用电导池常数的补偿来实现电导率的温度补偿。 二、温度补偿的检定方法及问题 对于电导率大于1×10-4S·cm-1 的强电解质，电导率值与温度存在线性关系： KT=K0〔1+α（T-T0）〕（1）；在检定过程中，只要测得不同温度下的电导率值，通过JJG376-2007中的式（5）可求出仪器的温度系数α，从而实现对电导率仪温度补偿系数的检定。 将电导率仪常数Kcell设为1.00cm-1，输入某一信号的电导率值（如50μS·cm-1），调节温度传感器模拟电阻，使温度示值为25℃和15℃（35℃），再分别读取对应电导率仪测量值KMR和KMV。根据式（1）有： （2）（3） 问题： 1）. 国产电导率仪都是手动温度补偿，温度系数无法设置，其默认值为2.00%/℃。对于这类仪器，当温度设置为25℃时，为不补偿状态，测得的电导率为KMR，而其他温度下测得的电导率值为补偿后的电导率值KMV，可实现温度补偿的检定。 2）对于不同的电导率仪，其温度补偿的检定步骤也不尽相同，安徽赛科环保生产的DDS-307为例：后期生产（新型）的DDS-307电导率仪，调整温度示值时，电导率发生显著变化，定义为I型（DDS-308、国外产的电导率仪如con5等也归于此类）。早期生产的DDS-307电导率仪，调整温度示值时，电导率没有任何变化，为了便于区别我们将其定义为II型（大部分数显式DDS-11A/12A也归于此类）。 对于I型仪器，其温度系数的误差可以按JJG376-2007描述方法来测量，先设置好电导池常数，再调整温度示值。对于II型仪器，温度示值对电导率值没有影响，并不说明温度传感器模拟电阻器发生了故障，因为如果将仪器调到“检查”状态，发现调整温度示值时，电导池常数也发生了变化，当温度示值调整为15℃和35℃时，电导池常数分别变化到1.200cm-1 和0.800cm-1左右。 对于这类仪器温度补偿的检定，应该先将温度调整为目标温度（15℃或35℃），再调节电导池常数为1.00cm-1，然后分别读取对应的电导率值，根据式（3）就能求出仪器的温度系数。但是这一类仪器得到的数据，根据式（3）计算
带温度补偿的超声波测距系统设计
南通大学 传感器与检测课程设计(预习）报告 项目：带温度补偿的超声波测距系统设计 班级： 姓名： 学号： 联系方式： 学期：2015-2016-2
前言 (3) 一．课题调研 (3) 1.1传感器选型 (3) 1.1.1可选温度传感器 DS18B20 (3) 1.1.2可选用AD590温度传感器 (4) 1.2超声波传感器 (5) 1.2.2选用MAX232芯片做发射电路 (7) 1.2.3超声波发射电路 (8) 1.2.4超声波接收电路 (10) 1.2.5选用TL074芯片作为接受电路 (11) 1.3多种实现方法。 (12) 1.3.1方法一：系统结构框图 (12) 1.3.2工作原理 (12) 1.3.3方案二：系统结构图如下。 (13) 二．总体设计 (14) 2.1电路图 (14) 2.1.1超声波模块电路 (14) 2.2.1主程序设计。 (19)
前言 以AT89S51单片机为核心，设计了一种带温度补偿的超声波测距系统。系统包括单片机、超声波发射及接收模块、温度补偿模块、信息显示模块。温度补偿模块采用温度传感器DS18B20 采集环境温度，根据超声波速度与温度值的对应关系及时修正波速，以纠正温度的变化引起超声波测距系统产生的误差。 一．课题调研 1.1传感器选型 集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。 1.1.1可选温度传感器DS18B20 由于声音的速度在不同的温度下有所不同，因此为提高精度，应通过温度补偿对超声波的传播速度进行校正。系统采用DS18B20传感器测量温度，DS18B20 温度传感器具有不受外界干扰、精度高、测温范围宽等优点。单片机口接DS18B20 数据总线，控制DS18B20 进行温度转换和传输数据，数据总线接10 kΩ的上拉电阻，作用是使总线控制器在温度转换期间无需一直保持高电平。
冰箱的温度补偿开关位置及作用
冰箱的温度补偿开关位置及作用 让我们先了解一下冰箱的温度补偿开关作用：家用冷藏和冷冻双温型电冰箱，基本上是双温（冷藏冷冻）单控（冷藏室温度控制压缩机的开停，而冷冻室就没有温控器）型的，用机械式温控的占多，且均有个温度补偿开关（有的叫冬季开关或节电开关），只不过这开关是做成人工手动还是自动感温开关而已，人工按键型的采用左右（上下）拨动（或按动），开关两侧标有“开”字和“关”字；也有用“0”和“1”做代号的，“0”为关，“1”为开。其作用是为了在环境温度比较低时（10度以下，个别在16度以下时）冷冻室的温度得以保持较低温状态而特别设立的一个开关。因为冰箱压缩机开停是看冷藏室的温度，即冷藏室内温度达到了温控点（0-10度间控温）压缩机便停止运行，正因冷藏室是在0-10度间控温，如在冬季（或环境温度很低）时，冷藏室内温度与室外环境温度差不多，外环境就好象个大冷藏箱，那冰箱内温控器的感温探头就一直探到的温度是没在要开机点的，会一直处于停机状态（即压缩机不工作）但冷冻室的温度又要时时保持在零度以下，冷冻室又没有温控器，冷藏室的温度还没温升温控器又没复位压缩机不工作，那冷冻室内的食品不就要溶化了？所以专门设计了温度补偿开关。在冬季（或环境温度很低）时将这个温度补偿开关打开，那冷冻室的冷量就能得以保证了。工作原理：冷藏温控器探头旁或冷藏室蒸发器底加个小功率加热丝（有的是利用冷藏电灯泡的热量）通过温度补偿开关来控制该加热丝的通断电，该线路与温控器线路并联与压缩机串联，温控器线路在通路时，补偿加热线路相当于开路（因温控器内触点接通呈短路，加热丝有一定的阻值）是不加热的，压缩机运行进行补冷，在冷藏室够冷下温控器内触点分离，补偿加热线路与压缩机串联，又因压缩机线路电阻值相对于补偿加热线路来讲是相对小可忽略，加热丝就得电加热但压缩机是不工作的，这样冷藏室温控器可快点复位压缩机及时运行冷冻冷量得以保证。但在环境温度高时就不要打开温度补偿开关了，要不会出现开停机频繁和冷藏室霜厚和耗电大等不良现象了。
传感器温度补偿
传感器温度补偿算法分析 从数学上来看，压力传感器的输出u（正比于传感器的数字量/AD码）可当作相关的环境温度T和被测压力P的二元函数 轴 Y X 轴 Y被测压力X 压力传感器采集的数字量/ad码 前言： 首先我们对传感器线性化之后，进行温度补偿，如图我们在T0温度下对传感器进行了线性化。再进行一个温度点，两个压力点的标定，当标定压力为P1，此时处于A状态点，然后升温至T1，达到状态点B(X B,Y B,T1)，由X B 和T0温度下线性化关系求得标定前的压力值为Y C，得到虚拟点C(X C,Y C,T0),至此完成一个压力点的标定。然后更改标定压力为P2，到达状态点D(X D,Y D,T1)，可求虚拟点E(X E,Y E,T0)。至此标定工作完成。 T0时刻为传感器标定曲线，是一条基准曲线，其他温度时的曲线存在但是不知道形式，但是其上的标定点是已知的，当处于BCED区域内任意点F(X F,Y F,T)状态点时，T为温度传感器AD码，X F为压力传感器AD码，Y F为此 时的被测压力，如果不补偿此时显示压力为Y H（也就是一个基准值），我们需要求得Y F和Y H之间的增量，因为Y G到Y H温度变化了T0-T1，作比值即得每温度变化了多少压力（变化率），而H到F变化T-T0，所以Y F和Y H之间 的增量为(Y G-Y H)/(T1–T0)*(T-T0)。但是G点未知，我们需要通过已知点D点B去得到G的逼近点M，同理得H的逼近点N，
正文： 设y=f（x，T）函数图像如图 轴 Y X 轴 分析一个温度点，两个压力点的标定。Y为被测压力X为压力传感器AD码。 处于T0温度时，对传感器进行线性化（找到被测压力和传感器AD码的曲线）选择标定值PI，也就是在图中A点，然后升温至T1，根据此时传感器值X B和T0时刻的线性化关系求出Y C（也就是温度补偿前压力值），得到B(X B,Y B,T1) C(X C,Y C,T0)。 更换择标定值P2温度仍为T1则处于D状态点，根据此时传感器值X D和T0温度下的线性化关系求出Y E（也就是温度补偿前压力值），得到D(X D,Y D,T1) E(X E,Y E,T0)，标定过程完成。 补偿后，当温度改变压力改变，至F状态点，我们想根据该点的传感器的AD 码求出此时的被测压力， 先保持T不变，沿DB,EC对x进行插值，分别求得H的逼近点N，G的逼近点M， Y M=Y D+(Y B-Y D)/(X B-X D)*(X M-X D) Y N=Y E+(Y C-Y E)/(X C-X E)*(X N-X E) 保持X不变沿NM对T进行插值 Y F=Y N+(Y M-Y N)/(T1–T0)*(T-T0) …………………………………………………….. （※）解释对T插值的实际意义:如果未补偿则为YH，(YM-YN)/(T1–T0)为此传感器值
室外温度补偿技术
室外温度补偿技术 传统供热系统 特点：只是按照设定的供回水温度来控制锅炉的启停，与室外温度无关。不管室外温度高低与否，供暖温度总是一成不变这就造成了能源浪费，供暖不舒适等问题。 科学运行控制-----室外温度补偿技术 供热系统基本实现按需供热，采暖季可以实现节能约10%以上。通过增设采集室外温度，达到供热系统与外界所需同步，进一步缩小供热量与需热量的差距，达到节能运行的目的, 以及对换热机组实现最佳匹配。气候补偿系统可实现如下功能： 1)根据室外温度的变化控制和调节输送给用户的供水温度，避免发生用户室温过高，造成能耗浪费； 2)充分利用太阳辐射热和人的活动规律进行时段控制； 3)根据室外温度的变化，实现对运行曲线的自动分段调整； -20℃ 0℃ 5℃ 10℃ 供水温度℃ 室外温度℃ 95℃ 70℃ 实际需求 热量浪费 传统供热系统出水温度与室外温度关系图 供暖温度
4)根据每个换热机组的设备和维护结构状况，可随时、方便地进行调整； 5)换热机组在较高的回水温度下运行，避免冷凝水的出现，增加能耗。 优点：节约能源 供暖舒适 供热系统供水温度与室外温度关系图 室外温度℃ 供水温度℃ 95℃ 70℃ 实际需求 无热量浪费 采用室外温度补偿技术后 -20℃ 0℃ 5℃ 10℃ 供暖温度
控制系统：PLC控制系统 采用PLC控制器，可以根据供暖季的室外温度，对换热机组运行实施实时控制。根据室外空气温度,并且结合不同的时段，控制换热机组的运行。当有需热信号或气温下降需要供暖时,控制器自动调节控制系统。 特点如下： （1）能根据事先设定的采暖热曲线以及建筑物的热惰性，依照室外温度的变化自动调整锅炉出水温度，时刻满足事先设定好的大致室内温度； （2）PLC控制系统可以进行自适应调节，即控制器可以自动判断设定的采暖热曲线是否合理，并且能够进行自动调整以满足设定的室内温度； （3）控制器可以对每天的24小时分多个时段来进行控制，以满足不同时段的室内温度需求； （4）控制器可对全年的供暖进行编程，真正实现无人操作； （5）换热机组具有故障报警和故障记录，可以使维修人员非常容易的得知故障原因； （6）具有多级故障报警指示，确保了换热机组的运行安全