论文研究-基于皮拉尼效应的小量程气压传感器设计 .pdf

所需积分/C币:6 2019-08-17 412KB .PDF
评分

基于皮拉尼效应的小量程气压传感器设计,沈照,刘清惓,提出一种基于皮拉尼效应的小量程气压传感器,利用计算流体动力学方法对该传感器探头进行了流-固耦合传热分析。为了验证传感器的��
山国武花记文在丝 值稳定在℃吋所需的加热功率,本文利用 软件对气压传感器探头进行匹面体 网格划分,并运用软件 对模型进行流固耦合传热计算分析。设定气压传感 器探头的环境温度为,气压为根据仿真结果,加热电组的加热功率为 加热腔和参考腔的温度差可稳定在°C,其温度场分布图如图所示。因此,本设计中低 气压传感器探头中加热电阻的加热功率设置为,以达到有效提高传感器的灵敏度和可 靠性的目的。 rature 38196 372851 363745 354E8 318213 参考腔铂电阻加热腔铂电阻 309.1C6 图仿真获得的温度场分布图 高精度测量电路设计 整个系统主要包括 处理器、六通道 模数转换芯片、低噪声线性电 源、和 上位机接口,处理器通过 协议将采集到的数据发送至上位机显示,测 量电路板的说明如图所小。 电平转换V 恒功率 加热电路 电源电路 传感器接入 图传感器测量电路实物图 为实现高精度的温度测量,釆用噪声1.8μV,温澋系数 ℃C的外部基准源 做为米样的基准电压,采用精度为 ℃C温漂的精密电阻作为参考电阻。 为降低由导线电阻引起的误差,薄膜铂电阻接入方式采用四线制。为提扃传感器的灵敏度 和可靠性,经仿真实验验证将加热功率确定为 加热电阻的阻值选为1002,温漂为 ℃C,并采用了限流电阻以控制电路负载。采用光电耦合器米减小功率器件对模 数转换器以及处理器的干扰,利用控制算法和脉宽调制技术对精密加热 山国武花记文在丝 电阻进行恒功率加热控制。在电路设计中,将功率关、限流电阻和精密加热电阻串联连接。 通过脉宽调制控制功率开关,从而控制加热功率。 误差修正算法设计 试验平台搭建与数据分析 为获得环境温度、加热腔內和参考腔內温度差和气压之间的函数关系,设计了一套可模 拟传感器工作环境的实验装置。该装置由高低温低气压试验箱、数据采集与发送系统、箱外 数据接收系统组成。高低温低气压试验箱用于模拟高空大气环境,该装置通过调节温控仪和 真空泵可获得不同的温度值和压力值,将三个薄膜铂电阻的测量结果通过无线模块发送给上 位机。模拟实验装置如图所示。 图模拟实验装置图 在实验中,脊测得的环境温度值记为,加热腔内和参考腔内温度差值记为Δ,气压 为。通过改变环境温度和气压值,测得加热腔和未加热温度差和环境温度,温度差值与 环境温度关系曲线如图所示。 Phhhh 0 度 差 1d n L 值 丑环境温度℃ 图温度差值与环境温度关系曲线 山国武技论文在丝 由测量结果可知,环境温度·定吋,气压越低,加热腔内和参考腔内温度差值越大;气 压一定时,环境温度越髙,加热腔内和参考腔内的温度差值越小。当气压值时,环境 温度从℃变化至℃,加热腔内和参考腔内的温度差可由℃C增加到°C。如忽 略传感器的温漂效应,则产生的测量误差可能达到以上。 基于遗传算法的温漂修正方法 遗传算法 是一种基于自然选择和基因遗传学原理的随机并行搜 索算法,主要包括选择、交叉和变异操作,具有了整个搜索过程的鲁棒性、隐含并行性。 该算法寻求最优解而不需要仼何初始化信息。使用遗传算法对采集到的实验数据进行拟合, 得到环境温度、温差与气压的涵数关系式△其中,为气体压力值,单位为 为环境温度,单位为℃,Δ为加热腔温度与参考腔温度的差值,单位为℃C。将该 拟合公式存入程序代码中,就可通过测量环境温度和温差计算山温漂修正后的气压值 根据测量结果使用遗传算法拟合得到三者之间的关系如式。 +^+A+△^+△ 其中, 利用上述方稈可获得环境温度、温度差值和气压值的三维曲面,如图所示。 气压值 (hPa) 图环境溫度、温度差值和气压的三维关系图 为了崄证传感器的性能,将其放置在不同的气压和坏境温度卜。通过每组的坯境温度和 温度差值来计算气压值,把求得的气压值和参考的气压值进行比较,结果如衣所示。利用 修正算法进行误差修正后,该传感器的最大相对误差 以 作为量程, 满量程误差小于 山国武技论文在丝 表气压实测值与参考值对比结果 环境温度值温度差值差修正后的 還传算法误实际气压参气压测量误 满量程误差相对误差 C 实测值 考值 差 结论 本文设计了一种基于皮拉尼效应的小量程气压传感器,利用 软件对气压传感 尜探头进行∫流固耦合传热分析。为消除环境温度对传感器温度特性旳影响,提出∫将加 热元件和测温元件分开并映射一个参老腔的双腔体结构,同时还设有一个铂电阻用来测量环 境温度,并提岀了ˉ种利用遗传算法消除环境温度引起的测量误差的新方法。设计搭建了实 验测试平台,在℃℃范围内进行测试。实验结果表明,该传感器读数精度优于 满量程精度为 。这种基于髙精度测量电路及遗传算法的气压传感器,在低气压测量领 域具有一定的应用潜力,可作为常气压传感器的补充。 参考文献 汪家奇唐祯安与工艺兼容的皮拉尼传感器研究传感技术学报 张风田唐祯安高仁璟金仁成郭文泰王海霞微热板式气压传感器结构设计与热分析光学精 密工程 张习文李佐蔡士杰歐宗瑛基于遗传算法的以线段和圆弧为单元的曲线拟合计算机辅助设计与图 形学学报

...展开详情
立即下载 最低0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
举报 举报 收藏 收藏
分享
279KB
论文研究-基于k-means聚类算法的研究 .pdf

基于k-means聚类算法的研究,黄韬,刘胜辉,本文首先分析研究聚类分析方法,对多种聚类分析算法进行分析比较,讨论各自的优点和不足,同时针对原k-means算法的聚类结果受随机��

2019-08-15 立即下载
428KB
论文研究-基于虚拟化及重定向技术的Android沙箱设计与实现 .pdf

基于虚拟化及重定向技术的Android沙箱设计与实现,崔海娜,张天乐,随着移动设备的普及,移动企业管理(EMM)作为解决企业移动化安全和管理问题的产品应运而生。EMM的移动性管理元素之一--移动内容管�

2019-08-22 立即下载
240KB
论文研究-基于情感信息收集-抽取架构的文本情感分析网络 .pdf

基于情感信息收集-抽取架构的文本情感分析网络,郭豪,双锴,近些年来,文本的情感分类作为自然语言处理领域的关键任务得到了越来越多的关注,基于深度学习的网络模型在该任务中取得了很大的成�

2019-08-18 立即下载
269KB
论文研究-基于FPGA的多功能扫频信号源的设计 .pdf

基于FPGA的多功能扫频信号源的设计,刘颢阳,李绍胜,扫频信号源是扫频仪主要功能部件,对其实现方法进行研究有重要意义。本文给出了一种由FPGA与DAC组合的扫频信号源设计方案。信号源��

2019-08-15 立即下载
942KB
论文研究-基于微信公共平台的小型图书馆管理系统的设计与实现 .pdf

基于微信公共平台的小型图书馆管理系统的设计与实现,许鹏,范春晓,从互联网的思维方式上考虑,结合微信公共号对外提供的接口和服务,综合利用开源的开发框架和新兴的WEB服务技术,设计并实现了基于��

2019-08-17 立即下载
424KB
论文研究-基于JsSIP实现SIP网页客户端 .pdf

基于JsSIP实现SIP网页客户端,高嵬,孙其博,JsSIP是使用Javascript脚本语言实现的开源SIP协议栈,是目前广泛应用的各种基于SIP协议的Web音视频通信终端的基础库�

2019-08-22 立即下载
194KB
论文研究-基于WinCE的智能车载仪表的设计 .pdf

基于WinCE的智能车载仪表的设计,韩琨,郝继飞,针对当前汽车仪表的发展趋势,设计了一款基于WinCE操作系统的智能车载仪表。智能车载仪表可以通过CAN总线接受汽车各个部件的ECU的信�

2019-08-20 立即下载
1.56MB
论文研究-基于深度学习的人脸识别算法研究 .pdf

基于深度学习的人脸识别算法研究,赵学斌,张雷,传统的人脸识别算法主要是基于图像的浅层特征提取,比如LBP、SIFT、HOG等图像特征描述算子,然后进行多种浅层特征融合,PCA降维之后��

2019-08-16 立即下载
426KB
论文研究-基于Android平台的电子书阅读器的设计与实现 .pdf

基于Android平台的电子书阅读器的设计与实现,赖穆彬,邹仕洪,本文主要阐述了在android平台上十分流行的电子书阅读器的设计与实现,具有智能断章,翻页特效,场景模式切换,阅读字体调节,用户��

2019-08-16 立即下载
255KB
论文研究-基于CUDA技术的运动估计算法加速 .pdf

基于CUDA技术的运动估计算法加速,刘婷,程荣辉,运动估计模块是数字图像/视频处理中最重要的模块之一,它的处理技术直接决定了图像/视频处理的效果,快速有效的运动估计算法是现�

2019-08-18 立即下载
305KB
论文研究-基于加权跳数的DV-HOP定位算法 .pdf

基于加权跳数的DV-HOP定位算法,白进京,周先菊,节点定位技术在无线传感器网络中占据至关重要的地位,如何提高定位精度是本文的研究的目的。本文深入分析了DV-Hop(Distance Vector-Hop��

2019-08-21 立即下载
290KB
论文研究-基于LSTM神经网络的股价短期预测模型 .pdf

基于LSTM神经网络的股价短期预测模型,成烯,钟波,股价预测是时间序列预测领域最具有挑战性的问题,准确预测股价能够帮助投资者降低风险,提高收益。本文应用LSTM神经网络对股价指��

2019-08-14 立即下载
533KB
论文研究-基于WiFi的环境监测系统设计 .pdf

基于WiFi的环境监测系统设计,李山,,WiFi(Wireless Fidelity)技术具备传输速率高、传播距离远、覆盖范围广等特点,在无线局域网应用中得到了迅猛的发展。本文设计并实现了一�

2019-08-16 立即下载
473KB
论文研究-基于I-7188的EIB网关的设计与实现 .pdf

基于I-7188的EIB网关的设计与实现,何欣,黄涛,EIB网关对智能家居的集成应用推广具有极其重要的意义。本文通过研究EIB(European Installation Bus)协议及其外部通信机制,提出基于I-7188��

2019-08-16 立即下载
613KB
论文研究-基于React的前端组件化研究与设计 .pdf

基于React的前端组件化研究与设计,周兴宇,卞佳丽,随着互联网行业的快速发展,Web应用更加庞大和复杂,对用户体验和交互有着越来越高的需求,对前端技术不断提出新的要求。React是一�

2019-08-20 立即下载
1.67MB
论文研究-基于深度学习的不可见图像隐写术 .pdf

基于深度学习的不可见图像隐写术,董士琪,刘建毅,隐写术和隐写分析是信息安全领域中的一个重要分支——信息隐藏的主要内容,二者在对抗中不断发展进步。近年来已经有大量的工作将��

2019-08-15 立即下载
256KB
论文研究-基于可信度的不确定性推理的研究与应用 .pdf

基于可信度的不确定性推理的研究与应用,杨阿琴,,本文将基于可信度的不确定性推理其运用到民航机务维修差错预警专家系统中进行研究中,并在Jess推理引擎的基础上,研究了具体的知��

2019-08-16 立即下载
202KB
论文研究-基于PSO算法的 -SVM算法参数优化 .pdf

基于PSO算法的 -SVM算法参数优化,王洁,白静,在v-SVM算法参数选择中,现多采用反复试验的方法,局限性较大且操作复杂。因此,本文采用了粒子群算法来优化v-SVM中的参数,并将之��

2019-08-16 立即下载
394KB
论文研究-基于数字图像处理的车牌识别技术的研究 .pdf

基于数字图像处理的车牌识别技术的研究,彭运生,王晨升,车牌识别系统(License Plate Recognition 简称LPR)技术广泛应用于智能交通系统中,一般分为车牌预处理、定位、字符分割和字符识别四个主�

2019-08-20 立即下载
265KB
论文研究-基于JDBC的数据库访问研究 .pdf

基于JDBC的数据库访问研究,于宁宁,赵宗平,JDBC兼具有强大的数据处理功能,它可以处理各种不同类型的数据源,同时具有极其简单、易用的编程接口,因而得到了广泛的应用。为��

2019-08-15 立即下载
img

关注 私信 TA的资源

上传资源赚积分,得勋章
相关内容推荐