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应变温度补偿方法的改进

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）。

应变式传感器的温度误差及补偿方法

Value Engineering 0引言应变式传感器以电阻应变片为转换元件，应变片粘贴在被测试件表面，由于被测试件的变形使其表面产生应变，从而引起电阻应变片的阻值变化，通过测量电阻的变化即反映了应变或应力的大小。电阻应变片不仅能够测量应变，而且对其他的物理量，只要能变为应变的相应变化，都可进行测量，如可以测量力、压力、位移、力矩、重量、温度和加速度等物理量。它结构简单、体积小、测量范围广、频率响应特性好、适合动态和静态测量、使用寿命长、性能稳定可靠，是目前应用最广泛的传感器之一[1-3]。电阻应变片由于温度变化引起的电阻变化与试件应变所产生的电阻变化几乎有相同的数量级，如果不采取必要的措施克服温度的影响，测量的精度无法保证。1温度误差产生的原因1.1电阻温度系数的影响应变片敏感栅的电阻丝阻值随温度变化的关系可用下式表示：R t =R 0（1+α0 ）Δt （1）式中:R t ———温度为t 时的电阻值；R 0———温度为t 0时的电阻值；α0———温度为t 0时金属丝的电阻温度系数；Δt ———温度变化值， Δt=t-t 0。当温度变化Δt 时，电阻丝电阻的变化值为： ΔR=R t -R 0=R 0α0Δt （2） 1.2试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时，不论环境温度如何变化，电阻丝的变形仍和自由状态一样，不会产生附加变形。当试件与电阻丝材料的线膨胀系数不同时，由于环境温度的变化，电阻丝会产生附加变形，从而产生附加电阻变化。设电阻丝和试件在温度为0℃时的长度均为l 0，它们的线膨胀系数分别为βs 和βg ，若两者不粘贴，则它们的长度分别为l s =l 0（1+βs Δt ），l g =l 0（1+βg Δt ）（3）当两者粘贴在一起时，电阻丝产生的附加变形Δl 、附加应变εβ和附加电阻变化ΔR β分别为Δl =l g -l s =（βg -βs ）l 0Δt （4）εβ=Δl 0=（βg -βs ）Δt ，ΔR t =K 0R 0εβ=K 0R 0（βg -βs ）Δt （5）那么由于温度变化而引起的应变片总电阻相对变化量为ΔR t 0=ΔR α+ΔR β0=[α0+K 0（βg -βs ）]Δt （6）折合成附加应变量或虚假的应εt ，有 εt =ΔR t R 00 =αK 0+（βg -βs "）Δt （7）由式（6）和式（7）可知，因环境温度变化而引起的附加电阻的相对变化量，除了与环境温度有关外，还与应变片自身的性能参数（K 0，α0，βs ）以及被测试件线膨胀系数βg 有关。温度对应变特性的影响，除了上述两个方面，还将会影响粘合剂传递变形的能力等。但在常温下，上述两个方面是造成应变片温度误差的主要原因。 2温度补偿方法温度补偿方法通常有线路补偿和应变片自补偿两大类。 2.1线路补偿法电桥补偿是最常用且效果较好的线路补偿。图1是电桥补偿法的原理图。电桥输出电压U o 与桥臂参数的关系为：U o =A （R 1R 4-R B R 3）（8）式中，A 为由桥臂电阻和电源电压决定的常数。由上式可知，当R 3和R 4为常数时， R 1和R B 对电桥输出电压U o 的作用方向相反。利用这一基本关系可实现对温度的补偿。测量应变时，工作应变片R 1粘贴在被测试件表面上，补偿应变片R B 粘贴在与被测试件材料完全相同的补偿块上，且仅工作应变片承受应变，如图2所示。当被测试件不承受应变时，R 1和R B 又处于同一环境温度为t 的温度场中，调整电桥参数使之达到平衡，此时有U o =A （R 1R 4-R B R 3）=0（9）工程上，一般按R 1=R B =R 3=R 4选取桥臂电阻。当温度升高或降低Δt=t-t 0时，两个应变片因温度而引起的电阻变化量相等，电桥仍处于平衡状态，即U o =A[（R 1+ΔR 1t ）R 4-（R B +ΔR Bt ）R 3]=0（10）若此时被测试件有应变ε的作用，则工作应变片电阻R 1又有新的增量ΔR 1=R 1K ε，而补偿片因不承受应变，故不产生新的增量，此时电桥输出电压为U o =AR 1R 4K ε（11）由上式可知，电桥的输出电压U o 仅与被测试件的应变ε有关，而与环境温度无关。线路补偿法的优点是简单方便，补偿效果好。其缺点是在温度变化梯度较大的情况下，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。2.2应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片（称之为温度自补偿应变片）来补偿的。根据温度自补偿应变片的工作原理，可由式（7）得出，要实现温度自补偿，必须有：α0＝-K 0（βg -βs ）（12）———————————————————————基金项目：国家自然科学基金项目（60572001），河南省教育厅项目（2008B510019）和河南科技厅项目（112300410285）。作者简介：张宁（1974-），女，河南开封人，硕士，讲师，研究方向为电子信息工程，检测技术等。应变式传感器的温度误差及补偿方法 Temperature Error and Compensation of Strain Sensor 张宁Zhang Ning （商丘师范学院物理与电气信息学院，商丘476000）（Department of Physics and Electrical Information ，Shangqiu Normal University ，Shangqiu 476000，China ）摘要：分析了应变式传感器在实际应用中由于环境温度变化等因素的影响产生的附加误差，给出了几种温度误差的补偿方法，以提高测量的准确性。 Abstract:This paper systematically analyzes the additional error of resistor sensor in the actual application influenced by the factors such as the ambient temperature.In order to solve this problem,this paper puts forward several methods of temperature compensation to increase the measuring precision to ensure accuracy. 关键词：应变式传感器；温度误差；补偿 Key words:resistor strain sensor ；temperature error ；compensation 中图分类号：TS3文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）04-0011-02·11·

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

应变片的温度误差及补偿之令狐文艳创作

应变片的温度误差及补偿令狐文艳 1. 应变片的温度误差由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差 , 称为应变片的温度误差。产生应变片温度误差的主要因素有 : 1) 电阻温度系数的影响敏感栅的电阻丝阻值随温度变化的关系可用下式表示：Rt=R0（1+ α 0 Δ t ） (3 - 14) 式中 : Rt——温度为 t ℃时的电阻值 ; R0——温度为 t 0 ℃时的电阻值 ; α 0——金属丝的电阻温度系数 ; Δt——温度变化值, Δ t=t -t0 。当温度变化Δ t 时 , 电阻丝电阻的变化值为 ΔRt=Rt-R0=R0α0Δt（ 3 - 15 ） 2) 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响

当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时 , 不论环境温度如何变化 , 电阻丝的变形仍和自由状态一样 , 不会产生附加变形。当试件和电阻丝线膨胀系数不同时 , 由于环境温度的变化 , 电阻丝会产生附加变形 , 从而产生附加电阻。设电阻丝和试件在温度为 0 ℃时的长度均为 L0 ，它们的线膨胀系数分别为β s 和β g, 若两者不粘贴 , 则它们的长度分别为 Ls=L0（1+ β s Δ t ）（ 3 - 16 ） Lg= L0 （1+ β g Δ t ）（ 3 - 17 ）当二者粘贴在一起时 , 电阻丝产生的附加变形Δ L, 附加应变εβ和附加电阻变化Δ R β分别为 Δ L= Lg - Ls = （β g- β s ）L0 Δ t (3 - 18) εβ = Δ LL0= （β g- β s ）Δ t (3 - 19) ΔRβ=K0R0εβ=K0R0(βg-βs)Δt(3-20) 由式（ 3 - 15 ）和式（ 3 - 20 ） , 可得由于温度变化而引起应变片总电阻相对变化量为折合成附加应变量或虚假的应变ε t, 有

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

传感器实验报告应变片的温度效应及补偿

北京XX大学实验报告课程（项目）名称：实验三应变片的温度效应及补偿学院：自动化专业：自动化班级：学号：姓名：成绩： 2013年12月10日

实验一一、任务与目的了解温度对应变测试系统的影响。二、原理（条件）当应变片所处环境温度发生变化时，由于其敏感栅本身的温度系数，自身的标称电阻值发生变化，而贴应变片的测试件与应变片敏感栅的热膨胀系数不同，也会引起附加形变，产生附加电阻。为避免温度变化时引入的测量误差，在实用的测试电路中要进行温度补偿。本实验中采用的是电桥补偿法三、内容与步骤（1）了解加热器在实验仪所在的位置及加热符号，加热器封装在双平行的上片梁与下片梁之间，结构为电阻丝。（2）将差动放大器的（＋）、（－）输入端与地短接，输出端插口与F／V表的输入插口Vi相连。（3）开启主、副电源，调节差放零点旋钮，使F／V表显示零。再把F／V表的切换开关置2V档，细调差放零点，使F／V表显示零。关闭主、副电源， F／V表的切换开关置20V档，拆去差动放大器输入端的连线。（4）按图接线，开启主副电源，调电桥平衡网络的W1电位器，使F／V表显示零，然后将F／V表的切换开关置2V档,调W1电位器，使F／V表显示零。（5）在双平行梁的自由端（可动端）装上测微头，并调节测微头，使F／V表显示零。（6）将－15V电源连到加热器的一端插口，加热器另一端插口接地；F／V表的显示在变化，待F／V表显示稳定后，记下显示数值(起始-0.60 终止 0.094 温度：)，并用温度计（自备）测出温度(室温)，记下温度值。（注意：温度计探头不要触在应变片上，只要触及应变片附近的梁体即可。）

电阻应变片温度误差及补偿.

电阻应变片温度误差及补偿 1.温度误差因环境温度改变而引起电阻变化的两个主要因素是: （1）应变片的电阻丝具有一定的温度系数。（2）电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。应变片电阻丝的电阻与温度关系为：式中，R t为温度t时的电阻值，R Q为温度t o时的电阻值；t为温度变化值；为敏感栅材料电阻温度系数。应变片由于温度变化产生的电阻相对变化为： R1R Q t （2.25）另外，如果敏感栅材料线膨胀系数为与被测构件材料线膨胀系数不同，当环境温度变化时，也将引起应变片的附加应变，这时电阻的变化值为： R 2 R Q K （e g） t （2.26）式中，e为被测构件（弹性元件）的线膨胀系数，g敏感栅（应变丝）材料的线膨胀系数。因此，由温度变化造成的总电阻变化为： R [ t K（e g） t]R o （2.27）而电阻的相对变化量为： R —t K（e g）t（2.28） R Q 由式（2.28 ）可知，试件不受外力作用而温度变化时，粘贴在试件表面上的应变片会产生温度效应，它表明应变片输出的大小与应变计敏感栅材料的电阻温度系数、线膨胀系数g，以及被测试材料的线膨胀系数e有关。 2?线路补偿（1）零点补偿电桥的电阻应变片虽经挑选，但要求四个应变片阻值绝对相等是不可能的。即使原来阻值相等，经过贴片后将产生变化，这样就使电桥不能满足初使平衡条件，即电桥有一个零位输出（U Q Q）。为了解决这一问题，可以在一对桥臂电阻乘积较小的任一桥臂中串联一个小电阻进行补偿，如图2.8所示。例如当R1R3 R2R4时，初始不平衡输出电压U。为负，这时可在R1桥臂上接入 R Q，使电桥输出达到平衡。 R t R o(1 t) R Q R o t (2.24)

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。

应变片的温度误差及补偿

应变片的温度误差及补偿 1. 应变片的温度误差由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差, 称为应变片的温度误差。产生应变片温度误差的主要因素有: 1) 电阻温度系数的影响敏感栅的电阻丝阻值随温度变化的关系可用下式表示： Rt=R0 （1+ α 0 Δ t ）(3 - 14) 式中: Rt——温度为t ℃时的电阻值; R0——温度为t 0 ℃时的电阻值; α 0——金属丝的电阻温度系数; Δ t——温度变化值, Δ t=t -t0 。当温度变化Δ t 时, 电阻丝电阻的变化值为 Δ Rt=Rt- R0= R0 α 0 Δ t （3 - 15 ） 2) 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时, 不论环境温度如何变化, 电阻丝的变形仍和自由状态一样, 不会产生附加变形。当试件和电阻丝线膨胀系数不同时, 由于环境温度的变化, 电阻丝会产生附加变形, 从而产生附加电阻。设电阻丝和试件在温度为0 ℃时的长度均为L0 ，它们的线膨胀系数分别为β s 和β g, 若两者不粘贴, 则它们的长度分别为

Ls= L0 （1+ β s Δ t ）（3 - 16 ） Lg= L0 （1+ β g Δ t ）（3 - 17 ）当二者粘贴在一起时, 电阻丝产生的附加变形Δ L, 附加应变εβ和附加电阻变化Δ R β分别为 Δ L= Lg - Ls = （β g- β s ）L0 Δ t (3 - 18) εβ = Δ LL0= （β g- β s ）Δ t (3 - 19) Δ R β = K0 R0 εβ = K0 R0( β g- β s) Δ t (3 - 20) 由式（3 - 15 ）和式（ 3 - 20 ）, 可得由于温度变化而引起应变片总电阻相对变化量为折合成附加应变量或虚假的应变ε t, 有由式（3 - 21 ）和式（ 3 - 22 ）可知, 因环境温度变化而引起的附加电阻的相对变化量, 除了与环境温度有关外, 还与应变片自身的性能参数（K0 ，α 0 ，β s ）以及被测试件线膨胀系数β g 有关。 2. 电阻应变片的温度补偿方法电阻应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿两大类。 1) 线路补偿法

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。

应变片的温度效应补偿

应变片的温度效应补偿普通应变片使用时，用胶粘贴在弹性元件上，利用电桥测出阻值以获得应变或压力。电阻应变片会受到环境和温度的影响，其原因，一是应变片电阻本身具有电阻温度系数；二是弹性元件与应变片两者的线膨胀系数不同，即使无外力作用，即无应变现象，由于环境温度的变化也会引起应变片电阻值的改变，从而产生测量误差。所以必须采取适当的温度补偿措施。通常应变片的测量电路采用应变电桥，应变片作为电桥的部分或全部桥臂电阻。能把应变片电阻值的微小变化转化成输出电压的变化。应变电桥的原理图如图1所示，它是以应变片或电阻元件作为电桥桥臂。在室温下不承受应力时，一般选择R 1＝R 2＝R 3＝R 4。在组成应变电桥时可取1R 为应变片、1R 和2R 为应变片或1R ～4R 均为应变片等几种形式。I U 为直流稳压电源，O U 为电桥的输出电压。必须注意，工作片和温度补偿片的电阻值、灵敏系数以及电阻温度系数应相同，分别粘贴在构件上和不受力的试件上，以保证它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。 U I U I 图1 电桥原理图2 半桥单臂温度补偿接法应变片在电桥中的接法常有以下三种形式：（1）半桥单臂接法如图2所示， R1、R3、R4为纯电阻，R2为应变片 1342T R R R R R R R R ε====+?+? O I I I 1 22 ()2(2) T T T T R R R U U U R R R R R U R R R εεεε+?+?= -+?+??+?=+?+? 由于 ,T R R R R ε ?? 故上式可简化为 O I () 4T R R U U R ε?+?= 此时存在由于温度变化而引人的误差（2）半桥双臂接法将两个完全相同的工作应变片贴在弹性元件的不同部位，使得在外力作用下，其中一片受压，一片受拉，一个作为工作应变片，另一个作为补偿应变片，然后把这两片接在电桥的相邻桥臂里，另两个桥臂接固定电阻，如图3所示。

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