基于红外传感器阵列的智能温度传感器研究.pdf

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1、第23卷第12期传感技术学报V01．23No．122010年l2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．2010TheResearchonanIntelligentTemperatureSensorBasedontheInfraredSensorArraySONGNianlong，Qi，ZHANGXinyu，LIQian，WANGJing(TheFacultyofAutomationandInformationEngineering，XianUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstrac

2、t：Inordertoimprovethereliabilityoftheairpreheaterhotspotsdetectingsystem，thispaperintroducesanewkindofintelligenttemperaturesensors．Thesensorsadoptthestructureoftheinfraredsensorsarray，andapplythepatchestimationtheorybasedonmeanvaluetodataprocessing，thenusethenonlinearcompensatingmethodtoca

3、libratethedata．ThehardwarepansofthesensoradoptthesystemwithdualMCUanddualbus．andeachdualMCUsystemexpo~stheresultsbyitsrespectivecommunicationbus．Thecommunicationprotocolofthesystema-doptsthemodifiedModbusprotocol，whichcanmakesystemsdothefunctionofadhocnetworksandserf-healing．Comparedwiththe

4、commonsensorsoftheairpreheaterhotspotsdetectingsystem，thetemperaturesensorsmen。tionedhavesomeadvantages，suchaswidemeasuringrange，self-calibration，highaccuracy，goodcompatibilityandreliability，etc．Keywords：intelligenttemperature；infraredsensorsarray；patchestimationtheory；systemwithdualMCUandd

5、ualbus；nonlinearcompensationEEACC：7230S；7230Cdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．12．009基于红外传感器阵列的智能温度传感器研究宋念龙，李琦，张新雨，李倩，王静(西安理工大学自动化与信息工程学院，西安710048)摘要：为了提高空气预热器热点检测系统的可靠性，设计了一种新型的智能温度传感器。该传感器采用一种红外传感器阵列结构，并且运用基于均值的分批估计理论对数据进行融合处理，最后运用非线性补偿的方法对数据进行校准。该传感器的硬件采用了双单片机和双总线系统结构，每一个单片机系统都通过各自的通讯总线将

6、处理结果输出。系统的通讯协议采用改进的Modbus通讯协议，使得系统可以自组网、自愈合。与以往空气预热器热点检测系统的传感器相比，本传感器具有测温范围广、自校准、精度高、兼容性强、性能可靠等优点。关键词：智能传感器；红外传感器阵列；分批估计理论；双单片机与双总线系统；非线性补偿中图分类号：TP212．14；TP212．6文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)12—1713-05在大型电站锅炉中，电站锅炉空气预热器(简偶和单点红外传感器测量的面积范围较小，对空预器称空预器)对于热量回收和节省能源起着重要作热点的测量会出现盲区，容易出现火灾漏报的现象，用，由于空预

7、器所处设备环境和运行方式的原因，空并且热电偶和热电阻的响应较为缓慢，不能及时的发预器存在发生再燃烧的隐患，而空预器的再燃烧将现热点，一旦发现热点，损失就会相当严重J。会影响到整个发电机组的正常工作，因此，对空预器本文介绍了一种新型的基于红外传感器阵列的的热点检测及对火灾隐患做出准确的判断对于杜绝智能温度传感器，用于空预器的热点检测，本传感器火灾事故有着重要的意义，这也是国内外电站锅炉采用了红外传感器阵列结构和双单片机系统、双总线生产商比较关心的问题。结构，具有反应灵敏、精度高、测温面积大、自校准、自以往