红外传感器的温度资料已

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1、红外传感器的温度漂移和非线性问题1引起热敏电阻测温回路温度漂移的原因：引起热敏电阻测温回路温度漂移的原因主要有：电源的精度和稳定性，热敏电阻是通过阻值的变化来测定温度，它需要通过电源将电阻信号转化为电压信号，其电源一般多采用电压源，电源输出电压的微小波动都会影响测量结果的准确性，所以要尽可能的提高电源输出电压的精度和稳定性来提高温度测量的精度；环境温度是造成温漂的主要原因；测量时间会造成时漂；两热敏电阻特性不同会造成直流漂移；运算放大器、模/数转换器等元器件均存在温漂。在众多因素中，环境温度的变化也即温漂对红外轴温控系统的轴温的准确测量影响最大

2、，也是本文要解决的主要问题之一。根据热敏电阻红外传感器测温的方法根据热敏电阻红外传感器的内部结构，采用电桥法将热敏电阻值转化成电压信号是一种方便的方法。如图2.当选择R1=R2=Rt0=Rt0(Rt0为热敏电阻Rt在绝对参考温度T0时的阻值，Rt0的含义亦相同)并且R1，R2和Rt0的温度特性基本一致时，电桥输出误差最小。此时电桥的输出电压Vi={(R-Rr)/2(R+Rt)}Vcc.理想情况，当无热源时，电桥输出电压为零。从上式可看出，电桥输出电压Vi与热敏电阻Rt的阻值成非线性关系。温漂的补偿方案解决温漂的补偿方法通常有两种，一种是设计专门

3、的补偿电路进行补偿，另一种是利用软件即程序进行补偿。综合温漂补偿的方法，本文中采用以下方法进行温漂的补偿：（1）采用精密元件仪器采用热稳定性好，精度高的元器件可从根本上降低温漂。（2）提高电源的特性采用高精度、低温漂、低压差集成稳压元件来构成稳压电源，从根本上提高基准电源的精度和稳定性。（3）电桥对测温电桥进行硬件电路补偿，减小电桥的零点漂移。（4）差分运放选择性能优越的仪用放大器比如AD624C作为第一级运放。（5）软件补偿采用周期测量法和测温校正相结合的方法对温漂进行校正。红外传感器的非线性化问题热敏电阻红外传感器经测温电桥后其输出是一条非

4、线性曲线，如图3.实际上A/D转换结果与轴温之间是一组与环境温度相关的非线性曲线簇，相当于三维空间中一曲面。但在测量系统中，我们总期望输入与输出之间存在一一对应的关系，即线性关系，因此，需对红外传感器的测量结果进行线性化补偿。线性化补偿方案线性化补偿的方案亦有两种：硬件补偿法和软件补偿法。硬件补偿法采用专门的电路进行补偿，比如串并联电阻或采用对数比例电路；软件补偿法有：查表法即建立传感器经测量通道后A/D转换后来选择直线段，通过插值计算获得相应测量值；计算法，对传感器进行分析建立其物理模型，根据物理模型建立数学模型，对数学模型进行分析，通过计算

5、可获得测量值，其前提是传感器的特性可用数学方程式精确描述：数据拟合，它是通过输出来获得输入测量值的一种方法，具体是通过测量获得一组传感器特性数据，利用最小二乘法进行多项式曲线拟合参考文献：【1】董长飞。C8051F系列单片机原理开发与C语言编程【M】。北京：北航出版社。2005【1】张周锁。高速机车轴温监测系统【J】振动工程学报，2000，（10）【2】JohnRegister.运用智能红外传感器测量温度【J】Sensors,1997,(8)【3】王铁流。红外轴温监测系统中列车信号的计算机模拟【J】电阻技术应用，1995，（9）【4】栾成强，基

6、于热敏电阻的温度监测系统【J】ElectronicProductsChina,2002,(12)【5】吴晓凡。传感器输出信号的线性化处理【J】。自动化仪表，1998，（7）