Математические модели контактных датчиков температуры и цифровые методы компенсации их методических погрешностей
Диссертация
Рассмотрение непрерывной модели первого порядка теплообмена между датчиком температуры и средой, учитывающей влияние внутреннего источника теплоты датчика, позволило разработать нестационарный метод компенсации самонагрева чувствительного элемента контактных датчиков температуры при известном показателе тепловой инерции датчиков. С помощью данного метода стандартная процедура компенсации… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Непрерывные математические модели контактных датчиков температуры, содержащих внутренний источник теплоты
- 1. 1. Экспериментальный и теоретический анализ процессов теплообмена между контактным датчиком температуры, содержащим внутренний источник теплоты, и средой
- 1. 2. Вывод математических моделей контактных датчиков температуры, содержащих внутренний источник теплоты
- Выводы
- ГЛАВА 2. Дискретные математические модели контактных датчиков температуры, содержащих внутренний источник теплоты
- 2. 1. Получение дискретных математических моделей контактных датчиков температуры, содержащих внутренний источник теплоты
- 2. 2. Оценка параметров дискретных математических моделей контактных датчиков температуры, содержащих внутренний источник теплоты
- 2. 3. Применение процедур МНК и ОМНК для оценки параметров дискретных математических моделей контактных датчиков температуры, содержащих внутренний источник теплоты
- Выводы
- ГЛАВА 3. Цифровые методы компенсации методических погрешностей контактных датчиков температуры
- 3. 1. Метод автоматического определения оптимальных условий калибровки контактных датчиков температуры
- 3. 2. Нестационарный метод компенсации самонагрева чувствительного элемента контактных датчиков температуры при известном показателе тепловой инерции датчиков
- 3. 3. Нестационарный метод компенсации самонагрева чувствительного элемента контактных датчиков температуры при неизвестном показателе тепловой инерции датчиков
- 3. 4. Метод компенсации ошибки измерения сопротивления резистивных датчиков температуры, включенных в токовую петлю, в условиях изменения коэффициента усиления измерительной схемы
- Выводы
Список литературы
- Геращенко О.А. Температурные измерения. / О. А. Геращенко, А. Н. Гордов, Н. А. Ярышев и др. -Киев: Наук, думка. 1989. 704 С.
- Алексеев В.А. Обеспечение теплового режима радиоэлектронного оборудование космических аппаратов. / В. А. Алексеев, В. В. Малоземов Учебное пособие. -М: МАИ, 2001. 52 С.
- Пичулин B.C. Математическое моделирование в проектировании индивидуальных систем жизнеобеспечения экипажей космических аппаратов. / B.C. Пичулин Учебное пособие. М: МАИ, 2001. 88 С.
- Наумов В.И. Физические основы безопасности ядерных реакторов. / В. И. Наумов Учебное пособие. М: МИФИ, 2003. 156 С.
- Виглеб Г. Датчики. / Г. Виглеб — пер. с нем. М: Мир. 1989. 196 С.
- Виноградов М. Датчики температуры семейства TSic от компании ZMD / М. Виноградов // Компоненты и технологии. 2007. № 9.
- Иванов Е. Интегральные датчики температуры National Semiconductor / Иванов Е. // Новости электроники. 2007. № 10. С. 16−19.
- Удовиченко М. Температурные датчики Texas Instruments / М. Удовиченко // Новости электроники. 2007. № 9. С. 17−20.
- Маргелов А. Новые платиновые датчики температуры / А. Маргелов // Новости электроники. 2007. № 1. С. 17−18.
- Ю.Староверов К. Датчики температуры Maxim / К. Староверов // Новости электроники. 2006. № 6. С. 17−20.
- П.Датчики температуры, первичные преобразователи // Chip News. 2003. № 10. С. 32−34.
- H.Webster. J.G. Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook / J.G. Webster. 2000. CRCnetBase.
- Self-calibrating thermometer. United States Patent 4 475 823. / Stone, Porter W. Filing Date 1982−04−09. Publication Date: 1984−10−09.
- Apparatus and method for sensing defects in temperature sensors. United States Patent 7 018 093. / Park, Ki-Hwan.et al. Filing Date 2002−07−10. Publication Date: 2006−03−28.
- Ambient sensing feature for thermometer recalibration system. United States Patent 6 179 785. / Martinosky, Joseph W. et al. Filing Date 1997−10−15. Publication Date: 2001−01−30.
- Lfgia S. Implementation of a Feedback I2-Controlled Constant Temperature Environment Temperature Meter / S. Li’gia. // Sensors. 2003. No 3. P. 498−503.
- Kouider M. Sensors Auto-calibration Method Using Programmable Interface Circuit Front-end / M. Kouider, M. Nadi, D. Kourtiche // Sensors. 2003. No 3. P. 490−497.
- Sostmann H. Thermistors / H. Sostmann, P. Metz // Isotech Journal of Thermometry. 1992. V 3. No. 2. P 66−85.
- N. S. Boltovets. New Generation of Resistance Thermometers Based on Ge Films on GaAs Substrates / N. S. Boltovets, V. K. Dugaev, etc.// TMCSI, Vol.7, 2003. P. 399−404.
- Boltovets N.S. Ge-film resistance and Si-based diode temperature microsensors for cryogenic applications /N.S. Boltovets, V.V. Kholevchuk, etc. // Sensors and Actuators, A 92, 2001. P. 191−196.
- Бычковский P.B. Контактные датчики температуры / P.B. Бычковский -М: «Металлургия», 1978. 238 С.
- Penarrocha I. A Design of Low Cost Virtual Sensors /1. Penarrocha, R. Sanchis, P. Albertos // Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference Sorrento, Italy April 24−27 2006, P. 1336−1341.
- Аш. Ж. Датчики измерительных систем / Ж. Аш и др. Пер. с франц. М.: Мир, 1992. Т.1 -480 е.- Т.2−424 с.
- Шульц Ю. Электроизмерительная техника: 1000 понятий для практиков: Справочник /Ю. Шульц. Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1989. 288 с.
- Бриндли К. Измерительные преобразователи: Справочное пособие: /К. Бриндли. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1991. 144 с.
- Дубовой Н.Д. Автоматические многофункциональные измерительные преобразователи / Н. Д. Дубовой. М.: Радио и связь, 1989. 256 с.
- H. Preston-Tomas. The International TemperatureScale of 1990 (ITS-90) / H. Preston-Tomas. // Metrologia V.27, No. 1., pp 3−10, 1990
- ГОСТ Р 51 233−98. Термометры сопротивления платиновые эталонные 1-го и 2-го разрядов. Общие технические требования.
- ГОСТ 8.558 — 93. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
- Bureau International Des Poids et Mesures. Supplementary Information for the International Temperature Scale of 1990. P. 185. (1990).
- Sostmann H. Standard Platinum Resistance Thermometers / H. Sostmann // Isotech Journal of Thermometry. 1991. V. 2, No. 1. P. 3−14.
- Sostmann H. Standard Thermometers, Bridges and Measurements / H. Sostmann // Isotech Journal of Thermometry. 1991. V 2. No. 2. P 61−84.
- Michalski L. Temperature Measurement / L. Michalski, K. Eckersdorf, J. Kucharski. UK: John Wiley&Sons Ltd. 2001. 501 P.
- Моисеева Н.П. Исследование интерполяционных зависимостей для ТСП в узких диапазонах температур / Н. П. Моисеева // Измерительная Техника. 2004. № 11. С. 39−43.
- Крюков А. В. Применимость метода МТШ-90 к термометрам из платины разной чистоты / А. В. Крюков // Измерительная Техника 2006 г. № 12. С. 39−43.
- Никоненко В.А. Проблемы и перспективы развития метрологии в области температурных измерений / В. А. Никоненко // Экологические системы и приборы 2003 г. № 10. С. 39−43.
- Tischler M. Platinum resistance thermometry: the conceptual difference between calibration uncertainty and measurement uncertainty / M. Tischler // Metrologia, Vol. 43, 2006. P. 45−46.
- Сысоев Ю.С. Методика оценки результатов испытаний различных партий термометров сопротивления / Ю. С. Сысоев, В. Ш. Магдеев, И. Ю. Гильт // Измерительная Техника 2007 г. № 9. С. 37−41.
- Гуреев В.В. Точность интерполяционных моделей для платиновых термометров сопротивления / В. В. Гуреев, А. А. Львов, С. Г. Русанов //Аналитическая теория автоматического управления: материалы 2-й Междунар. науч. конф. Саратов: СГТУ, 2005.- С.141−143.
- Крюков А.В. Реперные точки в составе калибраторов температуры КТ-500 и КТ-650 / А. В. Крюков, К. В. Куреленок, С. П. Полунин, В. М. Окладников // Измерительная Техника 2007 г. № 6. С. .
- Бикулов A.M. Поверка средств измерений давления и температуры / A.M. Бикулов -М: АСМС, 2005. 405 С.
- Gureyev V.V. High Accuracy Semiautomatic Calibration of Industrial RTDs / V.V. Gureyev // Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference Warsaw, Poland May 1−3 2007.
- Гуреев В.В. Метод автоматического распознавания оптимальных условий калибровки платиновых термометров сопротивления / В. В. Гуреев // Приборы. 2007. № 7 С. 47−52.
- Михеев М.А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева -М: Энергия. 1977. 344 С. 57.0сипова В. А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена: Учеб. пособие для вузов / В. А. Осипова -М.: Энергия, 1979. 320 С.
- Исаченко В.П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел -М.: Энергия, 1975. 488 С.
- Ефимова А.В. Влияние нестационарности на локальную теплоотдачу при свободной конвекции для шара в газе / А. В. Ефимова, Б. П. Жилкин // Электронный научный журнал «Исследовано в России» http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/073.pdf 2006. С.727−733.
- Фокин В.М. Основы технической теплофизики / В. М. Фокин, Г. П. Бойков, Ю. В. Видин -М: «Издательство Машиностроение-1», 2004. 172С.
- Фокин В.М. Неразрушающий контроль теплофизичеких характеристик строительных материалов / В. М. Фокин, В. Н. Чернышов -М: «Издательство Машиностроение-1», 2004. 212С.
- Золотухин Ю.А. Моделирование и расчет температурных полей в переходных процессах теплопроводности / Ю. А. Золотухин // Современные технологии: Сборник научных статей / Под ред. профессора С. А. Козлова. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. С. 249−256
- ГОСТ 6651–94. Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования.
- Олейник Б.Н. Приборы и методы температурных измерений / Б. Н. Олейник, С. И. Лаздина, В. П. Лаздин, и др. -М: Изд-во стандартов. 1987.296 С.
- Tavener J. P. Common Errors in Industrial Temperature Measurement / J. P. Tavener // Isotech Journal of Thermometry. 1992. V 3. No. 1. P 5−28.
- Trolander H.W. Thermistor Development at the Yellow Springs Instrument Co / H.W. Trolander // Isotech Journal of Thermometry. 1997. V 8. No. 2. P 113−123.
- Kulesza W.J. An In-Situ Real-Time Impulse Response Auto Test of Resistance Temperature Sensors / W.J. Kulesza, A. Hultgren etc. // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2001. V.50, No. 6. P. 1625−1629.
- Szepessy Z. Measurement Of Self-Heating Affected Dynamic Error of Precision Wire-Wound Resistors / Z. Szepessy // Active and Passive Elec. Сотр. 1999. Vol. 22. P. 121−128.
- Гуреев B.B. Цифровая компенсация температурного дрейфа в измерительных системах / В. В. Гуреев, А. А. Львов, Е. В. Смирнов // Радиотехника и связь: материалы IV междунар. научно-технической конференции. Саратов: СГТУ 2007 г.
- Гуреев В.В. Метод цифровой динамической компенсации саморазогрева чувствительного элемента термопреобразователей /В.В. Гуреев, А. А. Львов // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. № 4 С. 59−66.
- Mouzinho L.F. Indirect Measurement of the Temperature in a Resistive Furnace / L.F. Mouzinho, R.C.S. Freire, etc. // Instrumentation and Measurement Technology Conference: Sorrento, Italy. IEEE Catalog No. 06CH37714C. 2006. P. 666−671.
- V6dros В. Identification of a Furnace From Quasi-Periodic Measurements /В. Vodros, I. Kollar // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2003. V.52, No. 1. P. 92−96.
- Пилипенко H.B. Методические погрешности определения нестационарных условий теплообмена при параметрической идентификации / Н. В. Пилипенко // Измерительная Техника 2007 г. № 8. С. 54−58.N
- Браммер К. Фильтр Калмана Бьюси / К. Браммер, Г. Зиффлинг пер. с нем. -М: Наука. 1982. 200 С.
- Stubberud S. С. On-Line Sensor Modeling Using a Neural Kalman Filter / S. C. Stubberud, K. A. Kramer, J. A. Geremia // Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference Sorrento, Italy April 24−27 2006, P. 969−974.
- Миникес P. Э. Определение температурных поправок к показаниям измерительных приборов в условиях динамического температурного режима / Р. Э. Миникес // Измерительная Техника 2007 г. № 1. С. 50−52.
- Егоров В.И. Системы термостатирования- методические указания к лабораторным работам / В. И. Егоров, В. А. Кораблев, А. В. Шарков -СПб: СПб ГУ ИТМО. 2006. 51 С.
- Дульнев Г. Н. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена: Учеб. пособие для теплофизич. и теплоэнергетич. спец. вузов / Г. Н. Дульнев и др. М.: Высш. шк., 1990. 207 С.
- Соколов Н.А. Компьютерное моделирование измерения теплопроводности / Н. А. Соколов // Измерительная Техника 2007 г. № 4. С. 44−46.
- Бейтмен Г. Таблицы интегральных преобразований / Бейтмен Г., Эрдейн А. Пер. с англ. Т.1. -М: Наука. 1968. 344 С.
- Диткин В.А., Прудников А. П. Интегральные преобразования и операционное исчисление: справочник- под ред. Люстерника Л. А., Ян польского А.Р. / В. А. Диткин, А. П. Прудников -М: Физ.мат.лит. 1961. 524 С.
- Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн -М: Наука. 1984. 631 С.
- Садомцев Ю.В. Модели систем автоматического управления. Дискретные системы /Ю.В. Садомцев -Саратов: Изд-во Сарат. техн. ун-та, 1998. 100 С.
- Гольденберг Л.М. Цифровая обработка сигналов / Л. М. Гольденберг, Б. Д. Матюшкин, М. Н. Поляк -М.: Радио и связь. 1990. 256 С.
- Голд. Б. Цифровая обработка сигналов / Б. Голд., Ч. Рэйдер. Пер. с англ. -М.: Советское радио. 1973. 367 С.
- Гоулд. Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Б. Гоулд., Л. Рабинер. Пер. с англ. -М.: Мир. 1978. 848 С.
- Press William Н. Numerical Recipes in С. Second Edition / H. Press William, A. Teukolsky Saul, P. Flannery Brian, T. Vetterling William Cambridge University Press. 1992.
- Асарин Е.А. Анализ устойчивости рассинхронизованных дискретных систем / Е. А. Асарин, B.C. Козякин, М. А. Красносельский, и др. -М.: Наука. 1992.408 С.
- Gray Robert М. An Introduction to Statistical Signal Processing / M. Gray Robert, D. Davisson Lee. Cambridge University Press. 2004.
- Вучков И.Н. Прикладной линейный регрессионный анализ /И.Н. Вучков, JI.H. Бояджиева, Е. Б. Солаков -М.: Финансы и статистика. 1987. 239 С.
- Haykin S. Adaptive filter theory / S. Haykin NJ, USA: Prentice-Hall, Inc. 1996. P 989.
- Уидроу Б. Адаптивная обработка сигналов / Б. Уидроу, С. Стринз Пер. с англ. -М: Радио и связь. 1989. 440 С.
- Суслов В.И. Эконометрия / В. И. Суслов, Н. М. Ибрагимов, Л. П. Талышева, и др. -Новосибирск: Издательство СО РАН. 2005. 744 С.
- Thermometry probe calibration method. United States Patent 6 971 790 / Quinn, E. David, etc. Filing Date 2003−10−10. Publication Date: 2005−12−06.
- Hudoklin D. Simultaneous Calibration of a Large Number of Thermocouples / D. Hudoklin, J. Drnovsek, I. Pusnik, etc. // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2002. V.51, No. 5. P. 1015−1018.
- Gawedzki W. Self-Calibration Methods in Measurement Channels for Linear and Non-Linear Conversion Functions Case / W. Gawedzki // Instrumentation and Measurement Technology Conference: Sorrento, Italy. IEEE Catalog No. 06CH37714C. 2006. P. 1506−1510.
- Kaszynski R. Signal Processing With Compensation Always Better? / R. Kaszynski, M. Krasodomski // Instrumentation and Measurement Technology Conference: Sorrento, Italy. IEEE Catalog No. 06CH37714C. 2006. P. 1496−1499.
- Smith Steven W. The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing. Second Edition / W. Smith Steven -California: California Technical Publishing. 1999.
- Бабичев А.П. Физические величины. Справочник / Бабичев А. П., Н. А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.- под. ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова М: Энергоатомиздат. 1991.
- Karl F. Anderson. The Constant Current Loop: A New Paradigm for Resistance Signal Conditioning / F. Karl Anderson. NASA Technical Memorandum 104 260. 1992.
- Anderson Karl F. Constant Current Loop Impedance Measuring System That Is Immune to the Effects of Parasitic Impedances /F. Karl Anderson. U.S. Patent No. 5,371,469, December, 1994.
- Anderson Karl F. System for Improving Measurement Accuracy of Transducer by Measuring Transducer Temperature and Resistance Change Using Thermoelectric Voltages / F. Karl Anderson, Parker, R. Allen. U.S. Patent No. 5,481,199, January, 1996.