高精度大力矩补偿机构仿真模型

为了实现温度的高精度控制

精馏过程提馏段温度的前馈和免疫PID-P 串级控制一般的精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐及回流泵等设备组成。精馏是在一定的物料平衡和能量平衡的基础上进行的。影响物料平衡的因素包括进料流量和进料成分的变化，以及顶部馏出物及底部出料的变化。影响能量平衡的因素主要是进料温度的变化、再沸器加热量和冷凝器冷却量的变化，此外还有塔的环境温度变化等。 针对精馏过程内部机理复杂、参数动态变化的特点，降低受蒸汽压力波动使产品返回操作或不合格品的处理，减少蒸汽能耗及物料损耗，同时也为避免因产品质量不好而降负荷操作，使产品的质量和精馏塔操作的稳定性大大提高。提出一种采用温度作为间接产品质量指标的前馈补偿和免疫PID-P串级控制方法。下面是给控制系统的原理图，从图中可以看出此系统包括以提馏段温度作为外环，再沸器的加热量控制作为内环的串集控制系统，同时有进料量的一个前馈补偿。 此系统的主回路采用串级控制系统，其主、副调节器所起作用各有侧重。主调节器起定值控制作用，且主控参数（提馏段温度）允许波动范围很小，一般要求无余差，因此采用需要高精度的免疫PID 控制器；由于再沸器加热量的变化能够较快地反映在提馏段温度变化上，且能够通过阀门进行控制，因此选择再沸器的加热量控制作为串级控制的副控参主回路采用串级控制系统，其主、副调节器所起作用各有侧重。主调节器起定值控制作用，且主控参数（提馏段温度）允许波动范围很小，一般要求无余差，因此采用需要高精度的免疫PID 控制器；由于再沸器加热量的变化能够较快地反映在提馏段温度变化上，且能够通过阀门进行控制，因此选择再沸器的加热量控制作为串级控制的副控参

为了实现温度的高精度控制，主回路选用免疫PID控制器作为主控制器；串级控制系统能够迅速克服进入副环的扰动对系统的影响。此处副回路中再沸器的加热量控制是为了保证提馏段温度的控制质量，允许有余差，因此选用P 控制器，快速消除再沸器蒸汽压力不稳定波动，通过调节蒸汽管路阀门改变再沸器的加热量，保证温度的精确控制。当进料量、进料温度发生变化引起提馏段温度发生变化时，此时采用前馈补偿控制器对该干扰实现完全补偿。 在反馈控制过程中，若遇到控制通道滞后较大等情况，会使控制质量满足不了工艺要求，此时引入前馈控制可以明显改善系统的控制品质。通过采用前馈补偿控制，克服外界主要干扰给提馏段温度带来的影响，进一步保证了提馏段温度的稳定性。 特点：由于采用了串级控制系统，改善了被控过程的动态特性； 提高了系统的工作频率；具有较强的抗干扰能力；具有一定得自适应能力；用于克服被控过程较大的容量滞后；用于抑制变化剧烈而且幅度大的扰动； 前馈：动作及时

波纹管补偿器的作用和选用技巧

波纹管补偿器的作用和选用技巧 波纹补偿器的作用 1.补偿吸收管道轴向、横向、角向冷热变形。 2.波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。 3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。 4.吸收地震、地陷对管道的变形量。 波纹管补偿器的选用技巧 补偿器采用矩形截面，圆角波形，管道中单个膨胀节承受二维方向位移。由2个膨胀节组成的肘接管道可承受三维方向位移。矩形圆角金属波纹膨胀节有全高、半高型、按照烟道尺寸，应力应变要求用户可多波节选用。 1、用户根据管系热位移情况选定了合适的补偿器以后，至少还得提供管内的流通介质，烟风道的设计压力，运行时的最高温度，烟风道横截面的外形尺寸（长、宽）所选用的波形（全高216mm、半高108mm）和波数（单个波纹单波数不超过6波），以便进行补偿器的结构设计和制造。 2、每波最大允许膨胀量：全高型△α=±24mm半高型△α=±12mm。 3、挡灰板：对风道或少尘的管道可以不采用，对多尘的烟道应采用档灰板。 4、为减少波纹管的波节数，应考虑冷拉50%。 5、补偿器适用于截面面积小于4.6平方米以及烟风道外形尺寸中有一边小于1.5m但大于0.6mm的场合。标准全高型波纹补偿器适用于所有的烟风道。 恒宇波纹管膨胀节的选型 由于受到各方面的制约是相当复杂的，但是任何复杂的管系都可以选用若干个固定支架在不同的部位选择不同的设置，将其分成若干形状相对简单的单独管段，“Z”型管段和“∏”型管段等，并分别确定各管段的变形及补偿量，由于补偿器的种类很多，正确地选型是非常重要的，因此在管系的总体设计时，应充分地考虑到管线的走向和支撑体系（包括固定管架、导向滑动管架等）的设计和综合考虑补偿器的造型和配置，以示达到安全、合理、适用、经济的最佳组合。波纹管补偿器它是以波纹管为核心的挠性元件，在管线上再作轴向、横向和角向三个方向的补偿。轴向型补偿器为了减少介质的自激现象。在产品内部没有内套管，在很大程度上限制了径向补偿能力，故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移（如果管系中确需少量的径向位移，可以订货时予以说明其径最大位移量）：横向位移补偿器（大拉杆）主要吸收垂直于补偿器轴线的横向位移，小拉杆横向位移补偿器适合于吸收横向位移，也可以吸收轴向、角向和任意三个方向位移的组合：铰链补偿器（也称角向补偿器）。它以两上或三个补偿器配套使用（单个使用铰链补偿器没有补偿能力），用以吸收单向平面内的横向变形，万向铰链（角向）补偿器，由两个或三个配套使用，可吸收三维方向的变形量。 更多资讯请百度搜索：“滕州恒宇波纹管”或登陆我司官网

热力管线补偿器的计算

采暖补偿器的经验计算2010-12-06 16:40 1 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。 2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 、计算管道热伸长量 △X=0.012(t1-t2)L (1) 其中：△ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得： △X=1.2L ……(2 ) 2.2 、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。(管道伸长量分别为40mm和50mm)。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 2.3 、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置;并在两个补偿器中间设置固定支架。选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部;波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架;方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。设计时可以根据工程具体情况选用。 3 、例题[已知] 如图1所示，某民用建筑95/70℃热媒供热管道a-b段长度为32m，b-c 段长度为24m，c-d段长度为63m，d-e段长度为48m，管径如图所示。 [求] 计算管道热伸长量，设置补偿器和固定支架。 [解] 首先按照公式(2)计算可得 a-b段管道热伸长量=38.4mm

一种高精度的温控电路

一种高精度的温控电路 阅览次数：423 作者：陈天平单位： 【摘要】本文重点讲述一种利用电阻电桥实现的高精度温度控制电路，采用不间断电 流方式，可以将温度控制在±0.1℃范围之内，从而实现动态的温度平衡。 【关键字】电阻电桥运算放大器功率放大铂电阻开关电源 现在的军事、工业、商业中，温度控制是一种最常见、最普通的应用。但是在控温精度要求不高的地方大多末级采用继电器来控制，靠继电器的吸合来实现的，其控制精度大约在±10℃范围之内。即使随着单片机的发展出现的PID调节，也只是对前一部分放大部分作一些处理，而末级仍旧采用继电器实现的，但控温精度有所提高，一般在±0.1℃~±5℃范围之内，这在某些对温度要求较高的方面是很难实现的。当然，也有利用可控硅和电磁阀等来控制的，其精度稍高。 随着军事、工业的发展，对许多高端产品的调试环境都有进一步的要求，其环境温度变化很小，有±1℃、±0.5℃、±0.3℃、±0.2℃、±0.1℃等，有的甚至要求更高。例如，石英挠性加速度计调试环境要求55±0.1℃，捷联惯组的调试温度要求70±0.1℃。显然，靠继电器来实现温度控制是远不能满足要求的。于是经过多方面的搜集资料，并通过多方面的试验，我设计出一种利用大进大出原理（即可以实现频繁的热交换）实现的一种不间断电流的温度控制系统。此种设计思想可以保证被加热体的内外保持良好的热交换，从而起到更好的控温效果。 整体系统框图如下： 由图可知，由加热器和控温铂电阻构成的热-电微型电路构成了闭环控制回路。控制过程

可以通过调整控温电阻的大小来设定控制的温度点。测温铂电阻用来测量被加热环境的温度。其中的微调是用来做微小的调整用的，在加温过程中可能由于外界环境温度的变化会引起控制温度点的偏差，此时可以通过调整微调来实现控温的准确性，此时若不做微调能会使温度控制在非设定的温度点，但控温精度不会改变，只是控温点有所变化。 在电路图中Vcc0是一个要求有高的稳定性的电源，它在某一时期的稳定性应要求比较高。Vcc1是T1、T2工作所需用的工作电压。电路由R2、R3、Rc、Rt构成电阻电桥，其中Rc为控制控温点的电阻，Rt为控温铂电阻，T3是大功率调整管。其中R2、R3、R6、R7、R8应选用精度较高的金膜电阻，其精度要求0.1~0.01%，在调试中定。T1、T2应选则放大倍数匹配的晶体管以便构成功率符合管。控制部分电路图 控温原理：其中 当调试环境温度与设置的温度点相差较大时（一般时由低温到高温的升温），Uab输出的就较大，此时通过运放放大后输出的Ue较大，然后在通过由T1和T2组成的复合功率

热力管道补偿器用途

在供暖供热管网敷设聚氨酯保温管道中经常会使用到各种不同的补偿器，那么补偿器对保温管道有什么作用?我们就以城市小区管的聚氨酯保温管铺设管道为例，来说一下管道补偿器的作用： 补偿器主要就是为了补偿热能，减少热损耗，根据管道铺设的图纸标准来规定段或者接口处安装，补偿器主要分为直波纹补偿器和外压波纹补偿器两种，城市小区的聚氨酯保温管主要是二次网热水管道，一般都是在接口处安装补偿器，主要使用的波纹器是直波纹补偿器。 直波纹补偿器具有良好的抗压能力，能够自导向，并且可以达到与直埋管同寿命，不需要经常维修和更换，并且具有很好的抗弯性能，可以直接做为刚性管道中的一部分直接安装在管道上。 在热水管道铺设中，直波纹补偿器可以代替支架，并且直波纹补偿器价格比外

压波纹补偿器便宜很多。所以总体来说更加节省成本。 安装完毕后的补偿器一定要对管道进行吹扫和系统测压，但在进行系统测压的时候，必须保护好波纹补偿器，当补偿器没有预拉杆结构时，必须在波纹补偿器上做些附件来保护波纹补偿器，以免管道测压是拉坏补偿器。 总体来说聚氨酯保温管道补偿器就是为了防止在管道热升温时热伸长或温度应力而引起管道变形或者损坏，来补偿管道的热伸长，减少管壁的应力作用的阀件或支架结构上的作用力。使用补偿器可以大大延长聚氨酯保温管的使用寿命。制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN ≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN>200mm时，焊缝与轴线成45°角。

波纹补偿器相关计算公式

波纹补偿器相关计算公式 波纹补偿器习惯上也被称为称为膨胀节、伸缩节，其补偿能力源于波纹管的弹性变形，包括拉伸、压缩、弯曲及组合变形这几种状态。安装环境不同，波纹管补偿器发生的变化也不同。因此在选择波纹补偿器时，是需要依据相关公式进行计算的。 波纹管补偿器的相关计算公式： 1.热力管道的热伸长量通常按下式计算： Δx=α(t1-t2)L 其中：Δx ——管道的热伸长量，mm; α——钢管的线膨胀系数，mm/(m ℃)； t1 ——管内介质温度，℃，管内介质指蒸汽、热水、过热水等； t2 ——管道安装时的温度,℃； L ——管道计算长度，m。 2.安装轴向型补偿器的管道轴向推力F，按下式计算： Fx=Fp+Fm+Fs 式中：Fp——内压力产生的推力； FS——波纹管补偿的弹性反力； Fm——管道活动支架的摩擦力。 计算固定支架推力时，应按管道的具体敷设方式，参考上述公式按支架两侧管道推力的合力计算。 3.管道应力验算 补偿器在内压作用下的失稳包括两种情况，即平面失稳和轴向柱状失稳。 （1）平面失稳：表现为一个或几个波纹的平面相对于波纹管轴线发生转动而倾斜，但其波平面的圆心基本在波纹管的轴线上。这是由于内压产生的子午向弯曲应力和周向薄膜应力的合力超过材料屈服强度，局部出现塑性变形所致。 （2）柱失稳：波纹管的波纹连续地横向偏移，使波纹管偏移后的实际轴线成弧形或S 形（在多波情况下呈S形）。这种情况多数是因为波纹数太多，波纹管有效长度L跟内径d 之比（L/d）太大造成的。为避免失稳情况发生，对管道应进行应力验算。 客户在购买波纹补偿器时，需要详细说明补偿器的安装地点及管道的相关信息，协助技术人员进行计算，以挑选出最合适的设备。亚太拥有具备充足经验的生产队伍，专业的技术人员，相信定能为客户提供最合适的产品。

NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用

NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用 于丽丽1,王剑华2,殳伟群2 (1.同济大学电子信息学院,上海200092;2.同济大学中德学院,上海200092) 摘　要:介绍了用NT C热敏电阻器进行高精度温度测量的几点考虑。分析了影响测量精度的各种因素,并提出了一些解决方法,主要的措施有:直流恒流源微安级电流;四线制测量电路;高分辨力(24位)ADC;数字滤波;仪器自校准等。实际测量表明:使用恰当的热敏电阻器在较窄的范围内(0～60℃)测量精度可达±0.001℃。 关键词:热敏电阻器;高精度温度测量;校准 中图分类号:TP223 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2004)12-0075-03 Application of NTC thermistor in high accurate temperature measurement Y U Li2li1,W ANGJian2hua2,SH U Wei2qun2 (1.Dept of E lct I nfo,Tongji U niversity,Sh angh ai200092,China; 2.Dept of China2G erm any,Tongji U niversity,Sh angh ai200092,China) Abstract:A few res olvents of the problems in high accurate tem perature measurement using NT C thermistors are intro2 duced.The various factors affected measurement accuracy are analyzed,and a few res olvents are advanced.S ome mea2 sures are used:constant current s ource offering microam pere current,4wire tem perature measuring circuit,ADC with ex2 cellent res olution,digital filter,instrument recalibration itself,etc.I t is indicated that high accuracy of0.001℃in a nar2 row range of tem perature(0～60℃)can be achieved by using fit thermistors. K ey w ords:thermistor;high2accurate tem perature measurement;calibration 0　引　言 NT C热敏电阻器除具有体积小、响应快、耐振动等优点外,还有阻值高、温度特性曲线的斜率大等特点。由于阻值高,往往可以忽略引线电阻的影响,即允许采用二线制接法。由于阻值随温度变化大,相应输出较大,对二次仪表的要求相对较低。缺点是量程窄、互换性差。 针对本文涉及研制项目温度测量量程窄、测量精度要求高(22℃±0.01℃)等特点,选用了经反复老化、长期稳定性指标优于0.002℃/a的热敏电阻器。尽管其阻值很高,仍然采用四线制的接法,以消除很小一点的引线电阻影响。对单支传感器进行了量程范围内多个温度点的严格标定。将其与采用特殊结构的61 2 电阻测量仪表相配合,最后,得到了期待的精度[1]。 1　高精度温度测量系统的研究 1.1　数学模型 热敏电阻与温度的关系是严重非线性。为了对这种非线性进行尽可能准确的描述,采用了如下的S teinhart2Hart 方程 收稿日期:2004-06-27 R=exp(A+ B T +C T2 +D T3 ),(1)式中　T为绝对温度值,K;R为热敏电阻器在温度为T时的电阻值,Ω。A,B,C,D则为4个特定的参数。一般需要采用多个温度点(至少4点)的标定获得热敏电阻器在已知温度点的阻值,然后,经过拟合获得模型的参数。这是一个从T和R出发推算A,B,C,D的过程,即校准或建模的过程。而测量时,则是在已知A,B,C,D的前提下,根据测出的R和数学模型推算出T的过程,这实际上是个内插的过程。 1.2　影响测量精度的因素 为了用热敏电阻器进行高精度的温度测量,必须研究各种影响因素,并采取相应的对策。在不考虑热敏电阻器的长期稳定性的前提下,尚有如下因素应当考虑: (1)热敏电阻器的标定:从第1.1节的表述可以看出:高精度的测量实际是一个高精度的内插问题。而要进行高精度的内插,需要事先进行高精度的建模。而高精度的建 57 　2004年第23卷第12期 传感器技术(Journal of T ransducer T echnology)

三维运动模拟平台总体设计

三维运动模拟平台总体设计 为实现对某型光电跟踪器的动态跟踪性能的测试，设计了一种可以实现方位、俯仰和垂直直线运动的模拟运动平台，角位置精度达到15″，线位置精度达到0.01mm。 标签：运动模拟；结构设计；机构设计 1 引言 动态角跟踪精度检测装置由被试系统、多波段点源目标发生器系统（以下简称“目标发生器”）、运动模拟平台及总控制系统四个部分组成，图1为动态角跟踪精度检测装置系统组成原理框图。其中的运动模拟平台可以完成方位、俯仰和垂直直线运动。 2 目标运动平台 目标运动平台包含圆弧导轨副（含驱动传动机构）、目标固定支撑台面（俯仰U型框）、俯仰/升降二维运动机构、平台三维（俯仰、升降及滑动）伺服驱动系统、平台运动控制系统等5部分组成，图2为运动平台组成框图。 导轨为目标平台的方位运动轨迹，围绕着圆弧导轨的圆心转动，形成方位视线角速度变化；目标固定支撑台面负载目标发生器在进行沿圆弧导轨水平运动的同时，通过俯仰和高低二维运动机构带动目标发生器进行自身的位置运动，形成复合俯仰方位视线角速度变化，进而模拟目标在空域范围内的位置信息，以便对被测系统进行测试及仿真。 2.1 运动平台功能 平台本身具备三个运动自由度，目标发生器安放于运动平台的俯仰框上，平台依据操作者规划的运动路径，带动目标模拟系统形成相对被测试系统的方位、俯仰两个自由运动并保证目标光轴实时指向被测系统成像面中心，模拟真实环境下目标的运动特性，以便被测系统进行跟踪，分述如下。 2.1.1 模拟目标的方位运动 整套设备在以GDX塔的转轴中心为圆心的圆弧导轨上运动，实现方位角度变化的模拟，由于被测系统及圆弧导轨都以GDX塔的转轴中心为圆心，可以实现旋转中心重合，所以可以保证目标在导轨上运动时，被测系统光轴可以始终跟随着目标发生器的光轴，且在某一视场可观测到多波段点源目标； 2.1.2 模拟目标的俯仰运动

高精度电子天平的温度补偿与自动校准

高精度电子天平的温度补偿与自动校准 现代社会发展形势下，计算机技术不断进步，微电子技术也得到快速发展，称量技术趋向于快速称量为保证称量技术的稳定性，提高测量精度与称量灵敏度，称量装置应当功能全面，并实现自动化和在线化。电子天平是天平中的一种，能够实现快速称量、操作简便、直接读书，实际抗干扰能力较强，并基于计算机实现了智能化与数据统计分析，在工商贸易、轻工食品、医药卫生以及航空航天等领域内均发挥着重要的作用。 1 高精度电子天平系统组成及精度影响因素 1.1 系统组成 电子天平原理图见图1。该系统是一个闭环伺服系统，可以看出，秤盘通过立柱连杆与线圈连接。任何一个平衡控制系统为了进一步提高其精度和稳定性，往往需要加进闭环系统。系统运行中，采用分层数字滤波技术保证高精度，采用程序跟蹤技术保证称量的重现性，线性化处理保证天平的线性度。 1.2 精度影响因素 由于计量精密、灵敏度高，因而温漂与时漂成为影响电子天平计量性能的主要因素。研究可知，低功耗、低时漂、低噪声电子元件的选择、电路设计、正确安装、天平水平调整和预热使用，都是减小误差提高准确度的措施。 2 时漂的自动校准 电子天平长时间工作不稳定，则会出现时漂情况，随着使用时间的延长以及重力加速度的变化，电子分析天平的永磁体磁感应强度与传感器力敏元件的内部应力也会发生一定变化。而时漂所展现出的最鲜明状态，则是天平加载不变，而测量输出变化缓慢。 2.1 原理及硬件设计 自动校准原理见图2。就其原理来看，一旦定时器时间到，单片

机通过I/O对继电器的开断进行准确控制。继电器导通状态下，电机M带动转轴中端的半圆形挡板A开始转动，直至A旋转至光电开关部位，电机停止转动，天平内部标准砝码被抬起，此时天平进行空载校准。之后启动电子，A旋转脱离光电开关部位，光电开关导通，天平内部标准砝码下降，方可进行满载校准。整个流程下来就完成了自动校准。 就直流减速电机来看，其转动力矩大，体积小，装配简单且便于使用。高速电动机所产生的原始动力能够产生大扭力，带动较重物体转动。以*****直流减速电机为例，其以标准两线接口实现正转与反转控制，无负载工作电流为120mA，功率为3W。 就固态继电器来看，其输入端与输出端之间采用隔离器件来实现电隔离，额定电压一般为220VAC50Hz±10%。额定电流一般为AC：10A，DC：20。 2.2 软件编程 单片机通过定时器来确定自动校准时间，即通过定时器来控制继电器的开断从而控制电机的转动进行祛码的加载。然后通过光电开关的通断来判断祛码是否加载到位。具体软件流程如图3。 3 温度补偿系统的设计 在一些单片机传感器测量系统中，要解决传感器温度误差补偿问题，首先要测出传感器点的温度，该温度采集信号送入单片机。测温元件通常是安装在传感器内靠近敏感元件的地方，用来测量传感器点的环境温度，测温元件的输出经放大及转换送到单片机，单片机通过并行接口接收温度数据，并暂存温度数据。信号采样结束，单片机运行温度误差补偿程序，对传感器信号的温度误差进行补偿。 软件编程： 本文中采用了滑动平均数字滤波算法对转换器输出值进行滤波。为进一步提高V/F输出精度，可使用二级平均，在这种情况下，第一级的输出通过第二级再取平均，其输出作为有效采样值。 4 误差分析

波纹补偿器型号大全-参数选用及公式计算

轴向型内压式波纹补偿器(HZN) 补偿器由一个波纹管和两个端接管构成，端接管或直接与管道焊接，或焊上法兰再与管道法兰连接。补偿器上的拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品预变形调整用，它不是承力件。该类补偿器结构简单，价格低，因而优先选用。 用途：轴向型内压式波纹补偿器(轴向型波纹补偿器)主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它补偿角位移。 型号：DN32-DN8000，压力级别0.1Mpa-2.5Mpa 连接方式：1、法兰连接2、接管连接 产品轴向补偿量：18mm-400mm 一、型号示例 举例：0.6TNY500TF 表示：公称通径为Φ500，工作压力为0.6MPa，(6kg/cm2)波数为4个，带导流筒，碳钢法兰连接的内压式波纹补偿器。 二、使用说明： 轴向型波纹补偿器主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它来补偿角位移。 三、内压式波纹补偿器对支座作用力的计算：

内压推力：F=100·P·A轴向弹力：Fx=Kx·（f·X） 横向弹力：Fy=Ky·Y 弯矩：My=Fy·L 弯矩：Mθ=Kθ·θ 合成弯矩：M=My+Mθ 式中：Kx：轴向刚度N/mm X：轴向实际位移量mm Ky：横向刚度N/mm Y：横向实际位移量mm Kθ：角向刚度N·m/度θ ：角向实际位移量度 P：工作压力MPa A：波纹管有效面积cm2(查样本) L：补偿器中点至支座的距离m 四、应用举例： 某碳钢管道，公称通径500mm，工作压力0.6MPa，介质温度300°C，环境最低温度-10°C，补偿器安装温度20°C，根据管道布局（如图），需安装一内压式波纹补偿器，用以补偿轴向位移X=32mm，横向位移Y=2.8mm，角向位移θ=1.8度，已知L=4m，补偿器疲劳破坏次数按15000次考虑，试计算支座A的受力。 解：（1）根据管道轴向位移X=32mm。 Y=2.8mm。 θ=1.8度。 由样本查得0.6TNY500×6F的轴向位移量X0=84mm， 横向位移量：Y0=14.4mm。角位移量：θ0=±8度。 轴向刚度：Kx=282N/mm。横向刚度：Ky=1528N/mm 。 角向刚度：Kθ=197N·m/度。用下面关系式来判断此补偿器是否满足题示要求： 将上述参数代入上式： （2）对补偿器进行预变形量△X为：

补偿器的作用以及管道的计算

补偿器的作用以及管道的计算 一、补偿器作用 补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。补偿器分为：波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型，其中以波纹补偿器较为常用，主要为保障管道安全运行，具有以下作用： 1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。 2. 波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。 3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。 4.吸收地震、地陷对管道的变形量。 方形自然补偿器有两个作用： 1.在管道穿越基础梁或地下室墙的时候，为了避免基础的沉降对管道的压力，需要安装方形补偿器。 2.在热力管道过长的情况下，需要安装方形补偿器来减小‘热胀冷缩’对管道的拉伸。 二、管道的热变形计算 计算公式：X=a*L*△T x 管道膨胀量 a为线膨胀系数，取0.0133mm/m L补偿管线(所需补偿管道固定支座间的距离)长度 △T为温差(介质温度-安装时环境温度) (1) 轴向型补偿器

1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下： Fp=100*P*A Fp-补偿器轴向压力推(N)， A-对应于波纹平均直径的有效面积(cm2)， P-此管段管道最高压力(MPa)。 轴向弹性力的计算公式如下： Fx=f*Kx*X FX-补偿器轴向弹性力(N)， KX-补偿器轴向刚度(N/mm); f-系数，当“预变形”(包括预变形量△X=0)时，f=1/2，否则f=1。 管道除上述部位外，可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。 2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。 3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。 补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算： LGmax-最大导向间距(m); E-管道材料弹性模量(N/cm2);

基于温度补偿的高温度高精度稳定性恒流源设计

在模拟电路中通常包含基准源，基准源在许多系统电路里都是关键部件，其电气特性可以直接影响到整个系统的电气特性。 在电路设计中，工程师们通常都需要一些温度稳定性好、输出电流大、精度高的恒流源。这些特性的恒流源，往往对电路中电阻的 精度要求和温度系数的要求很高，这对一次集成技术来说是一个难题。而采用混合集成薄膜工艺生产的电阻能很好地达到电路系统 的要求，使用混合集成工艺技术对扩流效果也有很好的帮助。本文就是采用混合集成技术，设计了一款具有高温度稳定性和高精度 的恒流源。 1 工作原理 恒流源是由电压基准、比较放大、控制调整和采样等部分组成的直流负反馈自动调节系统。恒流源的设计方法有多种，常用 的串联调整型恒流电源原理框图如图1所示。 主要包括调整管、采样电阻、基准电压、误差放大器和辅助电源等环节。通过采样电阻将输出电流转换成电压，然后与基准 电压进行比较，比较放大后的信号推动调整管对输出电流进行调整，最后达到输出电流恒定。 2 电路设计 2.1 电压-电流转换设计 电压-电流转换是恒流源的核心。最基本的恒流源电路如图2所示。 图2中工作电源电压作为电压输入信号，运放担任比较放大的作用，Q1控制调整输出电流Io。Vr ef为基准电压，它可以是任何一种电压参考源，R0为采样电阻；Vr ef耐为基准电压；Vr为运放反相端电压；Vo为运放输出电压。根据运放的基本原理，有：

上式表明：输出电流由基准电压Eg和采样电阻Rs决定。 当输出电流Io有任何的波动时，Vr=VCC-IoRS就会有相应的变化，△V=Vr-Vr ef经过运放调整三极管的输出电流并使之恒定。 由此可知，要想获得一个稳定的输出电流Io，必须要提供一个高精度的基准电压和高精度采样电阻。又由于运放在调整控制过程中的作用，运放的增益直接影响输出电流的精度，高增益和低漂移的运放是必要的选择。 存在的问题：由于采样电阻与负载串连，流过的电流通常比较大，因此局部温度也会随之上升，导致元器件温度上升，恒流源的温度稳定性变坏。其次，恒流电源的输出电流全部流过调整管，因此调整管上的功耗也很大，必须选择大功率的晶体管，然而大功率晶体管需要较大的基极驱动电流，对运放有较高驱动能力的要求。再次，双极型三极管的漏电流和电流放大系数对温度比较敏感，温度稳定性较差。还有，电压-电流变换器使用的负反馈闭环控制，电流稳定度与放大器放大倍数有直接关系，在大功率电源里基本上是倒数关系。例如，若要求电流源的稳定度要达到小于10-4，则放大器的放大倍数要大于一万倍。运方的温度漂移和失调对电路的精度和温度稳定性有很大的影响。 要解决上述问题，需要对电路的控制调整部分进行改进。改进后的电路如图3所示：

管道热补偿量计算

采暖补偿器计算 该帖被浏览了4176次 | 回复了27次1引言固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。 2设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 计算管道热伸长量 (1) △ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; ——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得 (2 ) 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道；最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 补偿器形式敷设方式 管径DN（mm） 25 32 40 50 70 80 100 125 150 г 型 长边最大间距L2（m）15 18 20 24 24 30 30 30 30 短边最小间距L1（m）2 3 4 5 6 6 确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，

一种三自由度运动平台的研究及实现

华中科技大学 硕士学位论文 一种三自由度运动平台的研究及实现 姓名：罗文豹 申请学位级别：硕士 专业：轮机工程 指导教师：李维嘉 2011-01-11

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要 由于三自由度运动平台可以提供驾驶模拟器所需的主要动感特效，加之驱动关节少，性价比高等优点，在驾驶模拟器中的应用愈来愈广泛。本文即根据某型驾驶模拟器运动平台的性能指标要求，对三自由度运动平台进行研究并予以实现。 首先，论文基于空间运动机构的相关理论，确定了一种带防扭臂结构的三自由度运动平台机构；然后，以平台运动范围、电动缸工作行程、平台台面尺寸等为约束条件，以平台可控性能和平台结构尺寸的加权综合最优为目标函数，采用加速遗传算法，对该平台的机构参数进行了优化，并将优化结果运用到实际平台的设计中；其次，针对运动平台的驱动控制系统设计，提出了全数字伺服控制的方案，提高了控制系统的抗干扰能力；再次，基于空间运动机构的动力学仿真，确定了驱动系统的动力匹配；最后，基于Wince6.0操作系统，开发了一套三自由度运动平台应用软件，实现了平台系统的实时控制。调试结果表明，平台系统的各项性能指标，均满足了设计要求。本文所研究并实现的三自由度运动平台系统，已投入使用，并小批量生产。 关键词：三自由度; 防扭臂; 机构优化;Wince;电动伺服控制

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 Abstract The three degrees of freedom platform has been applied to the driving simulator more extensive, Since it can provide the main dynamic driving simulator effects, additionally it has less joint actuated and higher capability but lower cost. In this paper, three degrees of freedom motion platform has been studied and realized based on a certain type of driving simulator performance requirements. First, in the paper, a kind of the three DOF motion platform with anti-torque arm has been identified based on the theory of space motion agencies. Secondly, the key factors, such as the range of the platform, the stroke length of electric cylinders, the sizes of panels etc., as constraint conditions was concluded, the optimal weighed value of the controllability and the structure size of the platform as the optimal objective functions were chosen, the algorithm parameters of the platform mechanism were optimized based on acceleration genetic algorithm, and the optimization results were applied to the design of a kind of the three DOF motion platform with anti-torque arm. Thirdly, All-digital servo control scheme has been proposed for the design of the drive control system, and it has been Improved anti-jamming capability of the control system. Fourthly, The power matching for the drive control system has been determined based on the dynamic simulation of the Space motion mechanism. Finally, The internet applications have been developed ground on Wince6.0 and the process of designing the real-time control system for the platform has been carried out. The results have showed that all performances have meet the design requirements. The three-DOF motion platform system which has been Studied and implemented in this paper has been put into use, and small batch production. Key words：Three degrees of freedom；Anti-torsion arm；Mechanism optimization； Wince；Electro-mechanics servo control

温度实时补偿的高精度压力传感器 刘勇

温度实时补偿的高精度压力传感器刘勇 发表时间：2018-01-26T18:09:02.690Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：刘勇 [导读] 摘要：压力传感器是利用半导体的压阻效应制成的压力传感器件，其特点是体积小、精度高、稳定性好，被广泛应用于电力、石化、汽车电子等领域。 （中国电子科技集团公司第49研究所黑龙江省哈尔滨市 150001） 摘要：压力传感器是利用半导体的压阻效应制成的压力传感器件，其特点是体积小、精度高、稳定性好，被广泛应用于电力、石化、汽车电子等领域。但作为其核心的膜片，对温度变化敏感，进而造成传感器的零点和灵敏度发生温度漂移，根据传感器的硬件特性进行补偿的传统方法有调试困难、精度低、通用性差等缺点，不利用工程实际应用。而补偿技术则可以较好地解决这些问题，因而得到越来越多的重视。本文分析了温度实时补偿的高精度压力传感器。 关键词：温度实时补偿；高精度压力传感器；方法； 传感器的输出会发生变化。为了消除非目标参量（温度）对传感器输出特性的影响，可采用多种智能化技术，硅压阻式压力传感器的温度补偿是传感器实用化过程中的关键技术。 一、压力传感器温度误差分析 温度敏感程度直接影响其工作性能,温度效应决定了传感器的中期频率稳定度。压力传感器受温度影响的主要因素有三部分。一是谐振器的内在温漂。当外界温度变化时, 声表面波器件的参数, 如叉指换能器和基片的厚度、宽度及弹性系数都随之发生变化。这些因素的影响导致了中心频率的偏移, 使振荡器的频率随之发生变化。声表面波的波速、频率也会相应的改变。二是封装结构引起的温漂。封装形式对声表面谐振器的频率稳定性影响很大。如封装材料的温度系数不匹配, 温度变化会使基片内部产生热应力, 使声表面谐振器的中心频率偏移, 从而引起声表面波振荡器的频率漂移。三是环境温度对振荡器电路的影响。振荡器电路参数的变化是振荡频率不稳定的原因之一。由于环境温度的变动, 改变了晶体管的几何尺寸, 从而使极间电容发生变化, 使振荡回路的电感线圈、电阻和电容器的几何尺寸发生变化。使振荡频率发生不希望有的变动。 二、温度实时补偿的高精度压力传感器 1.传统的硬件补偿方式及其缺点。传统的硬件温度误差补偿解决方法是通过在惠斯特电桥电路中的一个或两个桥臂上并联热敏电阻。但是由于热敏电阻自身的特性，不可能做到完全的温度误差补偿。此外，通过硬件电路来实现温度误差补偿存在器件固有的不稳定性、调试困难、通用性差、成本高、精度低等缺点，不利于工程实际应用。 2.温度补偿的原理。在单片机传感器测量系统中，要解决传感器温度误差补偿的问题，必须要测出传感器所在点的温度，因此需要温度传感器。温度传感器通常是安装在传感器内靠近敏感元件的地方。首先通过采样电路采集温度传感器在此温度时对应输出的电压信号后传送到单片机中暂存；然后通过采样电路采集经过放大电路放大后的传感器输出信号并传送到单片机；最后启动温度误差补偿程序，通过找到事先已经记录在单片机中的零点温漂电压。 3.温度补偿的数学模型建立。一是线性温度补偿数学模型。在对温度误差进行补偿的时候，必须事先在给定的n 个温度值（T1， T2，…，Tn）上测出温度传感器输出的每个温度值对应的电压信号（Ut1，Ut2，…，Utn），然后测出每个温度点上传感器输出信号经过放大电路放大后对应的温漂电压（Uc1，Uc2，…，Ucn），为了保证数据的精确性，可以在恒温箱中进行测量。将（Ut1，Ut2，…，Utn）与（Uc1，Uc2，…，Ucn）制作成一张表，放入单片机内存中，然后建立温度传感器输出的温度值对应的电压信号与温漂电压信号的数学模型，将相邻两个点之间的曲线近似看作为直线，这样就可以利用线性方法求出温度传感器输出的某个温度值对应的电压信号Ut所对应的温漂电压Uc，这就是线性插值法。二是非线性温度补偿数学模型。若温度传感器输出的温度值对应的电压信号与温漂电压信号特性曲线变化很大，采用的线性插值法会造成比较大的误差。通过曲线上的3 个点形成一段抛物线，但是传统的一元二次抛物线这种方式为了求出的值需要联立方程组，计算复杂导致程序也比较复杂。这种软件设计方式确保了无需手动设置就可以保证对温度的变化做出及时的反应并且找到相应的零点温漂电压，从而确保单片机输出的电压是实时更新过的修正后的电压值。 4.补偿方法。传感器的温度补偿有两种方法, 即硬件补偿和软件补偿。硬件补偿主要采用结构对称(机械结构对称、电路结构对称)来消除其影响;在智能传感器的初级形式中主要采用硬件电路来实现补偿, 但补偿效果仍不能满足实际要求。温度升高时, 压阻系数变小;温度降低时, 压阻系数变大, 所以当温度升高时, 传感器的灵敏度要降低;温度降低时,传感器的灵敏度要升高, 也就是说传感器的灵敏度温度系数是负的。传感器与微处理器/微计算机相结合的智能传感器系统中, 则是采用检测补偿法, 它是通过对干扰量的监测再由软件来实现的。软件补偿可以分为数值分析法和人工智能法(专家系统、神经网络、遗传算法和模糊系统)。基于数值分析的温度补偿方法, 最常采用的方法是最小二乘法曲线拟合法或多段折线逼近法。最小二乘法是基于梯度变化量的计算来求最优解的, 是一种局部搜索技术, 容易进入局部最优, 而得不到全局最优解。多段折线逼近法的主要缺点是精确度不高。考虑到传统的基于数值分析方法的不足, 本文采用了基于人工神经网络(ANN)理论对压力传感器进行温度补偿。基于人工神经网络补偿方法的优点是:一是有良好的自适应性, 自组织性和很强的学习功能。二是具有较好的容错性, 即在只有部分输入条件, 甚至包含了错误输入条件的情况下、网络也能给出正确的值。三是有良好的泛化能力(即具有插值特性), 对未经训练的数据也能给出一个合理的输出。利用人工神经网络进行温度补偿就是利用神经网络的基本特性, 使传感器具有复杂的非线性映射、自组织、自学习及推理的自适应能力。神经网络算法的实现步骤。一是进行数据预处理，即对数据进行标准化处理，网络的自学习过程。利用当前网络参数计算网络的实际输出，如果输出误差小于容许误差或到达限定的迭代次数，则训练结束。否则，进行误差反向传播，使权值沿误差函数的负梯度方向改变，利用梯度下降法求网络参数的变化。二是采用训练好的改进的神经网络以及补偿样本进行补偿。将补偿后的数据进行反标准化处理，并与实测样本进行比较。基于神经网络与传统网络的主要区别在于把主成分和神经网络相结合，使其补偿效果更佳。主成分神经网络有如下优点：一是利用提取温度补偿的主要信息使多维问题得以简化，同时剔除了数据里的噪声误差，有利于神经网络平滑拟合，并且大大加快了神经网络的训练速度；二是标定点间存在复杂的非线性关系，神经网络的泛化功能和很强的容错能力为处理复杂非线性关系提供了强有力的帮助。 本文提出的温度补偿方法，可以在标定点较少的情况下实现较高精度的温度补偿，这样有效地减少了传感器标定时间和工作量。如果对压力传感器的精度提出了更高的要求，在充分考虑成本、硬件计算能力和运行速度的前提下，可以通过增加标定点的方法提高系统性