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热敏电阻传感器在风速表中的应用原理

日期: 2017-10-27
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本文介绍一种测定气体流速的仪表,它的传感器由2个热敏电阻器组成:一个常温状态下的热敏电阻器测环境温度;另一个实际被加热的热敏电阻器测气体的流速。这台仪表采用了PWM(脉宽调制)、线性化、温度补偿和有关的单片机数字术。

 

许多方法都可以用于各种类型的层流测量,因此 ,风速仪表的种类很多但是在大面积开启 的空间中,测量湍性气体的流动用热丝测定法较好。在热丝测定法中,热敏元件是关键器件,这一方法的基本原理是当热敏元件暴露在滤体中时。其温度随流速大小改变,从而元件的电阻值也随之变化。测出这一变化就可以知道流速的大小以前人们常用Pt丝 (Wollaston 丝来测定风速。由于热敏电阻器比Pt丝便宜得多。且随着其时间常数的斌小,体积的减小,质量的稳定,非线性可得到有效的补偿,因此,采用热敏电阻器制作风速表。

 

热敏电阻传感器在风速表中的应用原理


热敏电阻式风速表采用了PWN技术。改善了热敏电阻器的主要缺点——非线性,同时还采用了温度补偿DDS(直接数字台成技术)。由于它采用单片机处理信息数据和操作,结构简单、使用方便。这种风速表易与计算机网络联接,有广阔的应用前景。

 

由于采用了单片机,这台仪表的结构非常简单紧凑。热敏电阻桥路、温度检测器等均采用分立元件搭接。因为80C31中已有了128byte RAM。勿需另加RAM。ROM采用的是4 K×8的2732。该仪表的量程是0.1~20 m/s,分辨率约为0.1m/s,每测量一次(包括执行软件)的周期约为140ms。在此量程之外,精度明显下降。将这台仪表和常规风速仪表放 入试验风道中进行测试,在0~30 ℃的范围之内,它的全量程误差在±2%/FS以内,明显优于现在的风速仪表。

 

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