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鉑電阻范文1
關鍵詞：鉑電阻，測溫電路設計，模擬-數字轉換非線性校正，數據采集
Abstract： A correcting method of non-linear error for Pt resistance temperature measurement based on the principle of A/D conversion is presented. The design principle of Pt resistance linear temperature measurement is analyzed. Practical circuit for interfacing A/D converter 7135 with single chip computer 89c51 and test data are given
Key words: Pt resistance， Temperature measuring circuit， Analog-digital conversion， Non-linear correction， Samples
一、引言
鉑電阻溫度傳感器，因其測量范圍大，復現性好，穩定性強等特點而被廣泛使用。
在精密測量系統中，鉑電阻測溫系統電路結構圖如圖1所示：鉑電阻信號通常通過橋式電路轉換為電壓信號，再經過放大及A/D轉換后送微處理器進行處理。為了能對鉑電阻測溫的非線性進行校正，作者利用雙積分A/D轉換原理，設計了一種高精度的鉑電阻測溫非線性校正方案。實踐證明，該方法不僅性能穩定，結構簡單，而且在0～200℃范圍內準確度可達到0.15%FS±4字。
二、非線性校正原理
1、非線性A/D轉換原理
因為鉑電阻經橋路檢測后，其輸出電壓UM與被測溫度q之間具有函數關系：
因為鉑電阻經橋路檢測后，其輸出電壓UM與被測溫度q之間具有函數關系：
以上是本文闡述的以變量變換的形式實現傳感器非線性校正的設計思想。這里t的量綱為時間，其測量過程是通過雙積分A/D轉換實現的。雙斜率積分轉換表達為：
(1) 式中：Uin—A/D轉換時模擬輸入電壓，
T1—A/D轉換過程中正向積分時間，
T2—A/D轉換過程中反向積分時間，
Uref—A/D轉換時參考輸入電壓。
當Uref為定值時，Uin與T2具有線性關系，因此這種情況下可以認為A/D輸出結果為：
T2 = T1Uin / Uref .
假定Uref(t)為時間t的函數：Uref(t)=M+Nt (2)
其中：M，N為待定常系數。
A/D轉換后的輸出結果若能完全補償鉑電阻溫度非線性，則有：Uin=aq+Bq2 (3)
故將式（2）和式（3）代入式（1），
假設：AT1=M，BT1=N/2，
則有：T2與q在數值上大小相等，即T2=q，可見實現了鉑電阻的溫度與數字量線性轉換。
可以看出，在A/D轉換過程中，模擬電壓輸入與數字量輸出之間不是線性關系，其函數關系剛好與Rq—q關系相反，當其特性實現了相互完全補償時，就能獲得線性q/T2轉換。顯然，利用雙積分A/D轉換實現非線性校正的關鍵是應能滿足式（3）所表征的函數關系。本方案采用RC回路極其簡單地達到了該目的。
轉貼于 2. 高精度 A/D轉換器ICL7135 鉑電阻測溫電路線性化設計的實現采用了4位半雙積分型A/D轉換器ICL7135。ICL7135每一個轉換周期分為三個階段：自動調零階段、被測電壓積分階段、對基準電壓Uref進行反積分階段。下面結合鉑電阻溫度測量分析ICL7135的工作過程：
(1)正向積分階段
ICL7135與89C52接口電路原理圖如圖2所示。在此階段，ICL7135對Uin進行定時積分，固定時間T1=10000T0（T0為時鐘周期）。積分器的輸出電壓為： 式中，UW為 t = 0 時電容C兩端電壓值。
將上式在t = T1 處按馬克勞林公式展開， 若選取適當參數，使 ， 則上式可簡化為：
(6)
(2)反向積分階段：
在此階段，基準電容C兩端電壓又被內部積分電路進行反向積分，在整個T2階段UC(t)可認為是線性的，T2結束時積分器輸出又回到零位，此時有：
(7)
由式（4）、式（6）、式（7）整理可得：
將式（3）代入上式，得：
令等式兩邊常量對應相等，則有：q=T2。
在T2時間內， 對A/D轉換器進行時鐘計數，并以數字量形式輸出，從而定量地將被測溫度值反映出來，實現電路的數字化測量。
三、ICL7135與單片機89C52接口的新方法
以往使用7135是利用它具有多重動態掃描的BCD碼輸出來讀取A/D轉換結果，這樣既費時、又占用較多口線。在測控儀表中，盡量少占用微處理器I/O口線，以最少原器件、完成盡可能多的任務是十分重要的。這里介紹的ICL7135與單片機接口的簡易方法，是利用7135的“BUSY”端，只需占用單片機89C51的一個I/O口和內部的一個定時器，就可以在十幾微秒的中斷服務程序中把ICL7135的A/D轉換值送入單片機內。實踐證明，該方法具有實際應用價值。
在圖2中，若89C51的時鐘采用6MHz晶振，在不執行movx指令的情況下，ALE是穩定的1 MHz頻率，將ALE經過二分頻可得到500 kHz的頻率供給ICL7135時鐘輸入端。T0規定為定時方式1，滿足ICL7135的19999滿量程要求。ICL7135在A/D轉換階段， 狀態輸出引腳BUSY為高電平，指明A/D轉換器正處在信號積分和反積分階段，這個高電平一直持續到消除積分階段結束。在定時器方式寄存器TMOD中，置T0的門控位GATE為1，利用BUSY作為計數器門控信號，T0的計數將受BUSY控制?？刂朴嫈灯髦荒茉贐USY為高電平時計數，那么輸入信號：A/D轉換值=BUSY高電平期間內計數器計數值-10 001
圖2中用ICL 7135的BUSY端接89C52的外部中斷 POL為信號極性輸出端，接89C52的P1.7，高、低電平表示被測信號為正、負極性。
四、實驗結果及誤差分析
在以鉑電阻測溫電路的線性化設計的方案中，誤差來源一方面來自于基準電容放電過程的非線性引起的誤差：當RC取值滿足 時，此項誤差折合成溫度值可小于0.03℃。另一方面誤差來自于A/D轉換準確度。當選用4位半A/D轉換器ICL7135時，其準確度為±0.05%，折合最大溫度誤差為0.10℃，兩項誤差相對獨立，電路總體測溫誤差為±0.104℃。本電路經組裝后，進行了實際性能測試，實驗數據見表1。從測試結果看，樣機最大誤差為-0.18℃，與分析結論基本相近。
表1 （鉑電阻分度號為Pt100） 參考文獻
[1]R.E.貝德福德、T.M.道芬里、H.普雷斯頓.托馬斯合著：袁光富譯，溫度測量，計量出版社，1995
鉑電阻范文2
Electromagnetism
Maxwell Equations， Wave Propagation and Emission
2012，560p
Hardcover
ISBN9781848213555
T. Bécherrawy著
本書是一部關于電磁學理論及其應用的高年級本科生教材，除了介紹經典的電磁理論外，作者還增加了4個方面的高等內容：波導、相對論電磁學、電磁場中的粒子和電磁輻射。
在18世紀以前，電學和磁學是兩門獨立的學科，直到1819年奧斯特發現電流產生磁場和1831年法拉第發現變化磁場感應出電流之后，人們意識到電學和磁學之間具有非常緊密的聯系。1873年，麥克斯韋通過一組簡潔的方程組統一了電學和磁學，稱之為電磁學。該理論的一個重要預言是，電磁波存在并且以光速傳播。這個預言在1887年被赫茲的實驗所證明。電磁感應現象的發現使得人類可以大規模發電，在19世紀中后期開啟了第二次工業革命。電磁波的發現和電子學的發展，在20世紀引導了真正的電子通信革命，對經濟、社會、文化和政治等方面都產生了深刻的影響。
全書共分為4部分15章：第1部分 靜態電磁學，含第1-7章：1.序言；2.真空中的靜電學；3.導體和電流；4.電介質；5.一些特殊技巧和近似的方法；6.真空中的磁場；7.物質中的磁學。第2部分 時變電磁學，含第8-10章：8.電磁感應；9.麥克斯韋方程組；10.電磁波。第3部分 傳播效應，含第11-12章：11.反射，干涉，衍射和彌散；12.波導。第4部分 相對論、粒子和輻射，含第13-15章：13.狹義相對論和電動力學；14.帶電粒子在電磁場中的運動；15.輻射； 附錄：A.數學知識回顧；B.物理單位；C.物理常數。
本書作者T.Bécherrawy教授從巴黎大學和紐約Rochester大學獲得理論物理學博士學位，在黎巴嫩大學、法國的Savoy大學、IUFM、Nancy大學等院校教授物理學，曾擔任黎巴嫩大學物理系主任，在高能粒子物理學領域發表了多篇文章。
本書適合作為高年級本科生學習電磁場理論的教材，也給電磁場理論教學提供有益的幫助。一些帶星號（*）的章節屬于較有難度的內容，可以跳過而不影響內容閱讀的連貫性，每章都附有豐富的習題和參考答案。
陳濤，博士生
（中國傳媒大學理學院）
鉑電阻范文3
關鍵詞:少數民族 廣播 直播節目 思考
廣播直播節目一改單向的傳播為多向溝通,已成為對重大新聞事件進行全方位紀實宣傳報道的“重頭戲”,而備受聽眾喜愛。目前,隨著科技進步的日新月異和報刊、廣播、電視、互聯網等媒體之間競爭的日趨激烈,廣播直播節目對于少數民族地區廣播電臺來說可謂機遇與挑戰并存。那么,少數民族地區廣播電臺在設備、技術相對比較落后,采編播專業隊伍建設相對比較滯后,節目質量和水平與發達地區相比尚有一定差距的情況下,如何通過管理創新、機制創新、技術創新,唱好社會主義市場經濟新形勢下廣播直播這臺“重頭戲”,從而走出一條切合當地實際的改革發展之路,本文將做以下分析和思考。
一.少數民族地區廣播事業發展現狀及廣播直播節目初探
改革開放以來,特別是隨著國家西部大開發戰略的實施,地處西部的少數民族地區廣播影視事業發展取得了長足進步,并在廣播直播方面進行了一些有益的探索和嘗試以我省臨夏回族自治州為例:
地處西北內陸,全國30個少數民族自治州之一的臨夏回族自治州,自然條件嚴酷,經濟發展相對滯后。改革開放以來,特別是近幾年,隨著西部大開發戰略的事實,為臨夏州經濟建設和社會各項事業發展注入了生機與活力,尤其是廣播影視事業不斷深化管理體制改革,加大經費投入,人才隊伍建設力度,著力提高科技含量。目前,廣播電影電視局、廣播電視臺“局臺合一”,廣播電臺、電視臺有線電視臺“三臺合一”的廣電管理體制業已形成,數字音頻廣播站建設初具規模,節目制作播出實現數字化,廣播影視事業取得了長足發展,為社會主義市場經濟新形勢下加強和改進新聞宣傳工作奠定了堅實的基礎,也為這個少數民族地區進行廣播直播的有益嘗試創造了良好的條件。
二、確立廣播直播的主導功能
與錄播相比,直播具有以下幾方面的優勢:
第一,廣播直播為信息的傳播開辟了一條最快捷最廣泛的通道,它大大提高廣播時效,擴充了信息容量,增加了信息密度。
第二,節目直播機制為聽眾參與廣播創造了條件,為信息反饋搭建了平臺,增強了廣播傳播的雙向性和開放性。
第三,主持人直播縮短了電臺與聽眾之間的距離,密切了主持人與聽眾之間的關系,增加了節目的親和力和凝聚力。
第四,廣播直播拓展了節目空間。
三、少數民族地區廣播直播的重要性和必要性
第一、廣播直播是踐行“三個代表”重要思想的迫切要求。廣播直播宣傳黨的路線、方針、政策,弘揚民族優秀文化,最大限度地滿足聽眾要求,服務于廣大人民群眾,提高全社會對新聞事實的認知程度,是身體力行“三個代表”重要思想的具體體現。
第二、廣播直播是深化新聞改革的有效措施。廣播直播貼近生活,貼近群眾,貼近實際,是加強和改進宣傳報道方式,深化新聞改革的一種有效形式。
第三、廣播直播是推進廣電產業發展的必要途徑。廣播直播能充分發揮資源優勢,優化節目配置,有效提高收視率,帶動經營創收,是增強少數民族地區廣電事業經濟實力和自我發展能力,推動廣播電視產業化發展進程的必要途徑。
第四、廣播直播是全面建設小康社會的根本需要。廣播直播要服從服務于黨和政府的各項中心工作,要根據時代和形勢的需要,根據黨的路線方針政策的需要不斷設置和調整節目內容,提高宣傳質量,宣傳藝術和宣傳效果,在加強社會主義物質文明,精神文明,政治文明建設,加快全面建設小康社會進程中發揮應有的作用。
四、少數民族地區廣播直播的有利條件和制約因素
第一,有利條件。一是隨著改革開放的不斷深入,聽眾對信息的需求量越來越大,廣電管理體制改革,良好的工作機制和高新科技的廣泛推廣應用,為直播創造了政策、技術支持和廣闊的發展空間;二是“采、編、播、控”一體化節目生產方式的不斷成熟,改變了傳統廣播編輯工作的生產流程,減少了生產環節。
第二,制約因素。一是受少數民族地區經濟發展水平的制約,廣播經費投人不足,采編設備陳舊落后,更新不足;二是現有專業隊伍整體素質較低,技術保障能力不能滿足直播需求;三是廣播直播起步晚,起點低,內容形式更新不足,節目整體水平較低;四是直播難度大、工作量大,一些廣播主持人缺乏專業新聞知識,不能適應直播需要。
五、提高少數民族地區廣播直播節目水平的對策
第一、加大經費投入。
第二、提高科技含量。
第三、加強專業隊伍建設。
第四、更新廣播直播的形式和內容。
六、直播節目的選題與思考
如何選好題材是直播節目是否受聽眾歡迎的一個關鍵所在,也是民族地區廣播直播需要研究和探討的新課題。
第一、要圍繞政策熱點選題材。
第二、圍繞社會熱點選題材。
第三、圍繞生活熱點選題材。
第一、建立以直播室為中心的節目運作方式。
第二、主持人要把好“現場關”。
第三、發揮導播作用,注重現場編輯。導播在直播節目中的地位非常重要,直播節目離不開導播,也需要一位具有一定專業素質的導播。作為和主持人密切配合的導播,要千方百計幫助,配合主持人做好每一期直播節目,他既要負責主持人與現場聽眾的聯系,還要根據現場情況,掌握時間流程、節目進程、活躍現場氣氛、隨時為主持人出謀劃策,節目整體播出效果與主持人的形象、水平都離不開導播的默契配合。此外導播還要根據參與節目聽眾年齡、職業、經歷、文化程度的差異,選擇熱線電話,進行正確的輿論引導。
引文:
[1] 陸錫初.廣播新聞編輯教程.第299頁至300頁,第309頁至310頁
[2] 王振業.廣播新聞與電視新聞.第228頁至229頁
參考文獻:
鉑電阻范文4
關鍵詞：PT100 超溫報警 無線遙控
中圖分類號：TP212
文獻標識碼：A
文章編號：1007-3973（2012）008-056-02
1 引言
溫度是作為被測量與控制的重要參數之一，很多的生產過程都是在特定的溫度范圍內進行的，這就需要控制與測量溫度。鉑電阻是一種常用的測溫元件之一，具有測溫范圍廣，準確度高，可靠性好等優點。本文選用PT100鉑電阻，設計了系統的軟硬件，為溫度監控提供了一種新的思路。該系統提高了監控溫度的精度，可以根據實際需要調節高溫報警的上限。
2 基本工作原理
PT100鉑電阻的阻值隨著溫度的變化而變化，利用此特點來采集溫度信號，外加恒流源將采集的信號轉換成電壓，再經過放大和A/D轉換，送給單片機進行處理，由液晶顯示被測溫度，如果超溫則發出報警，另外通過無線遙控模塊調節超溫報警上限。
3 硬件設計
完善的硬件設計是系統正常工作的基礎，基于PT100的溫度監控系統，硬件主要由以下四個模塊構成，單片機STC89C52、測溫模塊、顯示模塊、無線遙控模塊和超溫報警模塊。系統硬件框圖如圖1所示。
3.1 測溫模塊
該測溫模塊主要是采集溫度信息，送給單片機進行處理。測溫模塊的結構如圖2所示，主要包括恒流源、PT100的四線式接法，放大電路和A/D轉換。
(1)鉑電阻。
鉑電阻PT100測溫時, 一般采用的方法是二線制或三線制接法。二線制和三線制是用電橋法測量，最后給出的是溫度值與模擬量輸出值的關系。由于連接導線的電阻和接觸電阻會對PT100測溫的精度產生較大影響，故本系統采用PT100的四線式接法，沒有電橋，完全只是用恒流源發送，電壓計測量，最后給出電阻值，提高了測量精度。
(2)恒流源。
恒流源電路選取芯片運算放大器OP07，它和5個電阻搭建組成恒流源電路，輸出恒定的工作電流。
(3)放大電路。
Pt100鉑電阻一端輸出的電壓很小，如果直接和A/D相連，則轉換數據的偏差較大，所以本設計將鉑電阻一端輸出的電壓與放大電路相連，將電壓放大之后再和A/D相連，這樣就能得到較好的轉換效果，該放大電路是基于芯片LM348設計的。
(4)A/D轉換。
我們所測的信號是連續變化的物理量，通過A/D轉換將連續變化的模擬量轉換為計算機能接受的數字量，此處考慮到精度要求，采用了12位AD轉換芯片TLC2543芯片。
3.2 超溫報警
超溫報警，采用電磁式蜂鳴器，它由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發聲。如果測量溫度超過規定的溫度，蜂鳴器發出報警聲，同時LED閃爍并且液晶顯示超溫提醒。
3.3 無線接收發射電路
遙控器的遙控功能實現，是以電磁波或紅外線為數據傳輸介質，實現指令的傳送功能。遙控器發送的數據經過加密編碼，調制，載波輸出信號。接受模塊，則進行相反的操作，提取出遙控器發射過來的命令，再由單片機執行相應的命令，調節超溫報警的上限。發射和接收集成電路由芯片PT2262-IR/PT2272-M4組成。編碼芯片PT2262發出的編碼信號由：地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數據腳也輸出高電平，如果發送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續發射。當發射機沒有按鍵按下時，PT2262不接通電源，發射電路不工作，當有按鍵按下時，PT2262得電工作。
4 軟件設計
本系統軟件設計主要分為兩部分：鉑電阻分度表的線性化處理軟件設計和顯示模塊軟件設計。前者采用Matlab軟件計算，后兩者采用C語言編寫。
4.1 鉑電阻分度表的線性化處理軟件設計
利用Matablede的計算能力進行鉑電阻分度表的線性化處理，將測量范圍-40℃—120℃分三段線性回歸處理，用的方法是最小二乘法，通過計算可得：
(1)當84.27歐
(2)當100歐
(3)當119.40歐
4.2 顯示模塊軟件設計
顯示模塊主要是顯示測得溫度，判斷是否超溫，當超溫的時候，蜂鳴器發出報警，LED閃爍且液晶顯示超溫提醒；當需要修改報警上限的時候，通過無線接收模塊的按鍵進行加減。軟件流程如圖3所示。
5 系統調試
完成了系統的硬件和軟件設計，然后對其進行聯合調試，系統正常運行，但仍需進一步完善，其中有兩個需要注意的問題：(1)PT100的工作電流問題。本系統選用的PT100的最大工作電流為0.3mA，如果流過鉑電阻的電流超過這個數值，鉑電阻本身會發熱，影響測量溫度的準確性，誤差可能越來越大；(2)負載電阻如果用電阻串并聯或者尋找近似電阻得到的，先逆向算出對應的溫度，再用萬用表調試，否則將影響測量結果，產生不必要的誤差。
6 結束語
針對鉑電阻PT100在測量溫度時非平衡電橋的非線性誤差和高溫報警上限不可調的問題，設計了一種新型的溫度監控系統，分別介紹了硬件和軟件設計的各模塊。實驗證明，該設計方案是可行的，為溫度監控提供了一種新思路，具有良好的應用前景。
參考文獻：
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鉑電阻范文5
【關鍵詞】FPGA；無人飛行器；溫度巡檢
1.引言
目前無人飛行器主要飛行于大氣對流層和平流層低層區間。該區間大氣溫度變化復雜，大氣環境的溫度過低或過高都將直接影響無人飛行器控制系統的正常工作。由于無人飛行器機身需要檢測溫度的部位較多，監測目標比較分散，使用單一結構的溫度傳感器或結冰探測儀表難以實時、全面地掌握整個機身表而溫度狀況，因此，本設計結合已有的民用多路測溫技術，提出一種基于FPGA的適用于無人飛行器機身各部位溫度檢測和功能事務管理的多路溫度巡檢系統。該系統可在無人飛行器飛行過程中，根據需要循環監測各部位的溫度狀況，以便能夠及早測出機身可能出現的結冰低溫并向系統發出報警信號使飛機及時飛離結冰區域或開啟除冰設計，從而達到保障飛行安全的目的。
2.設計方案
無人飛行器溫度巡檢裝置的結構框圖如圖1所示。
本設計采用FPGA作為核心芯片，電源電路供電后，信號調理電路通過鉑電阻傳感器PT100將采集的電壓信號通過放大器放大后送給A/D采樣電路，A/D采樣電路通過采樣把模擬信號轉換為數字信號后送給FPGA進行處理，處理數據后FPGA自動把處理結果送出，通過液晶顯示并且與鍵盤電路設定的值進行比對，如果超出設定值范圍，FPGA送出信號，使得蜂鳴器電路報警，繼電器電路響應，啟動加熱裝置，圖1給出了系統的整體框圖。
圖1 系統硬件框圖
3.硬件電路設計及實現
按照系統的功能要求，裝置的硬件電路依據其功能劃分為信號調理模塊、A/D采樣模塊、FPGA最小系統模塊等部分。
3.1 信號調理模塊
系統采用惠斯通電橋接入鉑電阻傳感器PT100信號，如圖2所示。
圖2 信號調理模塊電路
圖2中INA、INB之差與PT100阻值變化呈線性關系，通過將INA、INB變化值采樣再對應鉑電阻傳感器P100刻度表即可換算得到實測溫度?？紤]到鉑電阻傳感器PT100探頭產生的信號非常微弱，很容易受到噪聲干擾，所以放大電路選擇單運放構成的儀表放大器。儀表放大器擁有差分式結構，對共模噪聲有很強的抑制作用，同時擁有較高的輸入阻抗和較小的輸出阻抗，非常適合對微弱信號的放大。圖2中R3，R4，R5，R6，R7，R8均采用低溫漂的精密電阻，R2為多圈精密可調電阻。通過電路可以計算出：
（1）
由式（1）可看出，通過增減R8的阻值即可改變增益，得到理想的放大倍數。
3.2 A/D采樣模塊
系統選用AD7476作為采樣芯片。該芯片是12位低功耗逐次逼近型ADC，采用單電源工作，電源電壓為2.35V至5.25V，最高吞吐速率可達1MSPS，完全滿足本系統的采樣精度和速度的要求。該芯片內置一個低噪聲、寬帶寬采樣保持放大器，可處理6MHz以上的輸入頻率。AD轉換過程和數據采集過程通過CS和串行時鐘SCLK進行控制，從而為器件與FPGA接口創造了條件。輸入信號在CS的下降沿進行采樣，而轉換同時在此處啟動，轉換速率取決于SCLK的時鐘頻率。圖3為AD7476的典型接線電路。
圖3 AD7476典型接線電路
4.軟件設計
溫度巡檢裝置的軟件以VHDL語言為基礎，采樣模塊化的設計思路編程，分為液晶顯示模塊、AD采樣模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊和PWM控制模塊模塊。圖4給出了各模塊之間的關系圖。
圖4 各模塊關系框圖
系統首先通過AD采樣模塊對溫度進行采樣，將采樣的數據送入溫度檢測模塊進行處理。溫度檢測模塊的任務是計算將采樣來的溫度值與系統的預設值之間的差值，利用差值的大小來控制PWM模塊輸出脈沖寬度不同的脈沖波，通過脈沖波開控制繼電器的通斷，從而達到溫度的恒定控制。
5.實測結果
5.1 系統的定標
首先用高精度電阻箱代替鉑電阻傳感器Pt100對測量系統進行定標。根據式1所示的鉑電阻傳感器Pt100電阻和輸出電壓之間的關系，通過改變電阻箱的取值來設定相對應的測試溫度點標稱值，經過測量系統、A/D采樣的計算，得到測量溫度顯示值。根據初測數據對測量電路、補償電壓進行校準后，完成對系統的定標工作。
5.2 系統實測
將鉑電阻傳感器Pt100接入測量系統，并置入高精度恒溫箱中（溫控精度0.01℃）進行整個溫度測量系統定標測量。測量時要注意恒溫箱的密封，以提高環境溫度穩定性；恒溫
箱溫度穩定后，每隔1min對同一溫度點進行20次測量。測量溫度值數據及處理結果如表2所示。由表1中數據可見，測量系統的最大誤差為0.009℃，說明Pt100鉑電阻傳感器的定標誤差較小，精度也較高，能滿足高精度溫度測量系統的測量要求，但溫度高端誤差較大，可能與恒溫箱溫度控制精度有關，有待于進一步定標。
表1 系統實測數據
實際溫度（度） 測量溫度（度） 誤差值
10.000 9.9990 -0.001
20.000 20.000 0.00
30.000 30.003 0.003
40.000 40.002 0.002
50.000 49.997 -0.003
60.000 59.991 -0.009
6.結論
本文設計了基于FPGA的無人飛行器溫度巡檢裝置的軟硬件設計，該裝置利用FPGA快速性、可并行性、延時固定性等特點，能夠快速，準確的檢測無人機的各部件溫度。通過實驗驗證，系統的最大誤差不超過0.01度，完全滿足無人飛行器對溫度采集的要求。
參考文獻
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鉑電阻范文6
【關鍵詞】隨鉆電阻率；存儲單元；數據管理；測井
1.前言
隨鉆測井領域，隨鉆電磁波電阻率測井儀是隨鉆測井儀器中的重要裝置，其采用電磁波工作方式，適用于各種導電和不導電類型的鉆井液，能夠測量地層隨著深度變化的視電阻率曲線。然而在現場作業中，限于泥漿傳輸速率的制約，只有少數重要的數據能實時傳至地面系統[1]，用于現場分析并指導鉆井的鉆進工作，大量的數據需要存儲在儀器的存儲單元中，待儀器從井底提出后，再讀出存儲單元中的數據并加以解釋應用。所以對于隨鉆電阻率測井儀來說，數據的存儲是其重要的功能，而存儲單元的設計也就成為研究的重點之一。
2.隨鉆電阻率測井儀的存儲單元設計
在隨鉆電阻率測井儀電路系統的設計中，主控電路是其控制通訊核心部分，負責該儀器對外的通訊，以及對該儀器內部邏輯的控制以及測量數據的存儲。
整個主控系統的電路設計（如圖1）分為實時時鐘電路設計，溫度采集電路設計，DSP單元設計，存儲單元電路設計，隨鉆總線通信單元設計，隨鉆總線接口電路設計，電源單元設計七個部分，存儲單元電路設計是主控單元電路設計的重點。
存儲器模塊主要包括三種類型的存儲器芯片，SRAM，EEPROM和大容量FLASH。DSP與SRAM、EEPROM、FLASH以及FPGA之間，通過直接尋址式外擴并行總線進行通信，外擴并行總線主要包括16位寬數據線XD0-XD15，19位寬地址線XA0-XA19，以及寫使能引腳XWE，讀使能引腳XRD，片選引腳CS0，CS2，CS6引出。
而在本系統中，具有三個存儲器外設以及一個FPGA芯片，因而需要使用額外的片選控制引腳，在本設計中使用通用IO口來實現。圖2為存儲器接口電路設計圖。
各類型存儲器的容量大小選擇由系統需求決定。
RAM芯片在主控板中的作用是作為程序運行緩存、通信收發緩存及軟件程序更新緩存的作用。該芯片采用直接并行總線尋址的方式進行存取，設計中使用DSP的Zone6空間對該芯片進行地址映射，DSP的CS6引腳連接SRAM芯片的片選引腳，DSP的讀寫使能引腳WR、RD分別與SRAM的讀寫使能引腳連接。
EEPROM在主控電路中，用于存儲校正刻度參數，存儲儀器運行參數，以及大容量存儲器管理映射表。由于EEPROM讀寫壽命有限，為保證數據的有效性，在容量選擇上留有冗余，用于某些單元損壞時，重新分配存儲地址。
在主控板的大容量存儲芯片選擇中，選用NAND FLASH存儲芯片。芯片的容量由系統數據采集需求決定，按照指標要求，系統數據存儲容量應大于32MByte，考慮到FLASH存儲芯片的易失效性，和數據存儲的高可靠性，進行冗余設計。
NANDFLASH存儲芯片，由于其存儲器結構特點，采用非直接位尋址的結構，因而，在與DSP的接口設計中，FLASH的8位線寬數據輸入輸出IO口與DSP的數據總線的低8位進行連接，利用總線操作命令，對FLASH進行數據讀寫。同時，使用DSP的通用IO口連接FLASH片選引腳CE、寫入保護引腳WP、地址鎖存引腳ALE，和命令鎖存引腳CLE。
3.存儲單元的管理
對于隨鉆測井，測井數據存儲是其重要功能，可靠性要求高，同時需便于管理，要求讀取速度高[2]。存儲器管理的目的是為系統提供一個結構化的存儲器系統，能夠便于測井程序的設計，便于測井數據存儲，存儲器有效性的驗證，以及數據的上傳加載等。
存儲器管理設計從功能上可以分為參數表存儲器管理，測井數據存儲管理兩大部分。參數表包括系統參數表，如刻度表、設備參數表，設備狀態服務表等。測井數據存儲管理包括存儲器映射表，FLASH存儲區，以及SRAM緩存區。
在隨鉆電阻率測井儀中，大多數需要存儲的數據類型和大小是固定的，所有的數據長度是可預知的，因而在本設計中，采用的是靜態分配方法。
對于EEPROM內的存儲數據，按照固定不等長分區的方法進行劃分。SRAM存儲器內按照固定不等長劃分。FLASH存儲器內按照固定等長劃分。
圖3為本研究中設計的主控板存儲器存儲器分配結果。
4.測井數據存儲程序設計
主控板在接收完一次測井周期所產生的測井數據后，直接將數據存儲于FLASH中。本設計中選用的FLASH芯片支持任意地址的續存，在一次擦除后，允許多次向非重復的地址寫入數據。因而，從硬件上支持這樣操作。
測井數據程序按照上文介紹的存儲器結構進行設計。測井數據包括存儲器格式化和測井數據寫入兩個步驟。
存儲器格式化主要包括EEPROM內索引表，存儲器映射表的初始化和FLASH存儲器的片內存儲器有效性驗證及內存擦除。內存索引表的初始化按照EEPROM內索引表定義依次進行初始化，存儲器映射表的初始化實際上就是對FLASH存儲器內存儲單元進行驗證的過程。
測井數據寫入程序主要在隨鉆總線通信中進行調用，在主控板接收到測控板發送的一次測井數據包后，對測井數據包進行二次封裝并存儲。
二次封裝過程在測井數據存儲程序中完成。封裝過程包括在幀頭加上實時時鐘數據和儀器溫度數據，在幀尾添加總和校驗數據，用于數據下載后對測井數據有效性的驗證。
測井數據存儲程序的運行流程如圖4所示。
在隨鉆電阻率測井儀中，存儲器的可靠性和數據的有效性，是設計的關鍵，在存儲器軟硬件設計上，要進行充分的考慮。
5.存儲器可靠性分析
影響存儲器可靠性的因素主要有硬件的可靠性和軟件的可靠性兩個因素。存儲器管理在硬件設計中，綜合考慮了SRAM、EEPROM、NAND FLASH三種存儲器的特性。影響數據存取可靠性的因素主要有突發的斷電，隨機干擾，以及存儲器損壞。對于EEPROM，在本設計中，采用了加密寫入的方法，保證其內部數據不受上電復位等的影響，同時，在程序設計中，盡量避免對其頻繁的操作，具體的，對存儲器映射表采用無效置位，有效不操作的方式進行存儲器映射表的更新。設計中，采用了讀寫壽命較長的SRAM作為緩存，保證了在頻繁數據緩存的過程中，存儲器不易受損壞。
存儲器管理中進行了冗余設計，SRAM和EEPROM的容量大于程序中使用容量的四至五倍，在某些字節損壞的情況下，可以將存儲字段整體搬移，以增強存儲器使用壽命。
本存儲器設計中引入了壞塊管理機制，包括壞處映射，動態壞塊檢測和失效檢測。在測井數據存儲程序中，采用多重寫入有效驗證，對于每一幀數據的寫入，嚴格保證其寫入的有效性，當發生寫入無效時，利用SRAM緩存區，對當前區段的歷史數據進行整體搬移到有效區段，以保證在新數據的寫入中，歷史數據不受到破壞，同時新寫入的數據有效存儲。
6.小結
本文重點介紹了一種自主設計的混合式大容量存儲器管理結構和相關程序設計，同時結合了SRAM、EEPROM、FLASH三種存儲器的優點，以動態與靜態結合的方式分配存儲器空間。所設計的存儲器管理結構分為參數表管理和大容量測井數據存儲管理兩個類型。參數表管理以索引表和參數表格構成文件系統，可在儀器運行時動態加載和更新。測井數據管理以存儲器映射表、測井數據收發緩存和FLASH存儲器固定塊分區為核心構成，有效的保證數據存儲的有效性。采用該結構，極大的方便了測井管理程序設計，上位機可方便的查看存儲器信息，包括存儲器有效空間總量，存儲器壞道情況，測井數據存儲情況等。
本設計應用在中海油服隨鉆電磁波電阻率測井儀的研制中，通過試驗得到了良好的效果，可為相關設備的設計及研發提供支持。
參考文獻
[1]彭欣蕓.隨鉆測量系統信號傳輸方式的研究[D].西南石油大學，2011.