針對(duì)傳統(tǒng)高爐熱負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在測(cè)量精度低、數(shù)據(jù)傳輸繁瑣等弊端,設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高精度高爐熱負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)利用Pt1000作為高爐水溫監(jiān)測(cè)傳感器,選用比率電橋取代普通電橋作為Pt1000的采樣電路,提高了系統(tǒng)采集的精度。利用短距離無(wú)線通訊實(shí)現(xiàn)高爐各個(gè)點(diǎn)水溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的組網(wǎng)傳輸,采樣4G模塊將高爐各點(diǎn)的水溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器數(shù)據(jù)中心。實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果表明,在有障礙物的情況下,節(jié)點(diǎn)與終端距離小于40 m時(shí),通訊誤碼率為0%;系統(tǒng)對(duì)高爐水溫測(cè)量的誤差不超過(guò)±0.03℃,明顯優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的±0.5℃,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)測(cè)量示意圖

基于物聯(lián)網(wǎng)的高精度高爐熱負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括Pt1000溫度采集傳輸裝置硬件設(shè)計(jì)和匯集模塊硬件設(shè)計(jì)[4]。Pt1000溫度采集傳輸裝置主要包括Pt1000采樣電路、470 MHz短距離無(wú)線發(fā)射電路、單片機(jī)及其最小系統(tǒng)電路。匯集裝置包括470 MHz短距離無(wú)線接收電路、4G傳輸電路等，系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。2.1 Pt1000溫度采集電路

Pt1000溫度采集電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心，其采集的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性直接關(guān)系著系統(tǒng)的性能[5]。傳統(tǒng)的Pt1000溫度采集電路采用兩線制接法，利用電橋平衡原理實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的采集，硬件原理圖如圖3所示。其中Rref、R1、R2為已知精密電阻，Rt為Pt1000溫度傳感器。當(dāng)在0℃時(shí)，此時(shí)Pt1000的阻值會(huì)使得電橋處于平衡狀態(tài)，電橋輸出ΔV=Vin+-Vin-=0 V。當(dāng)溫度變化時(shí)，Pt1000溫度傳感器的阻值就會(huì)發(fā)生變化，電橋的平衡狀態(tài)就會(huì)被打破，此時(shí)電橋的輸出電壓ΔV不為0 V，通過(guò)檢測(cè)ΔV與電橋單臂中的電流就能計(jì)算出此時(shí)Pt1000的電阻值Rt，由Pt1000的阻值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系就可以得到當(dāng)前檢測(cè)的溫度。由此可知，傳統(tǒng)的電橋采樣電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但誤差較大。當(dāng)將Pt1000溫度傳感器接入電路中時(shí)，其引入的接線電阻會(huì)造成測(cè)量誤差，其次電橋的輸出和A/D轉(zhuǎn)換器的輸出與Pt1000的阻值并非成標(biāo)準(zhǔn)線性關(guān)系，這也直接影響著系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果[6-7]。為了提高測(cè)量精度、減小接線電阻帶來(lái)的誤差，現(xiàn)對(duì)Pt1000采樣電路進(jìn)行優(yōu)化，采用比率電橋來(lái)采集Pt1000的數(shù)據(jù)，優(yōu)化后的硬件電路圖如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3324286