TYZ-3智能型土壤养分测试仪温度补偿方法研究

论文摘要

温度是影响电子测量仪器精度的一个重要因素,温度的变化会对电路产生随机的和不受控制的干扰。本文简要综述了国内外的电路温度补偿方法,对TYZ-3智能型土壤养分测试仪的温度漂移进行了试验研究。在其基础上发现场效应管是引起温度漂移的主要原因,而且不同的栅极电压下的温度漂移也不相同。测出了不同范围内的栅极电压下的温度漂移曲线。 为了解决温度漂移,采用了比例温度控制即自动控制。比例温度控制（P）是一种的连续温度控制方式,它的特点是输出与输入的偏差值成比例关系.也就是说,被调量的偏差值与执行机构（如调压器,变阻器筹）的位置始终保持比例关系,对于偏差信号来说,比例控制器是一种放大系数可调的放大器。 不同的栅极电压下的温度漂移也不相同。所以在温度补偿中采用了比例自动控制的一个恒温装置来克服解决温度漂移,也克服了常采用的分段补偿所带来的补偿误差。由于恒温电路可以将温度控制在30℃±0.1,控温精度达到0.2℃。补偿效果从69%到99%,很好的解决了温度漂移所带来的场效应管栅极电压下的不稳定输出。 不同的电子测量仪器所采用的办法并不相同,温度补偿也没有固定可循的方法和规律。本课题正是采用了的恒温电路,并希望为以后的设计者和开发者提供一定的思路。

论文目录

• 摘要
• 1 前言
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外解决温度漂移方法综述
• 1.2.1 应用对称式结构的温度补偿方法
• 1.2.2 应用晶体管进行温度补偿
• 1.2.3 应用温度敏感元件的温度补偿方法
• 1.2.3.1 使用铂热电阻的温度补偿电路
• 1.2.3.2 应用热敏电阻的温度补偿电路
• 1.2.4 用恒温装置来减小温漂
• 1.2.4.1 位式温度控制器
• 1.2.4.2 热反馈
• 1.3 本文主要研究内容
• 2 TYZ-3型智能型综合土壤养分测试仪结构及工作原理
• 2.1 智能型综合土壤养分测试仪的组成
• 2.1.1 温度测量系统的设计
• 2.1.2 光路系统
• 2.1.3 电路系统
• 2.1.4 光电路系统的设计
• 2.2 场效应管调节控制电压电路
• 2.2.1 运算放大器
• 2.2.2 场效应管
• 3 温度补偿电路的设计
• 3.1 比例温度控制（P）
• 3.2 温度传感器及动态参数
• 3.3 晶体管温度敏感元件
• 3.4 测量电桥
• 3.4.1 桥式电路
• 3.4.2 差动电路
• 3.4.3 补偿式电路
• 3.5 放大器及其特性
• 3.6 恒温系统的实验
• 3.6.1 实验的目的及方法
• 3.6.2 实验的器材
• 3.6.3 恒温电路设计
• 3.6.4 工作原理及组成
• 4 场效应管温度漂移的试验研究
• 4.1 场效应管工作电压的确定
• 4.2 场效应管调节控制电压电路温度漂移实验及特性曲线
• 4.2.1 温度-电压漂移曲线分析
• 4.3 加入恒温电路的试验结果与分析
• 5 研究的成果
• 5.1 主要研究结论
• 5.2 有待进一步解决的问题
• 参考文献
• ABSTRACT