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FBG测温系统实验数据分析与校正

时间:2017-11-23 17:21:09  来源:互联网整理  作者:匿名  TAG:

  1 系统设计

  如图1所示,系统实物分布包括:电脑、光纤光栅、传导光纤、工作电源、FP解调仪、被测温度箱以及对比用的TM6920A型温度探测器。当对温度进行调节时,分别采用本系统与TM6920A型温度探测器进行实时温度测试,并记录测试数据,最终对比测温结果。

  2 实验数据对比分析

  由以上两套系统完成对实验数据标在表1中。由表1中的实验数据可以看出,本系统的测温精度、温度测定稳定性与TM6920A型温度探测器的测试数据基本一致。两种系统的测试误差均小于0.2℃,也证明了本系统的可行性。

  由表1可以看出,本系统的测试误差与TM6920A型温度探测器相近,但是本系统的误差存在一定的规律性,说明可能受某种固定干扰的影响,故采用校正的方法可以提高其测试精度。

  3 数据校正算法

  由于观察本系统的测试数据发现数据均值偏小,所以采用一个校正因子作为补偿值,设校正因子为x,则当数据均值超过真值均值时,在系统测试数据的各个点位上减去x;当数据均值小于真值均值时,在系统测试数据的各个点位上加上x。这种方法非常简单,但是对于此种具有明显偏移量的误差具有较好的校正效果。

  除此之外,本系统中还设计了一种偏移量校正的方法,就是当数据的均值变量基本与真值的均值变量相近时,但是其数据方差明显发生变化时对系统数据的一种校正方法,当系统测试均值与真值均值相近,方差不同时,设校正因子为y,当数据方差值超过真值方差值时,在系统测试数据中方差超出(或小于)的各个点位上除以y;当数据方差值低于真值方差值时,在系统测试数据中方差超出(或小于)的各个点位上乘以y。从而使得系统的数据平稳。

  4 总结

  本文采用FBG测温系统完成了某一区域的温度测试,同时系统与TM6920A型温度探测器进行比较,结果显示,本系统的测温结果符合设计要求,同时,利用数据校正算法减小了系统温度测试数据的误差。

  参考文献:

  [1]John G. Murphy, Stephen O Driscoll, Niall J. Smith. Multi-Path DOAS for Tomographic Measurements[J].SPIE,2003,Vol.4876: 875- 885.

  [2]方荣肖,段承先等.分布式无线粮仓粮情自动检测系统[J].电脑开发与应用,2006,19(11):25-27.

  [3]刘智超,杨进华.FBG测温系统的光谱校正算法的研究[J].光谱学与光谱分析,2014,34(07):1420-1423.

  [4]林其斌.实用多点测温系统及其在粮仓温度监测中的应用[J].安徽农业大学学报,2000,27(03):285-287.

  [5]刘铁流.基于无线传感器网络的智能粮仓监测系统设计[J].金陵科技学院学报,2010,26(04):6-11.


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