通过上述的方法计算与修正技术,而这些都是从理论以及设计模型方面来考虑与修正的,通常情况下,外界环境等因素的影响也是非常大的,温度是一个影响最大的因素,是必须采取适当的措施进行补偿的。前面所介绍的数据查表与线性插值计算方法中的补偿技术是根据试验得到的数据,最终采取的是根据数据分析得来的大致补偿措施。
采取实时测量温度补偿是提高检测准确度与适应不同环境条件使用的有效的重要措施,实际上温度是对检测器的输出信号及结果的影响是一个相当复杂的影响因素组合,主要概括起来有以下几点:
(1)理想气体定律中温度的影响;
(2)热释电材料对热的响应程度;
(3)光学滤波片带来的各方面的影响;
(4)内置在探测器管壳内的场效应晶体管(FET)的各方面的影响。
这些因素对于每个设计传感器的类型和方法,是不一样的,主要是指影响的程度是不一样的。对于计算模型方程式(6-16),其温度的主要的影响实际上是吸收率,主要是对UAct/ZeroURef的计算结果有影响,因此可以引入参数λ,结合温度关系来补偿这个结果,其补偿计算方法可以设计如下:
式中 T——目前测试时刻的外界环境温度;(www.xing528.com)
T0——在开始计算UAct/(Zero·URef)时的温度;
λ——补偿参数,需根据具体要求来计算,其方法与常数α、β的确定类似。
通过选取一个测试的传感器,选取不同的温度值条件下进行不同的测试,最终得到一组UAct/(Zero·URef)值和不同的温度值,通过拟合的方法获得λ值,在试验测试过程中,对于本书研究的测试系统,得到其λ为0.00316。
用以上补偿方法计算获得的结果代入到原参数法气体浓度计算模型中,并通过实验数据分析方法,在此基础上,同时结合理想气体浓度定律进行进一步的修正,其计算结果更准确。其修正关系如下:
由于该修正计算方法是建立在理想气体定律基础上,因此修正计算中的温度采用标准温度,单位为K。
通过上述修正方法计算气体浓度,一些实验数据表明,能在计算准确度上得到很大程度的提高,最重要的一个关键问题是:通过上述温度补偿计算方法,使得传感器系统能在不同温度条件下使用,克服了因地区与天气条件的改变,增强了传感器的算法的实用性。而对于其他方面的影响未作具体研究,对于采取这种温度补偿技术,准确地确定计算参数λ,已经能很大程度上提高检测的准确度,满足实际的需要,其具体测试数据分析在下面数据测试分析章节中详细讨论。
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