BP神经网络在温度二次仪表零位电压补偿的应用.pdfVIP

研究与开 DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2013．04．025 BP神经网络在温度二次仪表零位电压补偿的应用 石 良喜 (广州计量检测技术研究院，广 东广州 510030) 摘要：针对二次仪表存在零位测量电压的温度漂移，运用人工神经网络，采用BP算法，对温度二次仪表的零位电压温度特性 进行非线性补偿；利用MATLAB 具进行仿真，达到较好的效果，提高了二次仪表的测量精确性，减少了二次仪表测量系统的 测量误差 。 关键词：BP神经网络；二次仪表；计量 中图分类号：TP183 文献标识码：A 文章编号：1009—9492(2013)04—0095—03 ApplicationofZeroVoltageCompensationinTemperatureSecondary InstrumentsBasedonBPNeuralNetwork SHILiang—xi (GuangzhouInstituteofMeasuringandTestingTechnology，Guangzhou510030，China) Abstract：Accordingtothetemperaturedriftofthezerovoltagemeasurementofthesecondaryinstruments，byusingartificialneural network and BP algorithm，compensatesthenonlinearofthezerovoltagetemperaturecharacteristicsoftemperatureofthesecondary insturments．UsingMATLAB simulationtool，achievesgoodeffect，impmvesthemeasurementaccuracyofthesecondaryinstruments， andreducestheerrorofthemeasurementsystem． Keywords：BPneuralnetwork；secondary insturments；metrology 0引言 1二次仪表的零位电压温度特性测量 温度二次仪表在各行业中使用相当广泛，随 针对二次仪表的使用环境 ，二次仪表内部环 着使用环境 的改变 ，其 内部环境的温度也会改 境温度的测量，测试温度为一4O℃一80℃，在输 变，导致温度二次仪表内部传感器原件及集成电 人为零的条件下，利用单片机模块来采样二次仪 路板零位电压产生漂移，从而产生温度二次仪表 表的零位电压值。零位电压温度特性的测量系统 的测量误差，因此有必要进行温度补偿，减少测 如图1，ADC及DAC分别采用A／D转换器和D／A 量误差。本文选用数字传感器DS18B20对二次仪 转换器，可以采用独立的A／D及D／A芯片川，本文 表所处的环境温度进行测量，运用人工神经网络 中分别指单片机中的A／D和D／A模块。 与BP算法相结合 ，得 出非线 性温度补偿数据列表 。利用 MATLAB工具 ，对二次仪表的 零位测量 电压的温度漂移进行 补偿 ，通过模拟仿真，对比分 析补偿前后的测量结果，使用 图1 二次仪表零位电压温度特性测量系统框图 该方法，提高了温度二次仪表 的测量精度 ，减少了系统的测量误差，对二次仪 硬件电路的设计 ，具体如图2所示。这里主 表的计量性能起着重要作用。 要选用数字温度传感器DS18B20与单片机89C51 收稿 日期：2013—02—25 与开发 作为主元件，数字温度传感器DS18B20工作方式 为外部电源