为了解决热式气体流量计测量电路中采用硬件温度补偿成本高且精度不够等问题,利用神经网络的特点,设计了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的软件温度补偿方法。实验表明:通过RBF神经网络温度补偿,有效地抑制了温度对流量计测量结果的影响,实现了环境温度梯度变化下气体流量测量的准确性和稳定性,测量准确度达到1.0级,且重复性好。 经网络算法在温度补偿中的优势，分析出不同温度对气体流量测量的影响，设计一种基于ＲBF神经网络的温度补偿方法，有效避免硬件电路补偿方法的单一性和不稳定性，在降低成本的条件下同时提高测量装置的准确性。最终采用软件补偿的方法对热式气体流量计的温度补偿进行了大量实验研究，实现了温度梯度变化下热式气体流量计的高精度测量。1热式气体流量计测量原理与温度漂移分析1．1热式气体流量计原理热式气体流量计是基于热平衡原理对气体流量检测的一种常用方法［12］本文由张家港倒角机网站采集网络资源整理! http://www.daojiaoji.cc   计温度补偿-电动液压弯管机价格低数控液压弯管机滚圆机多少钱，采用恒温差工作方式，测量电路如图1所示，Ｒw为测速电阻器，通以较大的加热电流;Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒa，OP07，9014组成等效大电阻Ｒ'a，通以很小的电流，其中Ｒa为测温电阻器;Ｒw，Ｒ'a，Ｒ4，Ｒ5组成惠斯通电桥。图1热式气体流量计测量电路原理图其工作原理如图2所示，当被测气体流速变化时，惠斯通电桥失去平衡，控制电路测量出不平衡压差，经过差分放大、PI调节、低通滤波加法器和射极跟随器后，改变惠斯通电桥电流，使电桥重新恢复平衡。电桥电流通过电流测量电路转换成电压信号E进行采集保存，然后计算出对应的气体流速。图2热式气体流量计测量工作原理yj为第j个输出层节点的输出;wij为第i个隐含层到第j个输出层的权值;bj为第j个输出层节点的阈值;n为输出层节点个数。定义误差函数为J=∑kiJi=12∑ki(ti－yi)(7)式中k为网络训练样本总数;ti，yi分别为在样本i的期望输出和实际输出。2．3ＲBF神经网络算法流程ＲBF神经网络模型的关键在ＲBF中心ci的选择，采用k均值聚类算法来确定中心，利用最小二乘法求取权值wij。其算法流程如图4所示。图4ＲBF算法流程图BFalgorithm3实验研究与结果分析3．1实验样本获取与分析采用标准表法对热式气体流量计进行标定，将标准气体流量计、热式气体流量计和温度传感器置于被测环境中。标准气体流量计输出对应被测流速v，热式气体流量计输出电压Uv，温度传感器输出电压UT。实验在5组不同的环境温度下进行，分别在每种温度下测量15组不同气体流量值。图5为不同温度下热式气体流量计输出的75组试验数据的分布。图5不同温度下流量计的输出电压与流速关系图由图5可知，在同一气体流量情况下，热式气体流量计的输出随着温度的变化存在明显的温度漂移。因此，建立ＲBF神经网络温度补偿模型，提高流量测量精度。3．2温度补偿与效果分析根据ＲBF神经网络算法原理对热式气体流量计进行温度补偿，将实验中的55组数据作为训练样本，20组数据作为测试样本，建立ＲBF神经网络。输入层选取2个节点，分别对应热式气体流量计的输出电压信号Uv和温度传感器输出电压计温度补偿-电动液压弯管机价格低数控液压弯管机滚圆机多少钱本文由张家港倒角机网站采集网络资源整理! http://www.daojiaoji.cc