热电堆总辐射传感器设计与温漂误差修正方法

"热电堆型总辐射传感器设计与温漂误差修正"这一主题主要关注的是在气象探测和太阳能资源利用中至关重要的总辐射测量技术。热电堆型总辐射传感器因其对各种波长辐射能的一致吸收性能，成为研究的重点。然而，环境温度的变化会严重影响其测量准确性，导致温漂误差。 为解决这个问题，研究者提出了一种基于热电效应的新型传感器设计。这种设计利用计算流体动力学（CFD）方法对传感器探头进行了流-固耦合传热分析，以更好地理解温度变化对传感器性能的影响。此外，他们还开发了一种高精度温度测量电路，用于监测传感器在-20℃至40℃范围内的温度特性。 为了进一步减小温漂误差，文章中提到了一种新颖的方法，即利用反向传播（BP）神经网络算法。这种方法能够有效地校正由于环境温度变化引起的测量误差，提高了传感器的读数精度。实验结果显示，该热电堆型总辐射传感器的精度可以达到2.79%，这在气象监测和光伏电站等应用中具有很大的潜力。 传感器探头的设计包括一个感应面、热电堆和薄膜铂电阻。感应面涂有高吸收率的哑光黑漆，模仿朗伯体，以最大限度地吸收太阳辐射。热电堆由多组串联的镍铬-康铜热电偶组成，其热端和冷端分别位于感应面的上下两侧。使用0.127mm直径的热电偶丝是为了减少热传导带来的影响。铂电阻不仅为热电堆提供冷端温度补偿，也为后续的温漂修正提供了必要的环境温度数据。 通过CFD仿真，研究者能够分析探头内部的热量传递，以优化设计，减少上感应面的升温对下感应面的影响。这种细致入微的设计和分析对于提高传感器的测量精度至关重要。 该研究提供了一种创新的热电堆型总辐射传感器设计，结合了先进的流体动力学分析、精确的温度测量电路以及利用BP神经网络的误差修正算法，旨在解决环境温度变化导致的测量误差问题。这一技术的发展将有助于提升气象监测和太阳能领域的数据质量，对于提高太阳能资源的利用率和确保光伏电站的稳定运行具有积极意义。