溫度是測量領(lǐng)域中的一個重要參數(shù),隨著科技的發(fā)展及5G時代的到來,利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)來獲取物體表面的溫度,在實際應(yīng)用中具有很重要的意義。本文研制了基于網(wǎng)絡(luò)化的高速紅外測溫系統(tǒng),使用紅外輻射測溫技術(shù)來快速測量物體的溫度,并將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器端。系統(tǒng)測溫范圍-20℃-60℃,測量精度±2℃,分辨率±1℃,響應(yīng)時間優(yōu)于2.5ms。該系統(tǒng)主要由下位機(jī)、上位機(jī)和服務(wù)器三部分構(gòu)成。首先確定了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,紅外探測器選用PVMI-2TE-10.6光伏型紅外探測器模組,對測量物體溫度在-20℃-60℃有著精確的信號輸出。設(shè)計了放大電路,用于對探測器輸出的信號進(jìn)行放大。將放大后的信號接入數(shù)據(jù)采集卡,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并將其傳送到上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。將處理后的信號通過無線傳輸方式傳送到服務(wù)器端,同時信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換和壓流轉(zhuǎn)換提供有線傳輸?shù)姆绞焦┻x擇。為了保證下位機(jī)元器件都工作在其溫度范圍內(nèi),設(shè)計了溫控系統(tǒng)。上位機(jī)運行客戶端軟件,服務(wù)器運行服務(wù)器端軟件,客戶-服務(wù)器之間采用遠(yuǎn)距離非蜂窩通信來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。為了保證客戶-服務(wù)器兩者通信的穩(wěn)定性,制定了客戶-服務(wù)器通信協(xié)議,增設(shè)了客戶端/服務(wù)器端... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

使用GM低溫冷卻器的低溫恒溫器的實驗裝置[26]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-和圖1-2所示。圖1-1使用GM低溫冷卻器的低溫恒溫器的實驗裝置[26]圖1-2插入FRP阻尼器的樣品臺溫度波動的時間序列[26]YDedikov，YPFilippov研究了TVO碳陶瓷電阻溫度傳感器，它的一個特點就是零導(dǎo)電性和高電阻性,它的電阻值最高可達(dá)5000MΩ[28]。TVO碳陶瓷電阻溫度傳感器的標(biāo)稱阻值一般為910、1000、1100Ω[29],它在低溫溫區(qū)具有靈敏度高,長期穩(wěn)定性好,自熱小,響應(yīng)時間短[30],一般在4.2K時為1ms的量級[29]。其結(jié)構(gòu)圖如圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-1-3所示。圖1-3TVO碳陶瓷電阻溫度傳感器顯微圖[31,32]1.3網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展概況測溫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化可以通過三步來實現(xiàn)：一是感知層，利用紅外探測器、數(shù)據(jù)采集卡等快速獲取物體的溫度信息；二是網(wǎng)絡(luò)層，通過專用網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊網(wǎng)或其融合，將溫度信息從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點；三是應(yīng)用層，把感知層獲取的溫度信息進(jìn)行處理，實現(xiàn)客戶端溫度顯示、跟蹤、監(jiān)控，服務(wù)器端存儲和管理等實際應(yīng)用。所說的網(wǎng)絡(luò)化指的就是第二步。1.3.1網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展研究現(xiàn)狀美國通用電氣公司2012年發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：擴(kuò)展思維與機(jī)器的邊界》中率先提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念[33]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將復(fù)雜機(jī)器、傳感器、網(wǎng)絡(luò)和軟件系統(tǒng)緊密集成在一起，并使用各種信息技術(shù)，例如云計算和大數(shù)據(jù)來分析機(jī)器或傳感器生成的數(shù)據(jù)，從而有針對性的調(diào)整機(jī)器的運行。十八大已經(jīng)把建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國制定為建設(shè)新時代社會主義的發(fā)展目標(biāo)，成為新時代先進(jìn)生產(chǎn)力和國家競爭力的重要組成部分[34]。數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造中，數(shù)字化是基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)化是傳輸數(shù)據(jù)的工具，就要求其傳輸速度快、不失真、大容量而且要保密[35,36]，以數(shù)字為核心，加速推動制造業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進(jìn)[37]。例如：北京地鐵車輛檢修就要向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展[38]；隨著作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜化，雷達(dá)也在向著分布式和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展[39,40]。1.3.2網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展遇到的問題（1）協(xié)議繁多、互不兼容實現(xiàn)探測器網(wǎng)絡(luò)化協(xié)議繁多，近距離通信如NFC、RFID、Bluetooth，遠(yuǎn)距離蜂窩通信如3G、4G、5G，遠(yuǎn)距離非蜂窩通信如ZigBee、Wi-Fi、LoRa，有線通信

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]工業(yè)市場的發(fā)展需要加速信息化和網(wǎng)絡(luò)化[J]. 朱磊.  中國信息化. 2019(12)
[5]基于網(wǎng)絡(luò)化運營發(fā)展的北京地鐵車輛檢修信息化管理系統(tǒng)設(shè)計[J]. 趙媛媛,高利華,張劭陽,汪文健.  城市公共交通. 2019(11)
[6]網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 徐洋,袁振濤,朱景雷,田明宏.  現(xiàn)代雷達(dá). 2019(10)
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碩士論文
[1]高寒地區(qū)軌道板高速紅外測溫系統(tǒng)研制[D]. 孟凡曦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]汽車紅外測溫儀[D]. 李晨光.長春理工大學(xué) 2012



本文編號：3015317