本文關鍵詞：基于位置傳感器的焊縫跟蹤信號的檢測與處理

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【摘要】：隨著窄間隙焊縫跟蹤技術(shù)越來越多的在生產(chǎn)實際中得到應用,用于焊縫跟蹤的手段也越來越多樣化,傳感器的廣泛應用更是極大的促進了焊縫跟蹤技術(shù)的發(fā)展。本論文設計了一種基于接觸式傳感器的信號采集與處理系統(tǒng)。并在此基礎上設計試驗對系統(tǒng)進行驗證,從而得出系統(tǒng)的使用范圍及應用對象。依據(jù)窄間隙焊縫深且窄的特點,對作為焊縫采集模塊主體的接觸式傳感器進行了針對性的設計,使機械式探頭、角度調(diào)節(jié)裝置、電容器和信號采集電路能更好的適應窄間隙焊縫的跟蹤環(huán)境。對信號處理模塊進行硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)的搭建,從而構(gòu)建起信號流通和處理的通道。在信號處理硬件設計中,分別采用PIC18F4520單片機和放大電路、信號隔離電路作為主控制芯片和芯片外圍處理電路,通過兩者的協(xié)同作用為信號的處理起到鋪墊作用;在信號處理軟件設計中,通過在單片機的專屬開發(fā)環(huán)境MPLAB IDE下運行的子程序之間相互嵌套形成的主程序依次完成信號的采集、濾波以及參數(shù)實時顯示功能。最后對焊縫跟蹤信號的采集進行了試驗,并對接觸式傳感器和焊縫信號采集與處理系統(tǒng)的工作性能進行檢驗,通過對采集數(shù)據(jù)和焊縫偏差信號波形圖的分析得出接觸式傳感器的偏差范圍和適用對象以及焊縫信號采集與處理系統(tǒng)的速度參數(shù),并利用差動式測量法對電容器的非線性誤差進行優(yōu)化。試驗結(jié)果表明設計的焊縫跟蹤系統(tǒng)能夠滿足窄間隙焊接的要求。
【關鍵詞】：信號采集與處理 接觸式傳感器 信號處理硬件 信號處理軟件
【學位授予單位】：沈陽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG409
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 窄間隙焊及應用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 窄間隙焊及焊縫坡口形式11-12
• 1.2.2 窄間隙焊應用現(xiàn)狀12-13
• 1.3 焊縫跟蹤技術(shù)13-18
• 1.3.1 焊縫跟蹤技術(shù)13
• 1.3.2 焊縫跟蹤技術(shù)現(xiàn)狀13-15
• 1.3.3 焊縫跟蹤傳感器15-18
• 1.4 窄間隙焊縫跟蹤系統(tǒng)應用現(xiàn)狀18-20
• 1.5 課題研究主要內(nèi)容20-22
• 第2章 接觸式傳感器焊縫信號采集與處理系統(tǒng)設計22-28
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析22-23
• 2.1.1 系統(tǒng)工作過程22-23
• 2.1.2 系統(tǒng)應用特性23
• 2.2 信號采集模塊23-25
• 2.3 信號處理模塊25-26
• 2.3.1 信號處理硬件設計25-26
• 2.3.2 信號處理軟件設計26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 信號采集接觸式傳感器設計28-38
• 3.1 機械式探頭設計29
• 3.2 探頭角度調(diào)節(jié)裝置設計29-30
• 3.3 傳感器電壓信號轉(zhuǎn)換器設計30-34
• 3.3.1 轉(zhuǎn)換器特性分析30-31
• 3.3.2 轉(zhuǎn)換器技術(shù)參數(shù)設計31-34
• 3.4 電壓信號采集電路設計34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 信號處理硬件設計38-50
• 4.1 核心處理模塊38-46
• 4.1.1 單片機應用系統(tǒng)設計38-41
• 4.1.2 10 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）功能結(jié)構(gòu)41-43
• 4.1.3 串口通信功能結(jié)構(gòu)43-46
• 4.2 芯片外圍處理電路46-48
• 4.2.1 放大電路46-47
• 4.2.2 信號隔離電路47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第5章 信號處理軟件設計50-58
• 5.1 信號處理程序適用性分析50
• 5.2 主程序50-52
• 5.3 信號采集和處理子程序52-54
• 5.3.1 信號處理過程52
• 5.3.2 信號采集和處理子程序52-54
• 5.4 信號參數(shù)顯示子程序54-57
• 5.4.1 信號顯示過程54-55
• 5.4.2 信號參數(shù)顯示子程序55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第6章 焊縫跟蹤信號采集試驗58-66
• 6.1 傳感器采集試驗58-60
• 6.2 信號采集與處理系統(tǒng)性能試驗60-63
• 6.3 傳感器優(yōu)化方法63-64
• 6.4 本章小結(jié)64-66
• 第7章 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-70
• 在學期間研究成果70-71
• 致謝71-72

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本文編號：1081215