【摘要】：油庫中油料的儲(chǔ)存與輸出的總量是通過流量計(jì)計(jì)量的,但流量計(jì)使用年限過長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)精度偏離問題,影響油料的經(jīng)費(fèi)結(jié)算,不利于對(duì)油庫的監(jiān)管,便攜式在線流量計(jì)檢定裝置是一種能夠快速、有效的檢定流量計(jì)的裝置。油庫發(fā)油臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為便攜式在線流量計(jì)檢定裝置的重要組成部分,對(duì)檢定流量計(jì)起著至關(guān)重要的作用,為此本文設(shè)計(jì)了基于FPGA的油庫發(fā)油臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的油庫發(fā)油臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要功能是采集油罐車在輸油過程中4路輪胎壓強(qiáng)數(shù)據(jù),2路溫度數(shù)據(jù),4路汽車輪胎下沉量數(shù)據(jù)以及1路流經(jīng)流量計(jì)油料的體積數(shù)據(jù),并實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器接口狀態(tài)自檢功能,并將采集的數(shù)據(jù)與傳感器的狀態(tài)信息通過USB通信方式發(fā)送給便攜式檢定裝置的上位機(jī)部分,然后由上位機(jī)實(shí)現(xiàn)具體的流量計(jì)檢定算法。為實(shí)現(xiàn)油庫發(fā)油臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能,本文分別設(shè)計(jì)了硬件電路、基于FPGA的數(shù)字電路、以及USB通信程序。硬件電路主要包括:A/D轉(zhuǎn)換電路、FPGA控制電路、USB通信電路�；贔PGA的數(shù)字電路模塊設(shè)計(jì)主要包括:A/D數(shù)據(jù)采集處理數(shù)字電路模塊,光柵尺位移數(shù)據(jù)采集處理數(shù)字電路模塊,渦輪流量計(jì)數(shù)據(jù)采集處理數(shù)字電路模塊。USB通信程序主要是USB固件程序設(shè)計(jì)。通過對(duì)系統(tǒng)的軟硬件測(cè)試結(jié)果可知,本文設(shè)計(jì)的油庫發(fā)油臺(tái)采集系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確采集4路輪胎壓強(qiáng)數(shù)據(jù)、2路溫度數(shù)據(jù)、4路輪胎下沉量數(shù)據(jù)以及1路流量計(jì)油料體積數(shù)據(jù),且能夠?qū)⒉杉幚砗蟮臄?shù)據(jù)通過USB通信傳送給便攜式在線流量計(jì)檢定裝置的上位機(jī)部分,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)采集處理及傳感器端口自檢功能。本文首先闡述了課題的來源、研究背景以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行概述;然后對(duì)課題已有的硬件平臺(tái)進(jìn)行介紹并提出了基于FPGA的油庫發(fā)油臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,并根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案完成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)及USB固件程序設(shè)計(jì);最后對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)功能,完成了預(yù)期目標(biāo)。
【圖文】：

圖 2.1 光柵尺位移傳感器尺位移傳感器，其結(jié)構(gòu)組成主要有讀數(shù)頭、主本系統(tǒng)所采用的光柵尺為透射式紅外線光測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)的，光柵尺將光信號(hào)轉(zhuǎn)換尺是 9 芯插座，輸出的是 TTL 信號(hào)。圖 2.1 為電路連接，其中 2、7 腳和 5V 電源的正負(fù)極相出的是 B 相信號(hào)，和 FPGA 管腳相連。技術(shù)概述量傳感器型號(hào)為 LWGYA-15 型號(hào)，不具備顯。渦輪流量計(jì)基于力矩平衡原理，屬于速度式測(cè)器將渦輪傳感組件中的葉輪轉(zhuǎn)換成電壓脈沖后輸出方波信號(hào)[26-28]。渦輪流量計(jì)的流量方程3600fQk

圖 2.2 渦輪流量計(jì)實(shí)物圖儀表系數(shù)可知，836.117 個(gè)脈沖對(duì)應(yīng) 1L 的液體量計(jì)的信號(hào)線有三條，紅色的線是電源線，接方波信號(hào)線。概述技術(shù)的不斷發(fā)展，USB 接口以其體積小、易攜得到了廣泛應(yīng)用，USB 總線傳輸速率可分為低 USB2.0 協(xié)議兼容了低速、全速、高速模式，]，USB 總線技術(shù)有著復(fù)雜的通信協(xié)議，USB 協(xié)層、設(shè)備層和總線接口層[33-37]，USB 傳輸數(shù)據(jù)通和兩根數(shù)據(jù)傳輸線，且支持 4 種傳輸方式，每(塊)傳輸事物、控制傳輸事物、中斷傳輸事物以
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE978

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2671737