偏心圓筒流變儀是一種新型流變儀,相比傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)流變儀,其測量夾具中內(nèi)筒與外筒具有可調(diào)節(jié)的偏心度,可以產(chǎn)生拉伸、剪切同時存在復(fù)雜流場,能夠研究聚合物在復(fù)雜流場中的流變性質(zhì)。測控系統(tǒng)作為偏心圓筒流變儀的核心,直接影響流變儀的性能、精度和效率,本文在偏心圓筒流變儀機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對其測控系統(tǒng)進行研究開發(fā),相比傳統(tǒng)的PLC及NI控制器的開發(fā)方案,采用了成本更低和性能更高的嵌入式技術(shù)完成系統(tǒng)的硬件和軟件開發(fā),完善了偏心圓筒流變儀的功能,對于實現(xiàn)流變儀的專業(yè)化、智能化以及推進儀器的商業(yè)化具有重要意義。為完成偏心圓筒流變儀測控系統(tǒng)的開發(fā),本文通過對偏心圓筒流變儀的機械結(jié)構(gòu)、工作原理和基本參數(shù)的研究確定了測控系統(tǒng)的基本需求,提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計方案,確定采用模塊化的思想來進行系統(tǒng)的研究開發(fā),根據(jù)功能將系統(tǒng)劃分為電源模塊、主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、脈沖輸出模塊和數(shù)字量輸入輸出模塊五個部分,并采用底板連接的方式將各模塊組合為整體。根據(jù)測控系統(tǒng)需求分別對各個模塊進行研究分析,選擇合適的器件完成各模塊硬件原理圖的設(shè)計,根據(jù)原理圖在相關(guān)合作單位的幫助下實現(xiàn)了硬件電路板的設(shè)計和制作,并對系統(tǒng)硬件進行了可靠性仿真,確... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與研究意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 偏心圓筒流變儀及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)介紹
        1.2.1 偏心圓筒流變儀技術(shù)介紹
        1.2.2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)介紹
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.3.1 旋轉(zhuǎn)流變儀發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 流變儀測控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
    1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 測控系統(tǒng)需求分析與整體設(shè)計
    2.1 偏心圓筒流變儀的機械結(jié)構(gòu)
    2.2 偏心圓筒流變儀工作原理
        2.2.1 同軸圓筒下黏度測量原理
        2.2.2 偏心圓筒流變儀測控流程
    2.3 偏心圓筒流變儀適用范圍和主要性能參數(shù)
    2.4 測控系統(tǒng)整體方案設(shè)計
    2.5 處理器及操作系統(tǒng)選擇
        2.5.1 微控制器選型
        2.5.2 嵌入式操作系統(tǒng)選擇
    2.6 本章小結(jié)
第三章 偏心圓筒流變儀測控系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 測控系統(tǒng)硬件方案設(shè)計
    3.2 電源模塊硬件設(shè)計
    3.3 主控模塊硬件設(shè)計
    3.4 數(shù)據(jù)采集模塊硬件設(shè)計
    3.5 脈沖輸出模塊硬件設(shè)計
    3.6 數(shù)字量輸入輸出模塊硬件設(shè)計
    3.7 系統(tǒng)電路板設(shè)計及硬件抗干擾設(shè)計
        3.7.1 系統(tǒng)電路板設(shè)計
        3.7.2 硬件抗干擾設(shè)計
    3.8 測控系統(tǒng)硬件可靠性仿真
        3.8.1 系統(tǒng)可靠性預(yù)計
        3.8.2 系統(tǒng)熱仿真
    3.9 本章小結(jié)
第四章 偏心圓筒流變儀測控系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
    4.2 操作系統(tǒng)移植
    4.3 主控模塊程序設(shè)計
        4.3.1 SPI通訊設(shè)計
        4.3.2 CAN總線通訊設(shè)計
        4.3.3 以太網(wǎng)通訊設(shè)計
    4.4 數(shù)據(jù)采集模塊程序設(shè)計
    4.5 脈沖輸出模塊程序設(shè)計
    4.6 數(shù)字量輸入輸出模塊程序設(shè)計
    4.7 測控系統(tǒng)上位機軟件設(shè)計
    4.8 本章小結(jié)
第五章 偏心圓筒流變儀測控系統(tǒng)試驗研究
    5.1 測控系統(tǒng)模塊測試
        5.1.1 電源模塊性能測試
        5.1.2 偏心圓筒流變儀傳感器數(shù)據(jù)采集測試
        5.1.3 偏心圓筒流變儀內(nèi)筒運動測試
        5.1.4 偏心圓筒流變儀外筒旋轉(zhuǎn)測試
    5.2 偏心圓筒流變儀測控系統(tǒng)整機實驗
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3671165