發(fā)布時(shí)間：2022-12-06 23:32

　　單絲廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)生活中,它的直徑是直接影響的其品質(zhì)和用途的重要指標(biāo),單絲整體粗細(xì)不等,其表現(xiàn)出來的韌度,承拉力值均不相同,因此對單絲直徑的測量是十分必要的。目前對于單絲直徑的測量方法包括兩種,一種為基于機(jī)械結(jié)構(gòu)的接觸式測量,另一種為基于傳感器轉(zhuǎn)換的非接觸式測量。接觸式測量方法即測量設(shè)備直接接觸被測單絲,其成本低廉、測量方法簡便,多采用數(shù)顯千分尺或傳統(tǒng)千分尺,但由于設(shè)備原因,在測量時(shí)會使得單絲表面產(chǎn)生形變,引入誤差,此外,傳統(tǒng)千分尺測量不便于記錄數(shù)據(jù),分析單絲整體的粗細(xì)均勻情況,且無法進(jìn)行在線測量。非接觸式測量方法不會直接接觸被測單絲,目前,國內(nèi)采用的非接觸式測量方法基于數(shù)字圖像傳感器,通過對圖像的分析得出單絲直徑數(shù)值,但此方法是通過查詢像素元個數(shù)計(jì)算直徑,受到圖像傳感器像素大小的限制,目前,國內(nèi)常見的圖像傳感器像素尺寸為8~10微米,此數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于被測單絲精度的精度要求,為實(shí)現(xiàn)高精度測量不得不增加光學(xué)系統(tǒng)模塊或使用定制的高精度圖像傳感器,這兩種方法不僅增加了開發(fā)成本且均無法消除數(shù)字信號的量化誤差。本課題設(shè)計(jì)了一種基于模擬圖像信號采集的高精度單絲直徑測量方法,不僅保證單絲直徑的測量精... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的提出及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
    1.5 本章小結(jié)
第二章 課題需求及總體方案分析
    2.1 課題需求分析
    2.2 總體設(shè)計(jì)方案
        2.2.1 測量儀的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 測量儀的軟件設(shè)計(jì)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 單絲直徑監(jiān)測儀的硬件設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)整體框圖
    3.2 光電傳感器
        3.2.1 傳感器的選擇
        3.2.2 傳感器的原理
        3.2.3 傳感器的最終選型及介紹
        3.2.4 黑白全電視信號(CCIR制式)
    3.3 光照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.3.1 光源的設(shè)計(jì)
        3.3.2 密閉暗箱的設(shè)計(jì)
        3.3.3 整體結(jié)構(gòu)
    3.4 微處理器
        3.4.1 微處理器的選擇
        3.4.2 主控芯片電路設(shè)計(jì)
        3.4.3 從控芯片模塊
    3.5 信號調(diào)理電路的設(shè)計(jì)
        3.5.1 行、場信號分離電路
        3.5.2 圖像信號放大電路
        3.5.3 圖像信號整形電路
        3.5.4 電平轉(zhuǎn)換電路
    3.6 通訊模塊
    3.7 電源電路的設(shè)計(jì)
    3.8 顯示模塊及界面設(shè)計(jì)
    3.9 本章小結(jié)
第四章 直徑測量方法設(shè)計(jì)
    4.1 測量方法的介紹
    4.2 比例系數(shù)推導(dǎo)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 FPGA模塊設(shè)計(jì)及仿真
    5.1 開發(fā)環(huán)境及系統(tǒng)整體模塊介紹
        5.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
        5.1.2 系統(tǒng)仿真平臺
        5.1.3 系統(tǒng)模塊總體介紹
    5.2 時(shí)鐘生成模塊
    5.3 觸發(fā)與測量模塊
        5.3.1 觸發(fā)模塊的Verilog實(shí)現(xiàn)
        5.3.2 測量模塊的Verilog實(shí)現(xiàn)
        5.3.3 測量觸發(fā)模塊的仿真
    5.4 通訊模塊
        5.4.1 通訊控制模塊
        5.4.2 串口發(fā)送模塊
        5.4.3 數(shù)據(jù)的存儲與發(fā)送
    5.5 顯示模塊
    5.6 本章小結(jié)
第六章 軟件設(shè)計(jì)
    6.1 STM32開發(fā)環(huán)境
    6.2 軟件流程設(shè)計(jì)
    6.3 本章小結(jié)
第七章 系統(tǒng)調(diào)試及數(shù)據(jù)分析
    7.1 系統(tǒng)調(diào)試
        7.1.1 系統(tǒng)的連接
        7.1.2 測量注意事項(xiàng)
    7.2 數(shù)據(jù)分析
        7.2.1 測量時(shí)具體波形分析
        7.2.2 測量數(shù)據(jù)分析
        7.2.3 誤差分析
    7.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
研究成果
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]運(yùn)放電路在測試系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 王金萍,吳熙文.  電子與封裝. 2017(12)
[2]Cyclone Ⅳ系列FPGA的配置方式及其工程應(yīng)用[J]. 趙勇,孟李林,李小龍.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2013(19)
[3]一種接觸式圓柱體直徑測量方法及裝置研究[J]. 秦海波,吳玉國,時(shí)禮平,王小芍.  井岡山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[4]基于STM32的最小系統(tǒng)及串口通信的實(shí)現(xiàn)[J]. 勾慧蘭,劉光超.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2012(09)
[5]線陣CCD非接觸直徑測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王彩霞.  自動化儀表. 2012(04)
[6]高性能單絲技術(shù)發(fā)展及其產(chǎn)品開發(fā)[J]. 蘆長椿.  紡織導(dǎo)報(bào). 2011(04)
[7]LS-7000測量位移的應(yīng)用[J]. 李吉成,黃惟公,王萌.  機(jī)電信息. 2010(18)
[8]CCD圖像傳感器的現(xiàn)狀及未來發(fā)展[J]. 胡琳.  電子科技. 2010(06)
[9]FPGA器件設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 楊海鋼,孫嘉斌,王慰.  電子與信息學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]高精度直徑測量技術(shù)研究的新進(jìn)展[J]. 王蔚晨,崔京遠(yuǎn),黃楊,杜華,朱小平.  現(xiàn)代測量與實(shí)驗(yàn)室管理. 2008(06)

碩士論文
[1]基于雙光柵的細(xì)絲直徑測量系統(tǒng)研究[D]. 楊松濤.浙江大學(xué) 2016



本文編號：3711829