發(fā)布時(shí)間：2017-06-20 08:05

  本文關(guān)鍵詞：智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：衡器是計(jì)量物體質(zhì)量的裝備，是應(yīng)用范圍最廣、品種數(shù)量最多的法制計(jì)量器具。衡器的核心部件是稱(chēng)重傳感器，其性能對(duì)衡器的整體指標(biāo)起決定性作用。智能化稱(chēng)重傳感器解決了模擬稱(chēng)重傳感器受環(huán)境影響大及精度不高等缺點(diǎn)，能夠?qū)Ψ蔷�性、溫度及蠕變等制約精度的因素進(jìn)行補(bǔ)償，并采用標(biāo)準(zhǔn)的總線接口以數(shù)字形式輸出結(jié)果。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)衡器及稱(chēng)重傳感器行業(yè)產(chǎn)值逐年增加，但從技術(shù)水平分布來(lái)看，主要集中在技術(shù)水平相對(duì)落后、利潤(rùn)少的產(chǎn)品。因此設(shè)計(jì)一種新型實(shí)用的智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器器不管是在技術(shù)積累還是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中都具有重要的意義。 本文首先對(duì)智能化稱(chēng)重傳感器的核心傳感元件電阻應(yīng)變片的稱(chēng)重原理進(jìn)行詳細(xì)剖析，并指出電子系統(tǒng)的噪聲對(duì)稱(chēng)重傳感器精度的影響及常用的解決方法，然后以本文所設(shè)計(jì)的樣機(jī)為例，闡述智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)中詳細(xì)講述由應(yīng)變片供電電路、低噪聲放大電路、高精度A/D轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的高精度稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)采集電路和智能化稱(chēng)重傳感器不可或缺的MCU管理和運(yùn)算單元以及通信接口等模塊的設(shè)計(jì)。以MDK提供的RTOS框架RL-RTX為基礎(chǔ)對(duì)各軟件模塊進(jìn)行構(gòu)建，，包括稱(chēng)重和溫度等數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理、通信協(xié)議的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)等。 隨后，本文分析智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器中的非線性誤差產(chǎn)生原因及計(jì)算方法，并給出以最小二乘擬合對(duì)非線性誤差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒�。同時(shí)分析智能化稱(chēng)重傳感器中蠕變誤差及溫度的影響，并詳細(xì)蠕變補(bǔ)償?shù)姆椒ā?本文設(shè)計(jì)的智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器樣機(jī)采用RS-485接口，具有非線性和蠕變補(bǔ)償功能，整體精度高，根據(jù)《JJG669-2003稱(chēng)重傳感器檢定規(guī)程》對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果，其分度數(shù)達(dá)到60000，滿(mǎn)足B級(jí)稱(chēng)重傳感器指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：智能化稱(chēng)重傳感器 電阻應(yīng)變片 數(shù)據(jù)采集 非線性補(bǔ)償 蠕變補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TH715.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 稱(chēng)重傳感器發(fā)展概述11-12
• 1.2 智能化稱(chēng)重傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)12-15
• 1.2.1 智能化稱(chēng)重傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 智能化稱(chēng)重傳感器的發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.3 本文的研究意義15-16
• 1.4 本文的主要工作16-17
• 第2章 電阻應(yīng)變片原理及調(diào)理技術(shù)研究17-29
• 2.1 電阻應(yīng)變片的工作原理17-22
• 2.1.1 電阻應(yīng)變片稱(chēng)重原理17-18
• 2.1.2 應(yīng)變電橋及其供電方式18-20
• 2.1.3 應(yīng)變電橋的比例稱(chēng)重技術(shù)20-22
• 2.2 電阻應(yīng)變片信號(hào)調(diào)理中的電子噪聲22-26
• 2.2.1 電子器件固有噪聲22-24
• 2.2.2 運(yùn)算放大器的噪聲模型24-26
• 2.3 低噪聲電路調(diào)理技術(shù)26-29
• 2.3.1 斬波放大技術(shù)26-27
• 2.3.2 Δ-Σ型 A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù)27-29
• 第3章 智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器硬件設(shè)計(jì)29-44
• 3.1 智能化應(yīng)變稱(chēng)重傳感器的硬件結(jié)構(gòu)29
• 3.2 高精度稱(chēng)重信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)29-37
• 3.2.1 應(yīng)變片的選型30
• 3.2.2 應(yīng)變片供電電路設(shè)計(jì)30-33
• 3.2.3 低噪聲放大電路設(shè)計(jì)33-36
• 3.2.4 高精度 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)36-37
• 3.3 MCU 管理單元及通信接口電路設(shè)計(jì)37-41
• 3.3.1 STM32F103 處理器介紹37-39
• 3.3.2 溫度采集電路39-40
• 3.3.3 信息存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)40
• 3.3.4 通信接口電路40-41
• 3.4 硬件抗干擾設(shè)計(jì)41-44
• 3.4.1 靜電及脈沖干擾抑制42
• 3.4.2 電源去耦設(shè)計(jì)42
• 3.4.3 RS-485 抗共模干擾設(shè)計(jì)42-44
• 第4章 智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器軟件設(shè)計(jì)44-56
• 4.1 STM32 開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介44-46
• 4.1.1 MDK 平臺(tái)簡(jiǎn)介44-45
• 4.1.2 采用 RTOS 的優(yōu)點(diǎn)45
• 4.1.3 RL-RTX 的特點(diǎn)45-46
• 4.2 數(shù)據(jù)采集部分軟件設(shè)計(jì)46-49
• 4.2.1 A/D 轉(zhuǎn)換程序46-48
• 4.2.2 溫度采集程序48-49
• 4.3 稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)預(yù)處理49-51
• 4.3.1 算術(shù)平均濾波算法50
• 4.3.2 傳感器標(biāo)定50-51
• 4.4 通信協(xié)議設(shè)計(jì)51-54
• 4.4.1 Modbus 協(xié)議簡(jiǎn)介51-52
• 4.4.2 智能化稱(chēng)重傳感器通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)52-54
• 4.5 上位機(jī)測(cè)試管理軟件設(shè)計(jì)54-56
• 第5章 智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的誤差補(bǔ)償56-63
• 5.1 傳感器的非線性誤差及補(bǔ)償56-59
• 5.1.1 電阻應(yīng)變片的非線性誤差56-57
• 5.1.2 橋路輸出的非線性誤差57
• 5.1.3 非線性誤差補(bǔ)償57-58
• 5.1.4 非線性補(bǔ)償結(jié)果58-59
• 5.2 傳感器的蠕變誤差與補(bǔ)償59-63
• 5.2.1 電阻應(yīng)變片的蠕變誤差60-61
• 5.2.2 蠕變誤差的補(bǔ)償61-63
• 第6章 智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的試驗(yàn)結(jié)果63-67
• 6.1 智能化稱(chēng)重傳感器的技術(shù)指標(biāo)63-64
• 6.2 智能化稱(chēng)重傳感器的檢定試驗(yàn)方法64-65
• 6.2.1 檢定試驗(yàn)條件64
• 6.2.2 檢定試驗(yàn)程序64-65
• 6.3 智能化稱(chēng)重傳感器試驗(yàn)結(jié)果65-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的論文74-75
• 附錄 B 智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器實(shí)物圖75

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 潘淙;家用經(jīng)濟(jì)型智能電子秤中稱(chēng)重模塊的設(shè)計(jì)與研究[D];山東大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：智能化應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：464937