主軸作為高精密機(jī)床的核心功能部件,其熱特性直接影響到機(jī)床的加工精度。本文基于對(duì)聲表面波（Surface Acoustic Wave, SAW）傳感技術(shù)與無線通信系統(tǒng)理論的深入研究,針對(duì)機(jī)床主軸熱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與補(bǔ)償問題提出了基于無源無線聲表面波傳感器的主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案,研制了完整的主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該系統(tǒng)的有效性。論文的主要研究工作如下：（1）基于對(duì)SAW傳感器傳感原理與質(zhì)詢特性的分析,提出使用諧振型SAW傳感器作為主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的感知元件。研究各類射頻質(zhì)詢系統(tǒng)方案的通信特性,結(jié)合諧振型SAW傳感器的通信特征確定主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)詢器電路結(jié)構(gòu)。（2）設(shè)計(jì)開發(fā)SAW傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)詢器的硬件與軟件系統(tǒng)。分析、試驗(yàn)各電路功能模塊的結(jié)構(gòu)原理及性能特征,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并制作了質(zhì)詢器集成電路,編寫了質(zhì)詢器控制程序并開發(fā)了具有靈活顯示功能的上位機(jī)軟件。（3）測(cè)定SAW傳感溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能。針對(duì)質(zhì)詢器收發(fā)鏈路的串?dāng)_問題,使用射頻開關(guān)、頻率合成器及超外差接收器的綜合控制方法消除了接收鏈路噪聲并獲得了質(zhì)詢器與SAW傳感器的良好通信效果。采用發(fā)射信號(hào)掃頻實(shí)驗(yàn)?zāi)MSAW傳感器與質(zhì)詢器的通信過程... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 主軸熱狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 面向旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的聲表面波傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容與框架
        1.3.1 論文研究內(nèi)容
        1.3.2 論文框架
第2章 聲表面波傳感技術(shù)與射頻收發(fā)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
    2.1 聲表面波技術(shù)及傳感器概述
        2.1.1 聲表面波技術(shù)
        2.1.2 聲表面波傳感器
    2.2 射頻收發(fā)系統(tǒng)概述
        2.2.1 雷達(dá)、無線通信與聲表面波傳感通信原理
        2.2.2 諧振型SAW傳感器質(zhì)詢?cè)?br>    2.3 本章小結(jié)
第3章 質(zhì)詢器硬件電路系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
    3.1 質(zhì)詢器整體電路框架設(shè)計(jì)
    3.2 發(fā)射鏈路功能模塊分析與電路設(shè)計(jì)
        3.2.1 信號(hào)發(fā)生器
        3.2.2 頻率合成器
        3.2.3 功率放大器
        3.2.4 射頻開關(guān)
    3.3 接收鏈路功能模塊分析與電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 混頻器
        3.3.2 放大器
    3.4 控制器STM32F405RGT6
        3.4.1 片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換模塊
        3.4.2 編程方式
    3.5 電源模塊設(shè)計(jì)
    3.6 抗電磁干擾設(shè)計(jì)
    3.7 電路板
    3.8 本章小結(jié)
第4章 質(zhì)詢器電路控制程序與上位機(jī)軟件開發(fā)
    4.1 電路控制分析
    4.2 控制器編程環(huán)境
    4.3 電路控制
        4.3.1 信號(hào)產(chǎn)生芯片AD9850控制
        4.3.2 頻率合成芯片ADF4350控制
        4.3.3 射頻開關(guān)、ADF4350及MAX7033綜合控制
    4.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)字信號(hào)處理
    4.5 上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件開發(fā)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 聲波面波傳感主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及分析
    5.1 聲波面波傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 系統(tǒng)通信性能實(shí)驗(yàn)
        5.1.2 質(zhì)詢器測(cè)溫精度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
        5.1.3 質(zhì)詢器穩(wěn)定性與可靠性分析
    5.2 基于聲表面波傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的機(jī)床主軸溫度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 聲表面波傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 聲表面波傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)主軸的溫度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SAW無線無源技術(shù)在避雷器溫度監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 郭鳳儀,劉志嶺,王智勇,何維濤,陳占東.  傳感器與微系統(tǒng). 2012(10)
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[4]新型抗腐蝕結(jié)構(gòu)聲表面波濕度傳感器的研究[J]. 童筱鈞,鐘素娟.  傳感器與微系統(tǒng). 2011(01)
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[10]數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償研究的回顧及展望[J]. 倪軍.  中國機(jī)械工程. 1997(01)

博士論文
[1]基于耦合自供電無線傳感的數(shù)控機(jī)床主軸熱監(jiān)測(cè)方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李晟.浙江大學(xué) 2013
[2]聲表面波傳感器及無源胎壓監(jiān)測(cè)模擬試驗(yàn)研究[D]. 譚六喜.華中科技大學(xué) 2007
[3]數(shù)控機(jī)床熱誤差模態(tài)分析、測(cè)點(diǎn)布置及建模研究[D]. 趙海濤.上海交通大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于無源無線聲表面波技術(shù)的機(jī)床主軸熱監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾慶輝.浙江大學(xué) 2015
[2]無線無源聲表面波傳感器射頻收發(fā)及信號(hào)處理系統(tǒng)研究[D]. 葉韜.浙江大學(xué) 2015
[3]聲表面波無線無源溫度傳感系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 傅洋.上海交通大學(xué) 2014
[4]聲表面波傳感器測(cè)試電路研究[D]. 夏前亮.南京航空航天大學(xué) 2013
[5]無線無源輪胎壓力和溫度傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 張昊.廣西工學(xué)院 2012
[6]基于馬爾科夫鏈的電主軸無線傳感監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)信道建模研究[D]. 霍文健.浙江大學(xué) 2012
[7]汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)射頻前端模塊設(shè)計(jì)[D]. 李祥計(jì).華中科技大學(xué) 2012
[8]基于無線傳感技術(shù)的數(shù)控機(jī)床溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 錢文杰.浙江大學(xué) 2011
[9]無線聲表面波傳感檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[D]. 王學(xué)俊.浙江大學(xué) 2011
[10]TPMS中SAW傳感器信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 賈喜國.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



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