本文關(guān)鍵詞：數(shù)字傳感技術(shù)在振動參量監(jiān)測方面的應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)字傳感技術(shù) 振動參量監(jiān)測 CAN總線 溫度補償

【摘要】：振動作為一種物質(zhì)運動的表現(xiàn)形式,對該參量的監(jiān)測已廣泛應(yīng)用在航空航天、工業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測等各個方面。尤其是在一些特殊環(huán)境下的振動信號可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的疲勞損壞、瞬時超越損壞,儀器設(shè)備的功能失效和設(shè)備性能下降等問題,甚至對系統(tǒng)的生存周期產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響,因此振動參量的監(jiān)測在避免或者減小振動信號帶來的影響方面起著至關(guān)重要的作用。目前對振動參量的監(jiān)測主要采用模擬傳感器方式進行,其信號精度低且抗干擾能力差;多點監(jiān)測大多采用長線方式實現(xiàn),連接電纜數(shù)量繁多且電磁干擾大。傳感器數(shù)字化實現(xiàn)不僅增強了信號的抗干擾能力,還可實現(xiàn)對信號的零位、非線性等的高效補償;CAN總線的應(yīng)用可減少系統(tǒng)電纜數(shù)量,節(jié)約成本,增強信號傳輸?shù)目垢蓴_能力,提高信號傳輸?shù)目煽啃院头�(wěn)定性。本文基于CAN總線連接方式,采用數(shù)字傳感技術(shù),設(shè)計了一個振動參量監(jiān)測系統(tǒng)。設(shè)計以微控制器C8051F060為核心,采用模塊化設(shè)計思想,實現(xiàn)了1521系列振動傳感器的數(shù)字化;模擬傳感信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換采用單片機內(nèi)置的16位ADC實現(xiàn);為減小傳感器工作中出現(xiàn)的零位溫漂、非線性等誤差對信號的影響,利用微處理器強大的數(shù)據(jù)處理能力和C語言的快速計算能力對傳感器輸出進行補償;對CAN總線通訊進行了硬件設(shè)計和軟件實現(xiàn),將多個傳感器節(jié)點掛接在CAN物理總線上實現(xiàn)傳感信號的可靠傳輸與控制。通過與上位機連接進行振動測試,對系統(tǒng)的可行性和整體性能進行了驗證。實驗結(jié)果表明該數(shù)字傳感技術(shù)可以增強信號的抗干擾能力,提高信號采集精度和傳輸穩(wěn)定性,系統(tǒng)的電纜數(shù)量和成本降低,具有一定的可靠性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字傳感技術(shù) 振動參量監(jiān)測 CAN總線 溫度補償
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB53;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 國內(nèi)外振動參量監(jiān)測研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)外傳感器數(shù)字化研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 國內(nèi)外CAN總線研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排17-19
• 2 系統(tǒng)總體設(shè)計19-27
• 2.1 系統(tǒng)功能分析19-21
• 2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計21-22
• 2.3 現(xiàn)場總線技術(shù)22-24
• 2.4 溫度補償24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 傳感器數(shù)字化實現(xiàn)27-43
• 3.1 中心控制模塊27-28
• 3.1.1 控制方案設(shè)計27-28
• 3.1.2 控制方案實現(xiàn)28
• 3.2 電源模塊28-30
• 3.3 信號調(diào)理模塊30-33
• 3.3.1 信號濾波電路設(shè)計30-32
• 3.3.2 信號放大電路設(shè)計32-33
• 3.4 A/D轉(zhuǎn)換模塊33-37
• 3.4.1 工作方式的選擇34
• 3.4.2 電壓基準的選用34-35
• 3.4.3 A/D轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)35-37
• 3.5 溫度補償模塊37-42
• 3.5.1 加速度計溫漂性能測試37-38
• 3.5.2 加速度計工作溫度測量38-39
• 3.5.3 加速度計溫度補償模型建立39-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 CAN總線通訊設(shè)計43-52
• 4.1 CAN總線技術(shù)特點43-44
• 4.2 CAN總線通信原理44-46
• 4.3 CAN總線通信硬件設(shè)計46-47
• 4.3.1 CAN通信核心器件選擇46-47
• 4.3.2 CAN通信電路實現(xiàn)47
• 4.4 CAN總線通信軟件設(shè)計47-51
• 4.4.1 系統(tǒng)初始化48-49
• 4.4.2 CAN節(jié)點發(fā)送子程序49-50
• 4.4.3 CAN節(jié)點接收子程序50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 5 實驗與系統(tǒng)測試52-63
• 5.1 上位機測試軟件52-58
• 5.1.1 上位機軟件的構(gòu)造平臺52-53
• 5.1.2 USB通信53-54
• 5.1.3 數(shù)據(jù)采集54-56
• 5.1.4 數(shù)據(jù)分析56-57
• 5.1.5 數(shù)據(jù)顯示57-58
• 5.2 振動參量監(jiān)測系統(tǒng)性能測試58-62
• 5.2.1 傳感器節(jié)點測試58-59
• 5.2.2 溫度補償測試59-60
• 5.2.3 系統(tǒng)采樣測試60-62
• 5.2.4 CAN總線組網(wǎng)測試62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 本文內(nèi)容總結(jié)63-64
• 6.2 前景展望64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果69-70
• 致謝70-71

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;西南自動化研究所傳感技術(shù)部[J];鐵道通信信號;2001年02期

2 ;國際傳感技術(shù)及應(yīng)用展覽會將于11月份在京舉辦[J];中國計量;2002年10期

3 陸克久;;汽車傳感技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用[J];輕型汽車技術(shù);2002年01期

4 ;“傳感技術(shù)及工控自動化技術(shù)研討會”成功召開[J];水電自動化與大壩監(jiān)測;2003年01期

5 ;“傳感技術(shù)及工控自動化技術(shù)研討會”在京勝利召開[J];計量與測試技術(shù);2003年01期

6 ;“國際傳感技術(shù)論壇”在清華大學(xué)舉行[J];電氣技術(shù);2005年11期

7 陳彥謀;;鄧鐵六:發(fā)展振弦傳感技術(shù) 開拓應(yīng)用新領(lǐng)域[J];中國發(fā)明與專利;2010年10期

8 王明清;;基于傳感技術(shù)的旅游景區(qū)“看護”功能研究[J];硅谷;2011年08期

9 廖先碧;;《檢測與傳感技術(shù)》教學(xué)方法的探討[J];電子制作;2012年10期

10 Herbert Kaplan ,李應(yīng)康;熱傳感技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用[J];紅外技術(shù);1986年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐘金鋼;張峰;;表面等離子體共振光生化傳感技術(shù)[A];全國第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

2 ;變中求進——賀四川省電子協(xié)會傳感技術(shù)學(xué)會第九屆年會的召開[A];四川省電子學(xué)會傳感技術(shù)第九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

3 張青川;;基于微梁及其陣列的傳感技術(shù)研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

4 楊青鋒;;我國傳感技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展之路[A];稱重科技——第十屆稱重技術(shù)研討會論文集[C];2011年

5 王柯敏;;基于核酸分子探針的新型生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第18分會場摘要集[C];2010年

6 覃亞麗;陳才和;張以謨;;全光纖加速度傳感技術(shù)的研究[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

7 ;前言[A];第一屆長三角地區(qū)傳感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

8 王允韜;蔡海文;耿建新;瞿榮輝;方祖捷;;光纖腔衰蕩傳感技術(shù)若干問題的討論[A];全國第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

9 陳青華;周炯亮;姜利英;;“檢測與傳感技術(shù)”課程教學(xué)中的理論與實踐結(jié)合[A];教育部中南地區(qū)高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課教學(xué)研究會第二十屆學(xué)術(shù)年會會議論文集（上冊）[C];2010年

10 潘英俊;杜久華;劉嘉敏;;基于壓電石英晶體的觸覺傳感技術(shù)研究[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓少君 周燦;湖南要作傳感技術(shù)產(chǎn)業(yè)龍頭[N];中國電子報;2001年

2 記者　劉碧瑪;推動傳感技術(shù)迅猛發(fā)展[N];科技日報;2006年

3 記者　陳衛(wèi)東;我無線傳感技術(shù)獲一批重要成果[N];科技日報;2006年

4 記者 文穆;長沙建設(shè)傳感技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地[N];中國電子報;2001年

5 易紅 龍弘濤;我國第一個傳感技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地落戶長沙望城[N];中國機電日報;2001年

6 本報記者 韓光亮　賈峰 沈俊霖 實習(xí)生 劉藝;遠程傳感技術(shù)預(yù)測海嘯[N];青島日報;2011年

7 張樂;高校企業(yè)共促傳感技術(shù)應(yīng)用發(fā)展[N];陜西科技報;2006年

8 本報記者 于尚民;江蘇俊知傳感技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)制造業(yè)急先鋒[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2011年

9 庸青;第四屆國際傳感技術(shù)論壇在西安舉行[N];國際商報;2006年

10 王蔚;我國無線傳感技術(shù)研制獲重大進展[N];中國質(zhì)量報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉煒;應(yīng)對化學(xué)生物襲擊的微生物傳感技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];華東師范大學(xué);2007年

2 羅建花;光纖光柵有源傳感技術(shù)的研究[D];南開大學(xué);2008年

3 陳勇;SPR芯片的生化傳感及光纖SPR傳感技術(shù)的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡錢洋;中壓斷路器多參數(shù)狀態(tài)采集裝置的設(shè)計與實現(xiàn)[D];鄭州大學(xué);2014年

2 段曉敏;數(shù)字傳感技術(shù)在振動參量監(jiān)測方面的應(yīng)用研究[D];中北大學(xué);2016年

3 宋俊杰;基于無線傳感技術(shù)的自動噴灌控制器的設(shè)計[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 齊立群;橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的無線傳感技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

5 劉毅;利用表面等離子體共振傳感技術(shù)分析氣體成分研究[D];黑龍江大學(xué);2008年

6 郭偉杰;煤礦井下多種氣體一體化傳感技術(shù)的研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 陳琳;基于光纖光柵器件的傳感技術(shù)研究與應(yīng)用[D];南京大學(xué);2013年

8 尤茜;聚合物光纖扭矩傳感技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2012年

9 耿小猛;基于波長與角度共調(diào)制SPR傳感技術(shù)的研究[D];深圳大學(xué);2015年

10 潘超男;基于DLOB的S 編碼光纖氣體傳感技術(shù)[D];北京交通大學(xué);2012年

，

本文編號：919097