本文關(guān)鍵詞：嵌入式環(huán)境腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)　出處：《湖北工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 大氣腐蝕 傳感器 腐蝕監(jiān)測系統(tǒng) 空間噪聲

【摘要】：飛機受大氣環(huán)境的影響,結(jié)構(gòu)腐蝕十分嚴重,給航空工業(yè)帶來巨大損失�，F(xiàn)階段我國對于飛機結(jié)構(gòu)在大氣環(huán)境下的腐蝕檢測與維護,主要采用定期檢測方法。這種方案難以及時發(fā)現(xiàn)飛機結(jié)構(gòu)的腐蝕狀態(tài),不能進行有效的監(jiān)測與維修。為此,本論文依據(jù)電化學(xué)腐蝕原理建立腐蝕監(jiān)測信號與傳感器阻抗的關(guān)系模型,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了飛機在大氣環(huán)境下腐蝕監(jiān)測方案,完成腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)樣機的研制,并對樣機功能進行了測試與驗證。具體的研究工作主要包括以下四個方面:首先,對大氣環(huán)境下的飛機結(jié)構(gòu)腐蝕機理進行研究,根據(jù)腐蝕環(huán)境的特點及影響因素確定環(huán)境腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的待監(jiān)測參數(shù),并選定了相應(yīng)的傳感器表面濕度傳感器、環(huán)境腐蝕性傳感器、硫化鎘(CDS)涂層傳感器作為系統(tǒng)監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的工具,進而確定了腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的總體方案。其次,對于環(huán)境腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)傳感器電路設(shè)計的特點和難點進行了分析,設(shè)計了傳感器信號處理電路和主控電路,傳感器電路主要包括CDS涂層傳感器、表面濕度傳感器、環(huán)境腐蝕性傳感器測量電路。其中,由于傳統(tǒng)CDS涂層傳感測量電路在測量過程中,所加載的有效電流極其微弱,易受空間噪聲電流的干擾,導(dǎo)致信噪比降低,測量結(jié)果誤差較大。本文在建立了空間電流噪聲模型的基礎(chǔ)上,提出了一種簡潔的高阻抗對稱電阻測量電路的方法,克服了傳統(tǒng)電化學(xué)阻抗測量易受空間噪聲干擾的缺點,極大消除了噪聲電流的干擾,實現(xiàn)阻抗的高精度測量。第三,腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計。系統(tǒng)軟件設(shè)計主要采用STM32F103RCT6的單片機對數(shù)據(jù)進行采集、處理與數(shù)據(jù)存儲,通過上位機控制傳感器的測量并對采集到的數(shù)據(jù)進行實時的顯示。在數(shù)據(jù)處理的算法中主要包括四次半周期差分算法和基于最小二乘的正弦擬合算法,對輸出信號進行去噪和還原處理。最后,進行了腐蝕環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的功能驗證。通過不同環(huán)境實驗,驗證了環(huán)境腐蝕傳感器能夠區(qū)分不同環(huán)境介質(zhì)的腐蝕性、CDS涂層傳感器能夠反映不同涂料的失效閾值和表面濕度傳感器能夠檢測環(huán)境的干濕狀態(tài)。實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠預(yù)防飛機在大氣環(huán)境下腐蝕,并對腐蝕具有預(yù)測作用,實現(xiàn)低功耗、長時間的監(jiān)測。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：V267;TP274

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本文編號：1348470