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【原】基于单片机的涡流小位移传感器测量结构探讨

来源 : 互联网
作者 : 118期刊网
发布时间 : 2019-05-14 01:27:17

第一章绪论


1.1简介

传感器技术是现代技术的尖端技术。如果计算机被比作处理和识别信息的“大脑”,并且通信系统就像传输信息的“神经系统”那样,传感器就是感知和获取信息的“感觉器官”。传感器能否正确地感知信息并根据相应的法则将其转换为可用信号,对系统测量和控制的质量起着决定性的作用。系统的自动化程度和智能程度越高,系统对传感器的依赖性越大,传感器在系统上的功能就越大。果断地,我们对传感器的需求和应用的强度已经渗透到人们的日常生活和国民经济的各个部门。可以说,从海洋到太空,从各种复杂的工程系统到人类的日常生活,我们人类都与各种有利于国民经济发展的传感器传感技术密不可分。很棒的角色。


1.2国内外传感技术的现状和发展

在国外,传感器技术主要是在各国不断完善传感器技术的发展,以日本,欧美等发达国家为代表,相关技术产业已逐渐占据国际市场的重要份额。自20世纪60年代以来,中国一直在研究和开发传感器技术。经过“八五”到知网查重“九五”的国家研究,在传感器研发,设计,制造,可靠性提升等方面取得了很好的成绩。在长期的发展过程中,初步形成了传感器的研究,开发,生产和应用系统,在数控机床的研究中,获得了一系列发明专利鞠躬条件的结果,引起了世界的关注。但是,中国的传感器技术仍然无法适应中国科技和经济的快速发展。中国的许多传感器,信号处理和识别系统仍主要依赖进口。与此同时,中国传感器技术产品的市场竞争力尚未形成,产品改进和创新缓慢,生产和应用系统的创新和改进较少[5]。

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第二章电子传感器的工作原理和算法描述


2.1简介

目前,常用的位移传感器主要包括电容式位移传感器,电感式位移传感器,霍尔式位移传感器[17]和光栅位移传感器[18]。电容式位移传感器基于运算放大器测量电路的原理。当恒定频率的正弦激励电流通过传感器电容时,传感器上产生的电压幅度与电容器板的间隙成比例。电容传感器具有低功率和高阻抗。非接触式测量,电容式传感器等一系列优点也存在许多缺点,如分布电容和寄生电容的存在,这将直接影响测量精度。目前,我们经常使用的可变间隙电容式传感器具有非线性误差。并且测量范围小等一系列缺点;霍尔位移传感器主要具有梯度磁场电位V,取决于其在磁场x中的位移,可以测量霍尔电位的大小以知道霍尔元件的净位移。霍尔位移传感器具有惯性小,频率响应高,寿命长的优点。缺点是它很容易受到不等电位的影响,并且当DC或强磁场很大时干扰很大。光栅位移传感器的基本工作原理是使用测量。测量光栅的莫尔条纹的位移。光栅传感器测量精度高,测量尺寸大,安装调整方便,抗干扰能力强,但缺点是价格昂贵,工艺复杂,抗冲击,抗振动能力强。不强,对工作环境敏感。受油污影响;电流位移传感器是一种电感式位移传感器,是一种基于电流流动效应的传感器。它具有结构简单,分辨率高,长期可靠性和频率响应的优点。宽,高灵敏度,大测量线性范围,抗干扰能力强,无油和o

介质,克服了其他传感器对不等电位的敏感性,非线性误差,对工作环境和价格的敏感性的缺点它是一种很有前景的传感器,已广泛应用于位移,表面温度,速度,板材的非接触式测量厚度和故障诊断。


2.2电流量传感器测量原理

图1-1显示了电流传感器的等效电路[19]。电流传感器类似于二次短路空心变压器。变压器的主要部分是传感器空心线圈,线圈的电阻是,电感是变压器的电流,电路中的电流,电路中的电阻,电感。因此,由传感器线圈上的电流产生的磁场的“反射效应”可以理解为传感器线圈和环形电流之间的互感。互感取决于线圈和金属导体的接近程度。随着线圈和金属导体之间的距离减小而增加。


第三章微位移传感器功能关系的建立............ 13

3.1简介......... 13

第4章系统硬件设计......... 25

4.1简介......... 25

第五章系统软件设计.......... 41

5.1引言........ 41


第六章系统调试


6.1简介

图1-1显示了电流传感器的等效电路[19]。电流传感器类似于二次短路空心变压器。变压器的主要部分是传感器空心线圈。线圈的电阻是电感。电感器是金属导体序列的概率是成功的。会有一些软件和硬件。错误,这需要我们使用微控制器的仿真开发工具进行调试,找到错误并进行纠正。首先,需要硬件调试来检测硬件电路板和组件,以消除硬件故障造成的干扰。然后,执行软件调试,并将编程的程序下载到相应的模块,并调试模块。成功调试每个模块后,将调试整个系统。


6.2硬件调试

在硬件系统组装前硬件系统短路的前提下,用万用表测试各模块电路的电气连接是否正确,特别注意电源线的连接。在正常情况下,开始组装。当从布线到摆动安装完成硬件设计时,它开始进入硬件调试阶段。硬件调试主要包括硬件静态调试和梳理仿真调试[54]。

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第七章结论与展望


该项目主要用于设计智能传感测试系统,包括数据采集,按钮和显示电路。主要工作内容如下:1。最小二乘曲线拟合算法的理论推导,涡流智能传感器系统过程模型的建立,最小二乘拟合算法阶数的建立,实验数据的测量,给出最小二个曲线拟合函数关系与实验数据之间的误差。本文还对传感器进行了重复性和滞后误差分析,给出了涡流传感器的总测量精度。从理论上和实验上验证了涡流微位移测量系统的可行性和实用性。 1.本课题利用单片机数据处理的优势,将涡流传感器与单片机结合起来。在本系统中,我们将算法模型引用到AT89C51单片机进行数据处理,结合采样保持电路,AD转换电路,报警电路,复位一组智能传输和涡流传感器测量系统。位移传感器设计用于外围电路,例如电路,按钮选择电路和显示电路。实验表明,该系统具有一定的自适应能力。 3.系统软件部分由KeilC51编程。该系统的应用分为几个功能模块。这些模块可以任意更改,而不会影响程序的其余部分。调整功能模块后,将功能模块组合在一起。它用于联合调试,大大缩短了调试时间,提高了程序的通用性,便于程序的修改和检查。提高系统的抗干扰性能。工业现场不可避免地存在各种抗干扰因素。因此,

系统是硬件上的硬件复位和电容滤波的补充。 在软件中,采用指令冗余技术,延迟去抖技术和位移大小采样值中值滤波的数字滤波方法,进一步提高了系统的抗干扰能力。

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参考文献(略)


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