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二氧化碳检测装置的设计与实现正文

二氧化碳检测装置的设计与实现正文
二氧化碳检测装置的设计与实现正文

二氧化碳检测装置的设计与实现

摘要

正是因为现在二氧化碳对我们的生活环境影响真的越来越大。二氧化碳给温室效应起到的加剧作用也是二氧化碳危害的主要方面,就是因为过高的二氧化碳浓度是会影响到我们的身体健康。所以就想通过设计一个二氧化碳的检测装置来实现对二氧化碳的报警与控制。本设计采用单片机来完成二氧化碳检测装置的控制部分设计。利用单片机编程的便利性,还有单片机控制下的二氧化碳检测装置的准确性和稳定性,来给检测装置的运行和使用提供保证。本文就整个二氧化碳检测装置的硬件设计部分,软件设计部分做出了相应的探讨。从整个设计当下的设计背景入手,详细介绍了设计的二氧化碳检测装置的特点,设计要点,设计的思想。还有装置测试中的数据,和出现的问题都做了探讨研究。

关键词:单片机;二氧化碳浓度;声光报警

绪论

设计的背景情况简析:我们全世界科学技术的发展,我们国家科学技术的发展,都为我们的生活条件改善带来了许许多多的好处。但是正是在这样高速发展的情况下我们的工业发展就就成了一个双刃剑,推动了我们社会的进步的同时又的破坏环境,造成大量的二氧化碳排放。并且现在越来越高的二氧化碳浓度已经逐渐的在影响我们人类还有其他动物的生存环境。所以现在二氧化碳已经成为了空气中的主要污染物,也是诸多的人员密集场所必须要检测的数据之一。一旦二氧化碳浓度过高就会引起人身体的不良反应,所以就必须要进行二氧化碳浓度的实时检测。

还有就是当下的农业发展,植物的生长有是需要二氧化碳的。因为一定浓度的二氧化碳对植物的生长起到极大的促进的作用。所以说在现代农业生产中对二氧化碳浓度控制检测的需求同样是越来越大。因为国外先进成熟的二氧化碳检测系统价格昂贵,不便于大量的推广使用,于是就真的需要一种成本低,性价比高,便于推广使用的二氧化碳的检测装置。正是基于这样的背景下我们就想要通过单片机这样低成本的控制设备来设计一个二氧化碳的检测报警装置,为二氧化碳浓度的检测提供新的思路。还有就是这样低成本的二氧化碳检测装置也是利于推广,便于大面积使用的。

二氧化碳检测装置所想要达到的目的:主要的设备就是二氧化碳的一些传感器,气体传感器,还有浓度传感器。然后利用单片机来进行相应的控制,作为一个中央处理器来处理数据,分析数据。可以人为地设置二氧化碳的最低和最高浓度报警限度,组成一个检测报警装置。在加入LED灯的显示,通过蜂鸣器来实现报警,在设置人为干预的报警关闭开关。整个装置的设计原理并不复杂,就是通过一系列低成本设备的组合完成二氧化碳检测装置的浓度检测和报警一体化。

1、二氧化碳检测装置硬件部分设计

硬件作为整个二氧化碳检测装置的基础应该作为最重要的部分来进行设计,因为硬件作为设备使用的基础。硬件系统的设计也是关乎设计的成败,影响最终的使用效果。

1.1硬件设计部分的总体思路和框图

硬件部分设计框图:

思路介绍:这样的一个硬件设计的主题思路就是,非为主要的四个部分。其中最主要的就是单片,作为装置和系统的核心,来负责处理传感器的信息,又把信息处理分析后输出到报警器,或者显示屏幕上。然后就是传感器的部分,通过二氧化碳浓度传感器把信息传到AD信号转换放大器上。然后把供电的电路就设计到传感器这个部分接进来。信号传感器和信号转换器都需要电源,然后单片机的电源也就和他们的电路设计到一起,最后通过单片机给其他的部分供电就可以了。然后就是报警显示部分,也就是输出的部分。于是就可以通过单片机处理器处理了二氧化碳浓度传感器收集到的信息。如果数值超过报警的限制值就会自动的接通报警装置,通过蜂鸣器和LED灯来进行报警。还有就是需要一个可以人为控制的按键输入部分,通过人为控制来选择报警的浓度。

1.2装置各个部分功能的概述

1.2.1数据采集部分

首先就是通过二氧化碳浓度传感器把二氧化碳浓度这样的一个非电学量,转化成电信号,然后把微弱的电信号传输到AD信号放大器上。然后就可以通过转换器来解决信号转换的问题,最后来进行数字化运算。

1.2.2系统处理部分

本设计主要就是使用单片机,然后通过单片机作为处理器。通过数据采集部分收集来的数据进行处理。然后根据设定的报警限度来判断有没有达到报警的条件。然后根据数据的计算,最后自动的启动报警。也可以通过人为来关闭报警

1.2.3报警显示部分

主要就是通过数据采集部分传输的信号通过两次转换(二氧化碳浓度非电学量转化为电信号,信号转换放大器又把电信号转化为数字信号),然后通过单片机的信号,进行声光报警,不断地报警。需要能够通过LCD屏幕实时显示二氧化碳浓度值。

1.3硬件部分的系统设计方案简析

硬件部分的系统设计方案,主要就是硬件系统设计时遵循的步骤,也实际按照这样的一个步骤来完成二氧化碳浓度检测装置的实际设计:首先就是确定了我们需要的一些主要的设备,单片机,二氧化碳浓度传感器,AD信号转换放大器,还有一些质量过关的发光二极管,小型LCD屏幕等等。然后根据不同的功能做好分类准备。然后就是要做好单片机的选择,分配好单片机的各个接口,然后把接口和相应的元器件联系起来,做好准备标记。接下来就是利用软件来完成硬件仿真图和PCB版图。其中硬件模拟仿真图使用proteus软件,而pcb板图使用AltiumDesigner设计软件。最后设计总的原理图。

1.4硬件部分的系统原理

系统原理图:

系统整个包括单片机的整个系统,处理模块。然后就是报警器,一个声光报警器,其中包含蜂鸣器还有LED灯。让后就是一个LCD显示屏幕,能够进行二氧化碳浓度的实时监测显示。按键包括对二氧化碳浓度值限定值的增大减小的设

置,然后有一个手动取消报警的按钮。主要的传输设备就是传感器和信号转换器。就这样就可以成为一个二氧化碳检测装置。

1.5硬件部分的设备选择

在进行了整个硬件系统的讨论之后,需要进行设备的选择了,因为设备的不同也是会影响设备的使用效果的。所以要从实用,性价等方面考虑设备的选择。

设计使用的设备主要就是这样几个:

1.5.1硬件部分的传感器的选择

在这样三个传感器中:TGS4160二氧化碳传感器、NDIR红外气体传感器MH-410V/D,和MG811二氧化碳传感器。最后选择了MG811二氧化碳传感器,因为它比起其它两个传感器,有体积更小,使用效果更好的优点。主要是稳定性好,不会受到温度湿度的影响,受外界干扰影响比较小。还有就是两百元左右的售价也是设计能够接受的价格范围。整个MG811二氧化传感器的灵敏度,和精度都是满足设计要求的。

MG811灵敏度曲线图:

这就说明这个MG811二氧化碳传感器的灵敏度比较好,在常规条件下的表现能够满足设计的要求。

MG811响应恢复曲线图:

这也同样说明MG811二氧化碳传感器的相应恢复特性良好,能够满足设计的要求。

1.5.2硬件部分显示器的选择

设计的过程中放弃了采用数码管显示,虽然成本低但是相对液晶显示屏LCD 显示,还有很多的不足之处。LCD显示的话虽然成本相应增加但是,显示的效果更好,而且还能够显示简单的图形等等。所以说虽然LCD显示同样有一些不足,但是就是因为它能够显示双行16字符,这样也才能够满足设计的要求。

1.6proteus仿真图和 PCB板图

1.6.1 proteus仿真图:

暂时使用AT89C51代替STC89C52。整个系统的仿真效果总体良好符合设计的要求。

1.6.2 PCB板图:

这次的设计当中所有的部分主要还是要通过人工焊接的方式进行。所以PCB

图就必须要在焊接时使用,要按照PCB图严格的进行焊接。

2、二氧化碳检测装置软件部分设计

2.1软件实现的基本功能

因为整个二氧化碳的检测装置所有功能的实现是需要编写一个程序来操纵单片机,进行所有设备的控制。所以最后使用C语言编程,来编写一个程序进行控制这个设备。主要就是要能够分析二氧化碳浓度传感器传输过来的数据,然后

最终控制

也实际按

首先就是确定

主要还是所以选

最后就是把

开机,然后设

蜂鸣器启动,

2.4实际使用测试数据效果

用高纯氮作稀释气体对1%的标准CO:气体稀释得到6组不同浓度的CO:气体.分别用气相色谱仪和本装置对配置的6组气体进行测量比较,结果得到了。

这说明装置的实际使用效果还是能够达到设计的要求的。能够完成初期的预计。

3、整体设计过程中出现的问题及解决办法

3.1系统调试

在进行系统调试的时候就发现软件并不能识别一些元器件,所以我们就只能自己设计,但是自己设计的一些元器件并不能完成元器件应该有的特性,所以只有找一些相似的元器件来代替。然后通过重新编写的方式来解决问题。最后发现在所有的模块都能够正常的运行,然后设备也就能够完成应该有的一些功能。保证了整个二氧化碳检测装置能够实现运行。

3.2 焊接问题

焊接的过程中也出现了因为经验不足导致的虚焊,还有没有焊接正确的问题,后来重新检查,按照电路图一步一步检查发现焊接错误的地方,找到左右虚焊的部位,重新进行焊接,焊接牢固后,运行设备,发现设备能够正常运行,问题相应的得到了解决。

3.3 误差数据总结及结果分析

才进行系统调试的时候发现,数据总是不太对,并不能符合要求。通过反复的实验就发现,设备开启需要一定的时间,要进行预热才能够正常的运行。这样就让开机使用就出现数据错误的的问题得到了解决。

总结

大学四年的学习就在毕业设计完成的同时也接近了尾声,因为这样的一个毕业设计也就运用四年生活中学习到的主要知识,并且对这些知识进行了一个系统的整合。在这样的一段时间以来自己也仔细的思考了为什么要进行这样的一个毕业设计,要写这样的一篇毕业论文,其实真的不是为了那么一点点知识的简单总结,更多地还是在所学知识的基础上,综合运用来检验自己的学习成果,锻炼自己的学习能力,然后用这样的一个过渡,完成自己从学校到社会的一个转变。也正是有了这样的总结才可以更好的在以后的工作用运用自己所学习的知识。也才能更好的适应以后进入到工作单位的一些培训学习。在毕业设计的制作过程中发现,其实自己所学到的知识是一种表面的知识,而真正的知识是一种运用。是一种知识和工作的交融状态。也知道一个人的综合能力是很重要的,自主学习的重要性时时刻刻都在体现着。学习还将是一个长期的过程。

在制作毕业设计的过程中也才发现自己不知道的东西还很多,还有很多前人

的经验没有去了解,自己的只是世界还是很浅薄的。并且去说到自己的专业知识上我们所学习到的也只是一些基础知识。通过这个二氧化碳检测装置的设计,才发现看似很小的一个检测装置也同样是有很多的学问。我们通过利用单片机,控制整个检测系统。然后通过利用二氧化碳浓度传感器,再通过使用C语言编程设计一个简单的程序。就这样来实现整个二氧化碳检测装置的检测,控制报警的全程自动化,其实也只是一个简单的小设计。虽然达到了初期设计的基本要求,但其中我们使用的单片机确实处理能力还不强,使用的传感器也还没有达到绝对的精确,还有自己所学知识的不足,这就导致所设计的这个装置的实际检测精确度还达不到要求,还是有一些缺陷的。暂时这样的一个二氧化碳检测装置也还是处于一个初期理论实验,检验的阶段。真的要能够在以后的发展中大量的推广使用,还需要不断地改进,还可以加入一些其它的控制设备,与其他设备的联合运用性能上还有一些问题。没有联网报警的功能也还是一大欠缺。都是需要我们不断地学期,才能去改进提高的。

可以看到二氧化碳检测装置在未来的使用空间还是很大的,现在我们的人口还在不断增加,对于农作物的需求还在增加,所以通过现代化的二氧化碳养殖来大量提高农作物的产量还是有一定的发展空间,这也就给二氧化碳检测装置的改进和发展提供了巨大的空间。还有就是现在城市污染问题的加剧,二氧化碳在空气里含量的不断增加,虽然很多的企业已经积极地来改变现状,但是实际的作用还是不明显的。想要彻底的治理和减小二氧化碳的污染,首席那要做的就是能够很仔细很准确的检测二氧化碳浓度,也就需要大量的小型二氧化碳检测设备。这样一来本设计中这样的二氧化碳检测装置在环境二氧化碳治理的工作中使用前景也是巨大的。

通过这样的毕业设计,通过大量资料的查询,也通过老师的指导,真的让自己对所学的知识有了新的认识,也对终身学习的理念有了全新的认识。所以设计还有许多的缺陷,所学的知识也还有很多的欠缺,但是已经有了对以后新生活工作的准备,准备通过自己的努力去不断地充实自己。这样的一个毕业设计对自己的影响也一定将是长远的。

致谢

通过几个月以来进行的毕业设计,通过这个二氧化碳检测装置的设计制作,让我的动手能力,自主学习能力都得到了比较大的提升,培养了我的自学能力。通过这样的毕业设计,通过大量资料的查询,也通过老师的指导,真的让自己对所学的知识有了新的认识,也对终身学习的理念有了全新的认识。所以设计还有

许多的缺陷,所学的知识也还有很多的欠缺,但是已经有了对以后新生活工作的准备,准备通过自己的努力去不断地充实自己。这样的一个毕业设计对自己的影响也一定将是长远的。由衷的感谢所有老师对我的指导,以及周围同学给我提供的帮助,正是大家的共同努力才能够帮助我完成我自己的毕业设计。

微弱信号检测装置(实验报告)剖析

2012年TI杯四川省大学生电子设计竞赛 微弱信号检测装置(A题) 【本科组】

微弱信号检测装置(A题) 【本科组】 摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图

1 加法器设计的选择 方案一:采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。 方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。 方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。

二氧化碳检测装置的设计与实现--正文

二氧化碳检测装置的设计与实现 摘要 正是因为现在二氧化碳对我们的生活环境影响真的越来越大。二氧化碳给温室效应起到的加剧作用也是二氧化碳危害的主要方面,就是因为过高的二氧化碳浓度是会影响到我们的身体健康。所以就想通过设计一个二氧化碳的检测装置来实现对二氧化碳的报警与控制。本设计采用单片机来完成二氧化碳检测装置的控制部分设计。利用单片机编程的便利性,还有单片机控制下的二氧化碳检测装置的准确性和稳定性,来给检测装置的运行和使用提供保证。本文就整个二氧化碳检测装置的硬件设计部分,软件设计部分做出了相应的探讨。从整个设计当下的设计背景入手,详细介绍了设计的二氧化碳检测装置的特点,设计要点,设计的思想。还有装置测试中的数据,和出现的问题都做了探讨研究。 关键词:单片机;二氧化碳浓度;声光报警 绪论 设计的背景情况简析:我们全世界科学技术的发展,我们国家科学技术的发展,都为我们的生活条件改善带来了许许多多的好处。但是正是在这样高速发展的情况下我们的工业发展就就成了一个双刃剑,推动了我们社会的进步的同时又的破坏环境,造成大量的二氧化碳排放。并且现在越来越高的二氧化碳浓度已经逐渐的在影响我们人类还有其他动物的生存环境。所以现在二氧化碳已经成为了空气中的主要污染物,也是诸多的人员密集场所必须要检测的数据之一。一旦二氧化碳浓度过高就会引起人身体的不良反应,所以就必须要进行二氧化碳浓度的实时检测。 还有就是当下的农业发展,植物的生长有是需要二氧化碳的。因为一定浓度的二氧化碳对植物的生长起到极大的促进的作用。所以说在现代农业生产中对二氧化碳浓度控制检测的需求同样是越来越大。因为国外先进成熟的二氧化碳检测系统价格昂贵,不便于大量的推广使用,于是就真的需要一种成本低,性价比高,便于推广使用的二氧化碳的检测装置。正是基于这样的背景下我们就想要通过单片机这样低成本的控制设备来设计一个二氧化碳的检测报警装置,为二氧化碳浓度的检测提供新的思路。还有就是这样低成本的二氧化碳检测装置也是利于推广,便于大面积使用的。

微弱信号检测技术 练习思考题

《微弱信号检测技术》练习题 1、证明下列式子: (1)R xx(τ)=R xx(-τ) (2)∣ R xx(τ)∣≤R xx(0) (3)R xy(-τ)=R yx(τ) (4)| R xy(τ)|≤[R xx(0)R yy(0)] 2、设x(t)是雷达的发射信号,遇目标后返回接收机的微弱信号是αx(t-τo),其中α?1,τo是信号返回的时间。但实际接收机接收的全信号为y(t)= αx(t-τo)+n(t)。 (1)若x(t)和y(t)是联合平稳随机过程,求Rxy(τ); (2)在(1)条件下,假设噪声分量n(t)的均值为零且与x(t)独立,求Rxy(τ)。 3、已知某一放大器的噪声模型如图所示,工作频率f o=10KHz,其中E n=1μV,I n=2nA,γ=0,源通过电容C与之耦合。请问:(1)作为低噪声放大器,对源有何要求?(2)为达到低噪声目的,C为多少? 4、如图所示,其中F1=2dB,K p1=12dB,F2=6dB,K p2=10dB,且K p1、K p2与频率无关,B=3KHz,工作在To=290K,求总噪声系数和总输出噪声功率。 5、已知某一LIA的FS=10nV,满刻度指示为1V,每小时的直流输出电平漂移为5?10-4FS;对白噪声信号和不相干信号的过载电平分别为100FS和1000FS。若不考虑前置BPF的作用,分别求在对上述两种信号情况下的Ds、Do和Di。 6、下图是差分放大器的噪声等效模型,试分析总的输出噪声功率。

7、下图是结型场效应管的噪声等效电路,试分析它的En-In模型。 8、R1和R2为导线电阻,R s为信号源内阻,R G为地线电阻,R i为放大器输入电阻,试分析干扰电压u G在放大器的输入端产生的噪声。 9、如图所示窄带测试系统,工作频率f o=10KHz,放大器噪声模型中的E n=μV,I n=2nA,γ=0,源阻抗中R s=50Ω,C s=5μF。请设法进行噪声匹配。(有多种答案) 10、如图所示为电子开关形式的PSD,当后接RC低通滤波器时,构成了锁定放大器的相关器。K为电子开关,由参考通道输出Vr的方波脉冲控制:若Vr正半周时,K接向A;若Vr 负半周时,K接向B。请说明其相敏检波的工作原理,并画出下列图(b)、(c)和(d)所示的已知Vs和Vr波形条件下的Vo和V d的波形图。

一种新型多点测温系统的设计

一种新型多点测温系统的设计 一种新型多点测温系统的设计 1温度传感器DS18B20介绍 DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”,它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃;通过编程可实现9~12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号,存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。 DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节,前2字节为测得的温度信息,第1个字节为温度的低8位,第2个字节为温度的高8位。高8位中,前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝;第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝,此三个字节内容在每次上电复位时被刷新;第6、7、8个字节用于内部计算;第9个字节为冗余检验字节。所以,读取温度信息字节中的内容,可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。 2系统硬件结构 系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是,下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集温度采集部分采用8051单片机作为中

精密仪器设计实验指导书

精密仪器设计实验指导书 朱丽编写裘安萍审稿 南京理工大学

实验守则 一、实验基本要求 1.实验前,必须认真预习实验指导书及教材中的有关内容,熟悉仪器、设备的工作原则和初步了解操作要求。没有预习实验指导书的学生不得进入实验室。 2.实验中对各种数据应会处理,并考虑如何书写实验报告;实验中出现的误差或其他情况应进行分析说明。 二、实验须知 1.学生应在规定的时间进入实验室。与实验无关的物品不得带入实验室。进入实验室后,注意保持实验室清洁和安静。 2.实验前,熟悉仪器的操作规程和注意事项。经指导者同意后,方可接上电源。要小心操作,用力适当。 3.如发现仪器有故障时,不得擅自拆修,应立即报告指导老师。 4.学生应积极动手操作,并独立完成实验和实验报告。 5.实验完毕,要切断电源,清理实验场地,将所用的实验设备整理好,放回原处,认真书写实验报告。经教师同意后,方可离开实验室。 6.凡不遵守实验守则经指出而不改正者,教师有权停止其实验。若情节严重,对实验设备造成损坏者,应负赔偿责任,并给予处分。 7.在规定的时间内未能完成实验者,须经实验室领导同意,或延长实验时间或另行安排补做时间。

实验报告的内容和要求 撰写实验报告是训练学生撰写科技论文的能力的环节。实验报告是考核学生学习成绩和评估教学质量的重要依据。 学生对所做的实验应该做到原理清楚,方法和操作步骤正确,实验数据比较可靠,并且会处理实验数据。 实验报告应由每个学生独立完成,用钢笔、炭素笔或圆珠笔工整书写。报告内容要层次清楚,文字简明通顺,图、表清晰,符合汉语规范和法定计量单位。 实验报告一般包含下列7项内容 1.实验名称; 2.实验目的: 3.测量原理; 4.实验步骤; 5.实验记录; 6.实验数据处理及相应结论; 7.回答思考题。

微弱信号检测 课程设计

LDO 低输出噪声的分析与优化设计 1 LDO 的典型结构 LDO 的典型结构如下图所示,虚线框内为LDO 芯片内部电路,它是一个闭环系统,由误差放大器(Error amplifier)、调整管(Pass device)、反馈电阻网络(Feedback resistor network)组成,其闭环增益是: OUT REF V Acloseloop V = (1) 此外,带隙基准电压源 ( Bandgap reference)为误差放大器提供参考电压。 LDO 的工作原理是:反馈电阻网络对输出电压进行分压后得到反馈电压,该电压输入到误差放大器的同相输入端。误差放大器放大参考电压和反馈电压之间的差值, 其输出直接驱动调整管,通过控制调整管的导通状态来得到稳定的输出电压。例如,当反馈电压小于基准电压时,误差放大器输出电压下降,控制调整管产生更大的电流使得输出电压上升。当误差放大器增益足够大时,输出电压可以表示为: R1(1+)R2 OUT REF V V = (2) 所谓基准电压源就是能提供高精度和高稳定度基准量的电源,这种基准源与电源、工艺参数和温度的关系很小,其原理是利用PN 结电压的负温度系数和不同电流密度下两个PN 结电压差的正温度系数电压相互补偿,而使输出电压达到很低的温度漂移。传统基准电压源是基 于晶体管或齐纳稳压管的原理而制成的,其αT =10-3/℃~10-4/℃,无法满足现代电子测量之 需要。20世纪70年代初,维德拉(Widlar)首先提出能带间隙基准电压源的概念,简称带隙(Bandgap)电压。所谓能带间隙是指硅半导体材料在0K 温度下的带隙电压,其数值约为 1.205V ,用U go 表示。带隙基准电压源的基本原理是利用电阻压降的正温漂去补偿晶体管发射结正向压降的负温漂,从而实现了零温漂。由于未采用工作在反向击穿状态下的稳压管,因而噪声电压极低。带隙基准电压源的简化电路如下图所示。

微弱信号检测装置(实验报告)

微弱信号检测装置 摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图 1 加法器设计的选择 方案一:采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。

方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。 方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。 方案二:采用TI公司提供的MSP430G2553作为控制芯片。由于MSP430G2553资源配置丰富,内部集成了10位AD,可以直接使用,简化电路,程序实现简单。此外还有低功耗,以及性价比高等优点,所以采用该方案。 5 显示电路的方案设计 方案一:采用液晶显示器作为显示电路,液晶显示器显示内容较丰富,可以显示字母数

轴类零件的自动检测装置设计

轴类零件的自动检测装置设计 徐莹1易琨2 1重庆工商大学2嘉陵)本田发动机公司 摘要:设计了一套轴类零件的自动检测装置,该装置能检测轴类零件的直径、圆度和圆跳动。本装置的测量方法为3S90b,且为定点测量,可同时对三个截面进行测量。介绍了总体方案设计、部件设计和软件设计。 关键词:轴类零件,自动检测,部件设计,摩擦驱动,界面 Design of Automatic Checkout Equipment Used for Axle Part X u Ying Yi Kun Abstr act:A suit of the automatic checkou t equip ment used for the axle parts is desig ned.The equip ment can check automat2 ically the diameter,circle degree and circle jumpiness.The3S90b measure metho d is used for the equipment and the measure points are fixed,the equipment can measure parameters i n three sections at the same time.The project design in the g eneral,as2 semblies design and software design are mainly presen ted. Keywor ds:axle part,automatic checkout,assemblies design,rubbing drive,interface 1引言 本仪器检测的轴类零件为某部件的传动轴。该零件的轴上有一些螺旋槽和通孔;其长径比较大,长度一般为300~500mm,直径为15~30mm。在部件装配中,它要和孔接触且配合精度要求较高,故该零件的尺寸精度、圆度和圆跳动均要求较高。另外,零件的外圆磨削加工是在无心外圆磨床上进行的,采用贯穿磨削法,每分钟大约加工6~10件,所以要求检测方法简单、高效。 由于缺乏合适的专用检测设备,工厂里工件尺寸精度与形位精度的检测不是由工人通过测量器具手工完成,就是采用价格昂贵的通用量仪进行测量。对前者,当工件批量比较大时,需要花大量的人力、物力和时间,且人为误差大;对后者,其仪器调整过程繁琐,测量时间长,效率低。此外由于通用量仪大多属于计量型仪器,对环境和操作人员要求高,故不适用于生产现场。因此,有必要研制一套使用范围广、测量成本低的自动检测装置。 2原始测量方法 211圆度的测量 测量圆度的方法有单点法、二点法、三点法与坐标法,本设计采用的是三点法。三点法是对被测实际轮廓在两个固定测量支承和一个可在测量方向上移动的测头之间所进行的测量。测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之外的,称为顶式三点测量,如图1a、图1b、图1c、图1d所示;测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之内的,称为鞍式三点测量,如图1e、图1f所示,我们采用的是图1a 方式。 图1三点法测量圆度 212径向圆跳动的测量 根据GB1958)80的有关规定,圆跳动的检测方法有三类,即用同心套、V形块和两顶尖,本设计采用V形块。当圆跳动\0101mm时,采用此法较为得当。而精度较高时用这种方法,其检测精度要受V形块精度和实际基准要素形状误差的综合影响。 3装置的总体设计及其主要部件的功用 装置的总体设计如图2所示,由图可看出本装置主要由工件传送装置、工件装夹装置、测量装置和工件驱动装置四部分组成。 311工件传送装置 工件传送装置的作用是将被测工件自动地从其堆放位置输送到工件装夹装置中的V形块上,它包括上料装置、皮带传送装置和送料装置三部分。 83 2005年第39卷l5 收稿日期:2004年8月

温度检测系统汇总

机电专业课程设计温度检测系统 学生姓名李晓晓 学院中国矿业大学年级专业2011机电专本指导教师孙长青完成日期2012年6月 前言

温度是表征物体冷热程度的物理量,是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一,生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。在传统的温度测控系统设计中,往往采用模拟技术进行设计,这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当,就会造成整个系统性能的下降。采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储,体积减小,精度提高,抗干扰能力强,并可组网进行多点协测,还可以实现实时控制等技术,在现代工业生产中应用越来越广泛。 本设计就采用以51单片机为核心,和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度控制系统,当温度没有超过预设温度时数码管显示当前温度,此本系统就是一个温度计。当温度超过预设温度时电路中的发光二极管就会闪烁报警,当温度降下时就停止闪烁,此时本系统就是一个温度监控器。以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量,与单片机接口电路结构简单,广泛使用于距离远、节点分布多的场合,具有较强的推广应用价值。 目录

前言 (1) 1 总体设计方案 (3) 1.1设计的目的及意义 (3) 1.2总体设计思路 (3) 1.3总体设计方案设计 (3) 2 系统的硬件结构设计 (4) 2.1器件的选择 (4) 2.2电路设计及功能 (8) 2.3单片机的内部资源 (9) 2.4芯片DS18B20器件介绍 (10) 3 系统的软件设计 (13) 3.1设计的流程图 (13) 3.2系统部分程序的设计和分析 (14) 结论 (16) 附录Ⅰ程序设计 (17) 附录Ⅱ参考文献 (21) 附录Ⅲ结束语 (22) 附录Ⅳ实物照片 (23) 1 总体方案设计

微弱信号检测技术概述

1213225 王聪 微弱信号检测技术概述 在自然现象和规律的科学研究和工程实践中, 经常会遇到需要检测毫微伏量级信号的问题, 比如测定地震的波形和波速、材料分析时测量荧光光强、卫星信号的接收、红外探测以及电信号测量等, 这些问题都归结为噪声中微弱信号的检测。在物理、化学、生物医学、遥感和材料学等领域有广泛应用。微弱信号检测技术是采用电子学、信息论、计算机和物理学的方法, 分析噪声产生的原因和规律, 研究被测信号的特点和相关性, 检测被噪声淹没的微弱有用信号。微弱信号检测的宗旨是研究如何从强噪声中提取有用信号, 任务是研究微弱信号检测的理论、探索新方法和新技术, 从而将其应用于各个学科领域当中。微弱信号检测的不同方法 ( 1) 生物芯片扫描微弱信号检测方法 微弱信号检测是生物芯片扫描仪的重要组成部分, 也是生物芯片技术前进过程中面临的主要困难之一, 特别是在高精度快速扫描中, 其检测灵敏度及响应速度对整个扫描仪的性能将产生重大影响。 随着生物芯片制造技术的蓬勃发展, 与之相应的信号检测方法也迅速发展起来。根据生物芯片相对激光器及探测器是否移动来对生物芯片进行扫读, 有扫描检测和固定检测之分。扫描检测法是将激光器及共聚焦显微镜固定, 生物芯片置于承片台上并随着承片台在X 方向正反线扫描和r 方向步进向前运动, 通过光电倍增管检测激发荧光并收集数据对芯片进行分析。激光共聚焦生物芯片扫描仪就是这种检测方法的典型应用, 这种检测方法灵敏度高, 缺点是扫描时间较长。 固定检测法是将激光器及探测器固定, 激光束从生物芯片侧向照射, 以此解决固定检测系统的荧光激发问题, 激发所有电泳荧光染料通道, 由CCD捕获荧光信号并成像, 从而完成对生物芯片的扫读。CCD 生物芯片扫描仪即由此原理制成。这种方法制成的扫描仪由于其可移动, 部件少, 可大大减少仪器生产中的失误, 使仪器坚固耐用; 但缺点是分辨率及灵敏度较低。根据生物芯片所使用的标记物不同, 相应的信号检测方法有放射性同位素标记法、生物素标记法、荧光染料标记法等。其中放射性同位素由于会损害研究者身体, 所以这种方法基本已被淘汰; 生物素标记样品分子则多用在尼龙膜作载体的生物芯片上, 因为在尼龙膜上荧光标记信号的信噪比较低, 用生物素标记可提高杂交信号的信噪比。目前使用最多的是荧光标记物, 相应的检测方法也最多、最成熟, 主要有激光共聚焦显微镜、CCD 相机、激光扫描荧光显微镜及光纤传感器等。 ( 2) 锁相放大器微弱信号检测 常规的微弱信号检测方法根据信号本身的特点不同, 一般有三条途径: 一是降低传感器与放大器的固有噪声, 尽量提高其信噪比; 二是研制适合微弱检测原理并能满足特殊需要的器件( 如锁相放大器) ;三是利用微弱信号检测技术, 通过各种手段提取信号, 锁相放大器由于具有中心频率稳定, 通频带窄,品质因数高等优点得到广泛应用。常用的模拟锁相放大器虽然速度快, 但是参数稳定性和灵活性差, 而且在与微处理器通信时需要转换电路; 传统数字锁相放大器一般使用高速APDC 对信号进行高速采样, 然后使用比较复杂的算法进行锁相运算, 这对微处理器的速度要求很高。现在提出的新型锁相检测电路是模拟和数字处理方法的有机结合, 这种电路将待测信号和参考信号相乘的结果通过高精度型APDC 采样,

微弱信号检测装置(国科大电子电路大作业)要点

目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (2) 1.1 微弱信号检测技术概述 (2) 1.2 信号检测的方法及微弱信号的特点 (2) 1.2.1 常规小信号的检测方法 (2) 1.2.2 微弱信号的检测方法 (4) 1.2.3 微弱信号的特点 (4) 1.3 本文的主要工作 (5) 第二章微弱信号检测装置设计方案选择与论证 (6) 2.1 方案选择与论证 (6) 2.1.1 系统方案的确定 (6) 2.1.2移相网络设计 (9) 2.2总体方案论述 (9) 第三章基于锁相放大的微弱信号检测装置设计 (10) 3.1 锁相放大器原理 (10) 3.2 移相网络 (10) 3.3 相敏检波器原理分析 (11) 3.4 电路设计 (12) 3.4.1加法器 (12) 3.4.2纯电阻分压网络 (12) 3.4.3前级放大电路模块 (13) 3.4.4带通滤波器 (13) 3.4.5相敏检波器 (13) 第四章仿真分析与程序设计 (16) 4.1 仿真分析 (16) 4.1.1 输入信号波形(前置两级放大电路输入波形) (16) 4.1.2 经过前置放大电路和带通滤波器后输出波形 (16) 4.1.3 参考信号输入输出波形 (17) 4.1.4 LM311过零比较器输出波形 (18) 4.1.5 开关乘法器输出波形 (18) 4.1.6 低通滤波输出波形 (19) 4.2 程序设计 (20) 第五章实物展示与测试方案及结果 (21) 5.1 实物展示 (21) 5.2 测试方案与测试结果 (21) 5.2.1 测试仪器 (21) 5.2.2 测试方案 (21) 5.3测试结果及分析 (23) 5.4 总结 (23)

流量检测-装置系统设计课程设计

专业综合课程设计 课题:流量计检测装置设计 学院:城南学院 班级:机电0701班 指导老师:陈书涵 学号:2007 学生:邹娟 一检测系统背景介绍 流量计广泛应用于工业生产和人民生活当中,但大都存在体积大、精度低、价格贵等缺点.本文设计的电子巴(靶式)智能流量计,于六十年代开始应用于工业流量测量,主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量,先后经历了气动表和电动表两大发展阶段,SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上,采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件,同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪 表。其主要由测量管、受力元件(靶片)、感应元件(电容式力传感器,压力传感器,温度传感器)、传递部件、微控制器及其显示和输出部分组成.由于采用了压力工作温度补偿,大大提高了测量精度。

二检测系统设计方案 本作品是一款基于C8051F系列单片机为核心的流量计,给出了硬件组成和软件设计.设计以C8051F单片机为控制模块,选用电子靶式流量传感器,信号调理电路、通信电路、LCD显示等电路.在软件上进行了压力和温度补偿.设计的流量计精度高,抗干扰能力强,使用方便. 三检测系统硬件结构 系统的硬件电路以C8051F206单片机为控制核心,主要有信号的输入通道、微控制器及外围电路、红外通信接口和RS一485通信接口和人机交互界面等部分组成,如图1所示. 图1 以C8051F206单片机为核心的硬件框图 ① C8051F206的A/D转换模块 C8051F206的A/D转换模块是利用C8051F206的片内12位分 辨率的ADC转换模块和可编程增益放大器.当工作在100ksps 的最大采样速率时,提供真正的12位精度和±2 L SB的模数

简单多点温度测量系统课程设计

课程设计报告(2010 —2011 年度第2学期) 题目:基于DS18B20的多点温度测量系统 院系: 姓名: 学号: 专业: 指导老师: 2011年5 月22 日

目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………

基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统,要求如下: (1).测量点为两点。 (2).测量的温度为-40~+40°C (3).温度测量的精度为±0.5°C (4).测量系统的响应时间要小于1S。 (5).温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法,尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力,增长学生动手实践经验,激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成,它负责测量温度后将温度量转化为数字信号,传输到数据处理模块;核心处理模块由AT89S52单片机组成,它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制;控制模块由几个按键组成,实现对测量点的选择以及电路复位的操作;显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成,它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图:

位移测量系统设计

摘要 在现代工业生产过程中,常常需要测量很多不同的位移量。与此同时对位移量进行较为精确地检测,是提高控制精度的基础。因此之前所普遍采用的传统位移测量装置已经不能适应时代发展的潮流。在此情况下通过科研人员的不断努力终于研制出了数字式光电编码器,它的输入量是角位移量其输出量是相应的电脉冲,并且它有体积小,精度高的优点。故而,这次毕业设计选用的是光电编码器。 本次毕业设计是以AT89C51单片机为核心,用光电编码器来实现对位移量的精确测量,再将测量结果显示在LCD液晶显示器上。其中本次设计中所选用的是输出电压为5V的光电编码器。 本文由浅入深先介绍了一些关于位移测量的基本原理,进而阐述了各个模块的设计思路,工作过程以及显示效果。本文借鉴了一些当前较为流行的设计思想,例如硬件软件化,很好的满足了设计要求。 关键词:位移,测量,光电编码器,单片机,LCD显示器 Abstract In the control field, a variety of displacement measurements often need to be carried out. In actual industry position control domain, to increase the control precision, carries on the examination to the controlled member is accurately very important.The traditional machinery survey displacement installs has not been able to satisfy the modern production by far the need, but the digital sensor electro-optic encoder, can transform the angular displacement into with it correspondence electricity pulse output, mainly uses in the mechanical position and the velocity of whirl examination, has the precision to be high, volume small and so on characteristics, therefore this design decided that uses the electro-optical encoder to carry on the displacement to examine. This design to use the electro-optical encoder to realize the displacement survey and the simulation, realizes the survey from the exterior different displacement value and the demonstration. Makes concrete using at89C51 monolithic integrated circuit is the core, the electro-optical encoder carries on the displacement to survey, simultaneously by LCD liquid crystal display module demonstration. This design uses the electro-optical encoder output voltage is 5V, the output signal after four doubling circuit processing sends in the monolithic integrated circuit to carry on counting processing, finally sends in the LCD module demonstration. In this paper, detailed working process of displacement measurement system is started with principle of displacement measurement, and hardware circuit design and display. This paper has absorbed the idea of hardware and software to achieve with the subject required functionality. Key words:The displacement surveys, electro-optical encoder, microcontroller, LCD display

基于DSP的微弱信号检测采集系统设计

基于DSP的微弱信号检测采集系统设计 通常所用的数据采集系统,其采样对象都为大信号,即有用信号幅值大于噪声信号。但在一些特殊的场合,采集的信号很微弱,其幅值只有几个μV,并且淹没在大量的随机噪声中。此种情况下,一般的采集系统和测量方法无法检测该信号。本采集系统硬件电路针对微弱小信号,优化设计前端调理电路,利用测量放大器有效抑制共模信号(包括直流信号和交流信号),保证采集数据的精度要求。针对被背景噪声覆盖的微弱小信号特性,采用简单的时域信号的取样积累平均方法,有利于减少算法实现难度。 DSP芯片因其具有哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令、快速的指令周期等特点,使其适合复杂的数字信号处理算法。本系统采用TI公司的TMS320C542作为处理器,通过外部中断读取ADC数据,并实现取样累加平均算法。 1. 取样积累平均理论 微弱信号检测(Weak Signal Detection)是研究从微弱信号中提取有用信息的方法。通过分析噪声产生的原因和规律,利用被测信号的特点和相干性,检测被背景噪声覆盖的有用信号。常用的微弱信号检测方法有频域信号的相干检测、时域信号的积累平均、离散信号的计数技术、并行检测方法。其中时域信号积累平均是常用的一种小信号检测方法。 取样是一种频率压缩技术,将一个高重复频率信号通过逐点取样将随时间变化的模拟量,转变成对时间变化的离散量的集合,从而可以测量低频信号的幅值、相位或波形。时域信号的取样积累方法是在信号周期内将时间分成若干间隔,在这些时间间隔内对信号进行多次测量累加。时间间隔的大小取决于要求恢复信号的精度。某一点的取样值都是信号和噪声

轴承检测装置的设计

摘要 轴承是各类机械装备中最为重要的基础部件,它的精度、性能、寿命以及可靠性对主机的精度、性能、寿命以及可靠性起着非常重要的作用。在机械产品中,轴承属于高精度产品,不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持,而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务,因此轴承又是一个代表国家科技实力的产品。随着工业水平的不断进步、生产自动化水平的不断提高,轴承已经广泛的应用在好多行业领域,它的质量直接影响到工作母机的工作性能,其精度的高低直接影响到整个设备性能的好坏。据统计在旋转机械中30%的故障与轴承有关。因此,工业生产监控的要求也越来越高,为了保证轴承质量必须对其进行严格的出厂检测。目前在轴承检测项目中:轴承游隙检测、内径检测以及振动情况检测等项目,都是反应轴承质量的重要指标,轴承的合格与否将会直接影响到轴承的使用性能。现有的轴承检测仪一般只能进行单一项目的检测,检测效率低不方便。为了满足轴承安全检测的要求,研制出一种检测效率高、基本实现自动化的轴承多方面检测项目的检测装置显得越来越重要。 关键词:轴承;自动化;检测;装置

Abstract Bearing is the most basic components in all kinds of the mechanical equipment, for its accuracy, performance, life and reliability plays a very important role of the host's accuracy, performance, life and reliability. Bearing is a high precision product in the mechanical products, not only its needs a comprehensive support for math, physics and other disciplines theory, but also needs the material science, heat treatment technology, precision machining and measuring technology, numerical control technology and numerical method is effective and powerful computer technology and other disciplines to serve its, so the bearing is the products that represents of the national scientific and technological strength. Along with the automation level of continuous improvement, the level of industrial production increasing, application field of bearing has been widely in many industries, it directly affects the quality of the work performance of machine tools, and its precision directly affects the performance of the whole device is good or bad. there are 30 percent of faculties in the rotating mechanism to be relative to bearings. so we must strictly check the qualities of bearings before they are sold .At the present in the bearing detection project, Bearing clearance detection, inner diameter measurement and vibration detection project, is an important indicator of the quality of the bearing.Weather the bearing is qualified or not,it will directly affect the bearing performance. Detection of the existing bearing tester is generally only for a single project, low detection efficiency is not convenient. In order to meet the requirements of bearing safety detection, developing a detection for higb detecting efficiency ,and the basic realization of automatic bearing detection project becomes more and more important. Key words: bearing; automation; measurement; system equipment 优秀毕业设计(论文)通过答辩

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