基于虚拟仪器的摆轮游丝配档系统的研究

摘要

摆轮游丝系统是机械计时仪器中最常见的振动系统，机械计时仪器走时的准确性很大程度上取决于摆轮游丝振动系统的振动周期，只有摆轮游丝正确匹配才能达到要求的振动周期。因此需要寻找一种快速准确灵活性好的方法将摆轮游丝正确匹配起来，本课题针对摆轮游丝振动配档系统展开研究。
　　本文对基于标准摆轮和游丝的分档方法做深入研究，针对其在灵活性、稳定以及精度方面存在的局限性，本文设计了一种基于参考摆轮和游丝的摆轮游丝配档系统。根据摆轮游丝振动机理，采用光电传感器获取周期信号，设计了信号处理电路，得到理想的方波。利用数据采集卡实现与计算机的数据传输。通过LabVIEW对信号进行处理得到系统的振动周期，进而根据测得的周期对摆轮游丝进行配档。
　　利用摆轮轮辐获取信号，每个轮辐经过平衡位置，传感器就输出一个信号。摆轮有四个轮辐，由于摆轮游丝做自由衰减振动，随着摆轮游丝振幅变小，每个周期经过平衡位置的轮辐数会减少，每个周期从传感器输出的信号数量也较少，本文根据振幅变化和输出信号数量的变化关系设计了振动系统的周期计算方法。
　　基于标准摆轮和游丝的分档方法通过计算摆轮和游丝的参数，根据计算得到的摆轮和游丝的参数对其进行分档。本文通过一对参考摆轮和游丝来进行检测，测得待测摆轮和参考游丝的振动周期以及待测游丝和参考摆轮的振动周期，根据测得的周期对摆轮和游丝进行分档。
　　最后用实验验证了所采用的检测方法、周期计算方法和摆轮游丝配档方法。实验结果表明所采用的检测方法和周期计算方法能得到稳定的结果，并且能直观的显示出来，测量的周期精度可以达到0.001s；配档实验表明设计的配档方法可以将摆轮和游丝正确匹配起来，匹配后的系统振动周期和要求的周期之间最大的误差是0.63％。

目录

基于虚拟仪器的摆轮游丝配档系统的研究

THE RESEARCH OF THE MATCHING

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 钟表检测技术的研究现状

1.3 虚拟仪器概述

1.4 本文研究的主要内容

第2章 摆轮游丝配档系统总体方案的设计

2.1 摆轮游丝振动系统

2.2 基于标准摆轮游丝的配档系统的工作原理

2.3 基于参考摆轮和游丝的配档原理

2.4 测量系统的检测方法

2.5 本章小结

第3章 基于虚拟仪器的摆轮游丝配档系统的实现

3.1 检测系统的开发平台

3.1.1 虚拟仪器的硬件系统

3.1.2 虚拟仪器的软件系统

3.1.3 LabVIEW简介

3.1.4 LabVIEW的功能特点

3.2 摆轮游丝振动系统起动电路的设计

3.3 信号的拾取

3.4 电路测试系统的实验

3.5 数据采集模块

3.5.1 数据采集卡

3.5.2 LabVIEW下非NI的数据采集卡的驱动

3.5.3 采样参数的设置

3.5.4 数据采集

3.6 本章小结

第4章 数据处理与实验分析

4.1 摆轮游丝振动系统周期的测量

4.2 摆轮游丝的配档

4.3 测试系统误差分析

4.4 实验分析

4.4.1 参考摆轮和游丝的周期测量实验

4.4.2 衰减测试实验

4.4.3 配档实验

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

附录 硬件电路及程序图

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致谢