智能数字化感应同步器数显表测控系统的研究与开发

摘要

随着科学技术与生产的飞速发展,在现代制造工业中,对机械位移(直线或角度)自动测量技术的精度、效率和可靠性等方面的要求越来越高.感应同步器具有对环境适应能力强、精度高、结构简单、寿命长、响应频率高、抗干扰能力强及测量范围广等优点,广泛应用于对机械位移的精密测量中.该文首先介绍了国内外数显技术的研究现状及发展趋势,然后分析、论述了感应同步器数显表的工作原理,在此基础上对感应同步器数显表测量系统的设计进行了较深入的研究.针对目前感应同步器数显表存在的一些问题,该论文研究中提出了仅有A/D转换、细分和计数电路组成的开环控制系统的设计思路,彻底革新了传统的设计思路;提出并设计了基于AD2S90和QA740210的集成化细分电路;使数显表具有了简易PLC的功能,实现了上位机PC和数显表之间的通讯;采用了先进的LCD液晶显示技术;利用软件误差修正方法可以实现对误差的动态补偿;开发设计了精度高、功能多的智能数字化感应同步器数显表.系统采用鉴相工作方式,具有丰富灵活的测量、控制及数据处理等功能,具有结构简单,成本低,精度高等优点,可以广泛应用于机械位移的精密测量与控制系统中.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.2.1国内数显技术的概况及产品水平

1.2.2国外数显技术的概况及产品水平

1.2.3数显技术的发展趋势

1.3课题研究的内容和任务

2感应同步器数显表

2.1感应同步器简介

2.2感应同步器的工作原理

2.3感应同步器检测信号的处理

2.3.1鉴幅型信号处理

2.3.2鉴相型信号处理

2.4感应同步器数显装置的基本结构

2.5感应同步器数显表的类型

2.5.1鉴幅型数显表

2.5.2鉴相型数显表

2.5.3脉冲调宽型数显表

2.6本章小结

3数显表获得位移原理及细分方案论证

3.1感应同步器数显表获得位移的原理

3.2方案论证

3.2.1电阻链细分方法

3.2.2鉴相细分法

3.2.3电平切割细分法

3.2.4传统的锁相倍频细分

3.2.5最佳方案论证

3.3本章小结

4新型数显装置的硬件设计

4.1系统硬件的整体设计

4.1.1单片机的选型

4.1.2 ASIC器件的选择

4.1.3图形液晶显示模块

4.2信号处理电路的设计

4.3单片机控制系统

4.3.1键盘电路设计

4.3.2报警电路设计

4.3.3显示电路设计

4.3.4计数电路设计

4.3.5通讯电路设计

4.3.6简易PLC功能电路设计

4.4系统硬件抗干扰措施

4.5本章小结

5新型数显装置软件设计与误差修正

5.1系统软件设计

5.1.1主程序的设计

5.1.2主要功能子程序设计

5.2系统软件误差修正原理

5.2.1误差分析

5.2.2误差测试

5.2.3软件误差修正原理

5.3系统软件抗干扰措施

5.4本章小结

6测量精度实验

6.1感应同步器数显表精度

6.2精度检定方法

6.2.1准确度检定

6.2.2重复精度检定

结 论

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

参考文献