沥青路面基层冲刷作用模拟试验机数据采集系统的开发与研制

摘要

由于半刚性基层沥青路面开裂难以避免，水分进入基层的冲刷作用导致的早期破坏时有发生。为了分析、比较、评价不同类型半刚性基层材料抗冲刷性能，为半刚性基层材料的设计提供依据，研制了动水压力对带裂缝沥青路面半刚性基层冲刷作用模拟试验机。用于模拟道路实际使用过程中，在沥青路面开裂情况下，在车辆荷载作用下产生的动水压力和车辆驶离时的泵吸作用。 模拟试验机由机械系统和数据采集系统两部分构成。本论文简要说明了机械系统的结构以及工作过程，并着重介绍了数据采集系统的开发与研制。 首先通过智能仪器系统与传统仪器仪表的比较，说明了智能仪器高速度、高精度、高可靠性和抗干扰性强的特点，由此确定了数据采集系统的构建方案，就是以单片机为核心，辅以外围电路，组成智能仪器系统。 在确定了总体方案后，根据数据采集系统的工作要求，选择合适的单片机、模数转换器、放大电路、液晶显示模块以及其他逻辑控制芯片来构筑硬件平台，使用汇编语言编写了数据处理和控制程序。为了保证系统工作的可靠性和准确性，在硬件、软件两个方面采取了诸多抗干扰措施，例如电源滤波电路、光电隔离、均值滤波程序等。 模拟试验机在投入使用后，数据采集系统的工作令人满意，能够为试验人员提供准确可靠的试验数据。为了提高数据采集系统的工作性能，本文还提出了三种改进方案供设计人员参考。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1沥青道路路面基层的冲刷现象

1.2沥青道路路面基层抗冲刷研究现状

1.2.1国外研究状况

1.2.2国内研究状况

1.3模拟试验机项目简介

1.4本文的主要内容

第二章模拟试验机机械部分简介

第三章智能仪器技术介绍

3.1概况

3.2智能仪器的基本组成

3.3智能仪器的功能特点

3.4智能仪器与传统仪表的比较

第四章数据采集系统硬件开发

4.1数据采集系统的构成

4.2压力传感器

4.2.1传感器结构

4.2.2应变片的选择

4.2.3测量电路

4.3系统电路板设计

4.4系统电路选用的主要元件

4.4.1系统的核心—单片机

4.4.2 A/D转换器

4.4.3 CPU监控器电路

4.4.4显示面板

第五章硬件系统的抗干扰设计

5.1干扰的产生及分类

5.1.1干扰的来源

5.1.2干扰的耦合方式

5.1.3干扰的分类

5.2系统电源的抗干扰措施

5.3系统信号通道的抗干扰措施

5.4印刷电路板的抗干扰措施

5.5微处理器的抗干扰措施

第六章数据采集系统的软件开发

6.1软件编程语言的选择

6.2程序功能及流程图

6.3智能仪器中常用的数据处理及算法

6.3.1测量结果的数值处理

6.3.2常用数字滤波算法程序

6.4本数据采集系统采用的数据处理方法

6.4.1克服系统误差的方法

6.4.2克服随机误差的方法

第七章模拟试验机的研制与试验研究

7.1模拟试验机整体简介

7.2模拟试验机的工作过程概述

7.3实际应用效果

7.3.1冲刷作用试验

7.3.2泵吸作用

7.4模拟试验机评价

7.5主要改进方向

第八章结论与展望

8.1结论

8.2展望

致谢

参考文献