聚合物PVT测试装置的数据采集系统

摘要

聚合物P-V-T参数(压力-比容-温度)广泛应用于Moldflow和C-Mold等CAE模拟计算软件中，为注射模塑过程的参数的设置以及分析制品加工中产生收缩、翘曲等缺陷的原因提供依据，在材料科学中起到越来越重要的作用。文中详细介绍了北京化工大学英蓝实验室研制的聚合物PVT在线测试仪的数据采集系统的组成。 该设计实现的功能包括数据采集、数据传输、数据存储和数据显示等。设计包括硬件设计和软件设计两个部分。硬件设计主要包括系统参数测量硬件的选型和数据采集卡电路的芯片选型与电路设计。软件设计主要包括单片机固件程序的设计和应用程序设计。 硬件设计选择了合适的传感变送器采集聚合物P-V-T参数的物理量，数据采集电路板基于AT89S51单片机和MAX156等芯片设计，再通过串口与上位：PC机实现数据传输通讯。单片机固件程序对硬件进行配置与控制，将P-V-T参数的物理量数字化采集并按一定协议发送给上位PC机。应用程序基于VB6.0开发，实现了对下位机采集得到的数据进行分析、处理、标定、实时数字显示和曲线显示，并实现了数据的保存，以及对不同组数据间的关系曲线(P-V，P-T，T-V)自行绘制、保存和打印。 本数据采集系统在聚合物PVT在线测试仪上测量精度高、速度快、实时性强，特别是能发挥应用软件的灵活作用，更切合聚合物PVT参数的测量与分析处理。通过对各种聚合物材料进行大量重复的试验可以确定各聚合物材料在Spencer状态方程和Tait方程中的参数，从而可将试验成果建立数据库，以指导Moldflow/Mold等CAE软件的计算机模拟，最终实现指导制定注塑成型工艺，减少制品的成型缺陷，提高制品质量。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:符号说明

声明

第一章绪论

1.1聚合物PVT测试的背景

1.2课题主要研究内容与意义

1.3论文内容与结构

第二章系统参数测量的硬件设计

2.1压力、温度传感器

2.2位移传感器

2.2.1位移传感器的选择

2.2.2 SSI信号输出方式介绍

第三章数据采集卡的硬件设计

3.1信号调理电路设计

3.1.1压力信号的调理电路

3.1.2温度信号的调理电路

3.1.3位移信号的调理电路

3.2 A/D转换电路设计

3.3 MCU电路设计

3.4通讯接口电路设计

3.5整体电路

3.6印刷电路板设计

3.7硬件抗干扰设计

第四章单片机固件程序设计

4.1程序设计总体框架

4.2程序设计调试环境

4.3通讯接口配置模块

4.4 A/D芯片参数配置模块

4.5 A/D转换与数据存储模块

4.6位移数据的读取与存储模块

4.7数据通讯模块

第五章应用程序设计

5.1通讯参数设置模块

5.2数据分析处理模块

5.2.1温度数据的处理

5.2.2压力数据的处理

5.2.3位移数据的处理

5.3实时数字显示与曲线显示模块

5.4数据存储模块

5.5关系曲线模块

5.6应用程序的打包

5.7设计可行性分析

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢

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