基于无线数据传输的活塞实时测温系统设计

发布时间：2017-08-02 17:15

  本文关键词：基于无线数据传输的活塞实时测温系统设计

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【摘要】：众所周知，活塞是发动机燃烧室部件中非常重要的部件之一，是发动机的心脏。活塞作为燃烧室中的主要受热零件，它的可靠性直接影响着发动机整机的可靠性。想要对活塞进行可靠性分析和寿命预测、了解它的高温疲劳破坏机理，首先需要了解发动机运行时活塞的温度分布规律。然而，活塞是高速往复运动件，想要对其温度进行实测非常困难，更不要说实测温度的实时显示，传统的温度测量装置根本无法满足活塞测温的需求。本文提出并设计了一种基于无线传输技术的活塞温度测量装置，为活塞测温提供了一种新的方法。 本文第一章首先介绍了活塞测温的重要性和目前所遇到的问题，然后介绍了活塞测温及无线通信技术的国内外发展状况；第二章结合活塞工作环境的特殊性制定了系统的总体设计方案，将系统分为温度数据采集发射端和数据接收端两大模块，并有针对的选择合适的测温方案和无线传输方案；第三章对系统的硬件电路做了具体的设计，给出了各模块的硬件电路图；第四章详细介绍了系统的软件设计，包括系统的软件设计总体方案，系统所使用的通信协议，，系统软件编程所使用的开发平台、程序代码，以及上位机读数程序的设计；第五章对测试系统进行了标定，主要包括对AD590的标定和对测温点温度数据的标定，并得到了实测数据曲线；第六章对全文进行总结，指出了设计中的创新点和不足。
【关键词】：活塞 温度场 无线传输 数据采集
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK403
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题研究的背景与意义10-11
• 1.2 活塞温度测量技术的国内外研究现状11-17
• 1.2.1 非电量测量法11-12
• 1.2.2 电量测量法12-16
• 1.2.3 其他测量方法16-17
• 1.3 无线通信技术的发展与现状17-20
• 1.4 本文主要工作20-22
• 第2章 系统的总体方案设计22-40
• 2.1 系统方案的确定23
• 2.2 传感器23-27
• 2.3 无线通信技术的选择27-30
• 2.3.1 无线传输方案的选择27-28
• 2.3.2 无线收发芯片的选择28-30
• 2.4 无线射频芯片 nRF9E530-39
• 2.4.1 微处理器32
• 2.4.2 存储器32-33
• 2.4.3 SPI 接口33-34
• 2.4.4 CKLF 低频时钟、RTC 唤醒定时器、GPIO 唤醒和 WTD 看门狗34-35
• 2.4.5 A/D 转换器35-36
• 2.4.6 无线收发器36-38
• 2.4.7 nRF9E5 快速开发系统38-39
• 2.5 系统总体设计中的关键问题39
• 2.6 本章小结39-40
• 第3章 系统硬件电路的设计40-50
• 3.1 温度采集端电路设计40-47
• 3.1.1 温度传感器41-42
• 3.1.2 信号调理电路设计42-44
• 3.1.3 冷端补偿电路设计44-45
• 3.1.4 EEPROM45-46
• 3.1.5 无线发射芯片及其外围电路设计46-47
• 3.1.6 电源电路设计47
• 3.2 数据接收端电路设计47-49
• 3.2.1 无线接收芯片及其外围电路设计48
• 3.2.2 通讯电路设计48-49
• 3.3 本章小结49-50
• 第4章 系统软件设计50-63
• 4.1 系统软件设计总体方案50-51
• 4.2 系统所使用的通信协议51-52
• 4.3 开发平台52-53
• 4.4 EEPROM 存储器格式转换53-54
• 4.5 温度采集流程54-55
• 4.6 无线收发流程及程序55-60
• 4.6.1 nEF9E5 无线收发流程55-57
• 4.6.2 nRF9E5 无线收发程序57-60
• 4.7 上位机与 nRF9E5 之间的串行通讯60-62
• 4.8 本章小结62-63
• 第5章 测试系统的标定及测试结果63-68
• 5.1 AD590 的标定63-64
• 5.2 测温点温度标定64-66
• 5.3 测试结果66-68
• 第6章 总结68-70
• 6.1 全文总结68
• 6.2 本文的创新点与不足68-70
• 附录70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研工作76-77
• 致谢77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：610359