机电一体化技术在高精度称重系统中的应用研究

发布时间：2017-07-04 19:04

  本文关键词：机电一体化技术在高精度称重系统中的应用研究

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【摘要】：随着科学技术的发展和社会的进步,计算数学、工程力学、机械动力学、电子信息技术及计算机技术都得到飞速发展,极大地丰富和发展了传统设计技术的内容,改变了固有的模式和方法,特别是设计观念的更新,从面向制造的设计转变为面向用户的设计。作为有代表意义的机电一体化技术,是以电子控制为主导,用微机取代常规的控制系统,计算机参与辅助设计,大幅度简化机械结构,功能增多且可靠性提高,操作简便,提高生产效益。机电一体化技术正在越来越多的学科当中得到广泛应用与发展。现代计算机技术与机械设计理论的不断发展以及高度融合,使我国称重技术的水平也不断提高。新的称重创新设计理念,使产品更具有创新性和适用性,用机电一体化的观点设计新的称重系统成为必然趋势。 本文针对某公司钞纸生产的需求,以机电一体化技术为核心,开发了卷筒纸称重系统,并完成了机械系统的相应改造工作,使系统具有结构新颖、简约自然、适用性强等特点。该系统完成硬件、软件和机械装置的设计的同时,实现了机械设计、传感技术、微处理器技术、网络与通讯技术、信号处理技术和自动控制与检测技术的集成。 在整体脉络上,文章从德国进口系统的失败原因分析着手,吸精去糟,首先引出系统的可行方案,然后再进一步论述完善和创新设计。围绕系统精度的提高,文中主要论述了机械结构设计、振动控制、传
【关键词】：高精度称重系统 机电一体化技术 称重传感器 机械振动 机械设计
【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH715.1
【目录】：

• 中文摘要2-4
• Abstract4-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题背景与研究意义10-12
• 1.1.1 便于利用计算机进行物料查询管理10-11
• 1.1.2 降低劳动负荷，节省劳力，降低生产成本11
• 1.1.3 简化机械设备及控制系统，，功能增多11-12
• 1.1.4 便于加入全厂ERP系统，实现全厂统一化管理12
• 1.2 计算机辅助称量技术的发展现状12-16
• 1.2.1 从机电一体化技术看国内外发展现状12-14
• 1.2.2 从计量系统总体控制方式看技术现状14-15
• 1.2.3 从计量系统称重方式看技术现状15-16
• 1.3 研究内容与要求16-17
• 1.4 研究重点和难点17-18
• 2 系统总体方案18-27
• 2.1 原有进口系统的结构分析18-22
• 2.1.1 进口系统的结构模型18-19
• 2.1.2 各影响因素总结分析19-22
• 2.1.2.1 柱式称重传感器方面19-20
• 2.1.2.2 安装结构方面20-22
• 2.2 几种可选方案的分析与对比22-27
• 2.2.1 从传感器选用只数来确定方案22-23
• 2.2.1.1 安装四只传感器情况22
• 2.2.1.2 安装两只传感器情况22-23
• 2.2.2 从选用数据处理核心器件来确定方案23-27
• 3 提高系统称重精度的研究27-40
• 3.1 电子秤的误差来源及分析27-31
• 3.1.1 称重传感器的误差28-30
• 3.1.2 电测装置的误差30
• 3.1.3 机械承重系统的误差30-31
• 3.1.4 动态干扰误差31
• 3.2 提高称量精度方法31-40
• 3.2.1 数据处理的方法分析32-35
• 3.2.1.1 数学均值法32-33
• 3.2.1.2 多重积分法33-34
• 3.2.1.3 非线性误差的补偿34
• 3.2.1.4 零漂、温漂的补偿34-35
• 3.2.2 测量电路精度分析35-36
• 3.2.3 硬件及机械承载部分36-39
• 3.2.3.1 关于传感器与称量精度36-38
• 3.2.3.2 从机械谐振分析称量精度38-39
• 3.2.3.3 从承载机构设计和安装分析称量精度39
• 3.2.4 其他软件环节滤波技术39-40
• 4 振动的影响与控制40-48
• 4.1 关于简谐激励的响应40-43
• 4.1.1 受迫振动40-41
• 4.1.2 振动微分方程的解41-42
• 4.1.3 稳态响应特性42-43
• 4.2 隔振技术及应用43-48
• 4.2.1 位移传递率44
• 4.2.2 隔振设计44-48
• 4.2.2.1 传递率与频率比、阻尼比的关系分析44-45
• 4.2.2.2 如何使频率比ω/ω_n>2~(1/2)45-46
• 4.2.2.3 阻尼与隔振46-48
• 5 机械结构设计48-62
• 5.1 机械设计原则48-49
• 5.2 安装方案设计49-53
• 5.2.1 称重传感器的安装形式49-50
• 5.2.2 确立安装方案50-51
• 5.2.3 机械安装注意事项51-53
• 5.3 零件设计与强度校核53-58
• 5.3.1 支架54-55
• 5.3.2 螺栓组结构设计55-57
• 5.3.3 密封与降噪57-58
• 5.4 设计小结58-62
• 5.4.1 特点58-60
• 5.4.1.1 总体特点58
• 5.4.1.2 机械结构特点58-60
• 5.4.2 主要优越性60-62
• 6 系统的电气硬件设计62-91
• 6.1 传感器选择62-67
• 6.1.1 传感器选择原则62-63
• 6.1.2 半导体应变片式传感器原理63-65
• 6.1.2.1 压阻效应63-64
• 6.1.2.2 半导体应变片的工作原理64-65
• 6.1.3 悬臂梁式传感器的基本结构及其测量原理65-66
• 6.1.4 IL称重传感器66-67
• 6.2 二次仪表67-80
• 6.2.1 数据采集67-73
• 6.2.2 信号检测功能没计73-79
• 6.2.3 LED显示79-80
• 6.3 通讯与通讯接口80-84
• 6.3.1 串行通讯及传输方式80-81
• 6.3.2 通讯接口设计主要考虑的原则81-83
• 6.3.3 通讯接口及网络83-84
• 6.4 系统的抗干扰设计84-91
• 6.4.1 硬件抗干扰设计85-88
• 6.4.1.1 抗串模干扰的措施85-87
• 6.4.1.2 抗共模干扰措施87-88
• 6.4.2 软件抗干扰设计88-91
• 6.4.2.1 数字信号输入输出中的软件抗干扰措施88-89
• 6.4.2.2 数字滤波89-90
• 6.4.2.3 CPU抗干扰技术90-91
• 7 称重系统上位机设计91-97
• 7.1 工控机的特点及适应环境91
• 7.2 操作系统的选择91-92
• 7.3 数据库技术92-93
• 7.4 通讯技术93-94
• 7.5 本系统专有功能及界面94-97
• 8 结论97-99
• 参考文献99-101
• 作者在攻读硕士学位期间科研成果简介101-102
• 声明102-103
• 致谢103

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 杨建华;肖江;;基于单片机的板材在线动态称重系统的设计[J];林产工业;2008年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 徐世君;水泥生料配料系统应用研究[D];山东科技大学;2006年

2 冯龙;羽绒自动填料设备的研究与开发[D];内蒙古工业大学;2007年

本文编号：518935