嵌入式激光粒度仪数据采集系统研究

发布时间：2017-03-22 19:01

  本文关键词：嵌入式激光粒度仪数据采集系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：颗粒与人类生产、生活息息相关,有效地测量与控制颗粒粒度及分布在提高产品质量、降低能耗、减少环境污染等方面有重要意义。激光粒度仪具有测量速度快、重复性好、测量范围宽等特点,是测量颗粒粒度分布最常用的仪器之一。本文根据Mie散射理论,采用组合频谱方法,在优化设计组合硅光电探测器的基础上,开发了嵌入式激光粒度仪的数据采集系统,并研制小型化的一体式激光粒度仪样机,对样机进行了装配和调试,采用样机进行了数据采集实验,取得了预期效果。主要完成工作如下:1.在论述Mie散射理论和组合频谱技术的基础上,对组合硅光电探测器的特性参数进行了优化设计,根据光电探测器的光电流信号特点,开发了并行多路微弱光电信号放大电路和多路选通电路,并采用ARM11内核的Mini6410开发板的板载AD搭建了数据采集的硬件系统。2.在WinCE操作系统下,采用VS2005开发环境,编写所开发的数据采集系统的驱动程序和应用软件,实现了99路光电信号的采集及A/D转换。3.采用开发的软硬件系统,设计了嵌入式的激光粒度仪样机,并进行了数据采集实验,得到了有效光谱。
【关键词】：激光粒度仪 组合频谱 数据采集 嵌入式
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH744.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题背景和研究现状8-10
• 1.1.1 课题背景8-10
• 1.1.2 激光粒度仪的研究现状10
• 1.2 嵌入式系统概述10-13
• 1.2.1 嵌入式系统的组成与特点11-12
• 1.2.2 嵌入式系统的应用与发展12-13
• 1.3 本文主要内容13-14
• 第二章 激光粒度测量原理14-26
• 2.1 颗粒的衍射测量原理14-16
• 2.2 颗粒的Mie散射测量原理16-19
• 2.3 探测环光能量计算19-21
• 2.4 基于组合频谱的激光粒度测量方法21-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 数据采集硬件系统的开发26-42
• 3.1 光电探测器26-30
• 3.1.1 硅光电探测器的工作原理26-27
• 3.1.2 光电探测器的参数和结构设计27-30
• 3.2 信号放大及选通30-38
• 3.2.1 信号放大电路30-34
• 3.2.2 多路选通电路34-38
• 3.3 嵌入式系统的AD采集硬件资源38-40
• 3.3.1 Mini6410嵌入式开发板简介38-39
• 3.3.2 GPIO控制和A/D转换的实现39-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第四章 系统软件开发42-56
• 4.1 Windows CE的开发环境配置42
• 4.2 Windows CE下的驱动开发42-53
• 4.2.1 流驱动开发44-45
• 4.2.2 GPIO驱动流程及参数45-47
• 4.2.3 ADC驱动流程及参数47-49
• 4.2.4 系统流驱动开发具体过程49-53
• 4.3 Windows CE下的应用软件开发53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 数据采集和实验56-62
• 5.1 系统组装及调试56-59
• 5.2 模拟信号测试59
• 5.3 实验数据及分析59-60
• 5.4 本章小结60-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 全文总结62
• 6.2 下步工作及展望62-64
• 附录A64-66
• 参考文献66-68
• 攻读学位期间所取得的科研成果68-70
• 致谢70

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本文编号：261978