基于线阵CCD的在线直径监控系统研究

发布时间：2017-10-08 10:25

  本文关键词：基于线阵CCD的在线直径监控系统研究

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【摘要】：在耐高温过滤材料生产过程中,控制耐高温过滤材料直径的大小是一项重要工序。本文主要完成在耐高温过滤材料生产过程中,基于线阵CC D实现对直径为60mm的高温过滤材料进行非接触的在线监测。通过线阵CC D实时的把反映材料直径大小的光学信号转换为相对应的电信号,该信号经滤波放大后输入到单片机的AD转换口。最后,将转换后的数字量通过串口RS-232输入到上位机,利用上位机软件对数据接收并进行数据处理,从而实现监控材料直径大小的功能。在实际工作中,作者完成了以下工作:①、结合本课题的特点(即针对直径为60mm的过滤材料进行在线监测),本文提出了具体的设计方案,并重点讲述了基于线阵CC D在线监测系统各部分组成。②、完成监控系统的光学部分设计,采用了发光二极管作为照射光源,采用凸透镜作为准直元件实现了平行光的产生。③、系统选择TC D1205D作为线阵CCD检测器件,集成单片机C8051F060作为驱动C CD和进行AD转换的芯片,采用R S-232实现了串行通讯。④、基于LaBVIE W编写了上位机软件,采用微分算法实现了数据的分界,并实现了数据的显示和保存。⑤、通过将一系列标准工件放入系统对监测系统进行标定,分析系统误差产生的原因,并及时修正以便满足实时监测耐高温过滤材料直径的基本要求。
【关键词】：线阵CCD 过滤材料 在线监测 信号处理
【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】：TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究的背景8
• 1.2 课题研究的意义8-9
• 1.3 国内外发展现状9-11
• 1.3.1 国外发展现状9-11
• 1.3.2 国内发展现状11
• 1.4 本课题的设计要求及思路11-13
• 1.5 课题研究的主要内容13-14
• 第二章 系统测量原理和总体方案设计14-24
• 2.1 系统的测量原理14-15
• 2.2 测量的方案15-24
• 2.2.1 照明系统设计15-16
• 2.2.2 CCD器件工作原理及选择16-24
• 第三章 CCD驱动及数据采集硬件电路设计24-48
• 3.1 CCD驱动方法的选择24-27
• 3.1.1 CCD时序脉冲驱动方式简介24-26
• 3.1.2 系统选择的C CD驱动方法26-27
• 3.2 单片机的选型27-29
• 3.3 基于单片机C 8051F060的信号采集系统介绍29
• 3.4 CCD硬件驱动电路设计29-35
• 3.4.1 CCD驱动脉冲参数29-33
• 3.4.2 单片机的性能参数33
• 3.4.3 CCD驱动电路设计33-35
• 3.5 模拟信号处理与A/D转换35-39
• 3.5.1 CCD传感器输出模拟信号处理35-37
• 3.5.2 单片机C8051F060的A/D转换37-39
• 3.6 数据存储与通讯39-43
• 3.7 系统电源设计43-44
• 3.8 SilIcon La b软件开发环境介绍44-46
• 3.9 单片机部分软件设计介绍46-48
• 第四章 上位机数据处理软件的设计48-56
• 4.1 LabVIE W软件介绍48
• 4.2 虚拟仪器相对于传统仪器的优势48-49
• 4.3 LabVIE W部分软件设计49-56
• 4.3.1 VIS A控件简介49-50
• 4.3.2 VIS A库中的串行接口通讯设计50-53
• 4.3.3 上位机数据处理方法介绍53-56
• 第五章 系统的标定及实验结果误差分析56-62
• 5.1 系统长度标定56-61
• 5.1.1 系统长度标定的意义56
• 5.1.2 长度标定的方法介绍56-58
• 5.1.3 长度标定58-61
• 5.2 实验结果误差分析61-62
• 第六章 工作总结与展望62-64
• 6.1 本文工作总结62
• 6.2 下一步工作展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68

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本文编号：993490