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智能化地磅數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) |
地磅也稱汽車衡,是車輛載荷計(jì)量的主要稱重設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、外貿(mào)、交通運(yùn)輸和科學(xué)研究等各種領(lǐng)域,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著積極的社會(huì)意義和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。傳統(tǒng)的地磅多稱重傳感器采用串聯(lián)或者并聯(lián)的信號(hào)組合方式,通過人工反復(fù)調(diào)節(jié)接線盒中電位器,以改變每路稱重傳感器通道的放大增益,從而使得地磅各加載點(diǎn)的稱重結(jié)果一致,達(dá)到偏載、非線性誤差補(bǔ)償?shù)哪康?。這種方法操作繁瑣,工作效率低,補(bǔ)償效果差。另外,溫度與蠕變誤差是影響稱重傳感器準(zhǔn)確度的主要因素之一,對(duì)于采用多稱重傳感器的地磅,如果各稱重傳感器補(bǔ)償效果不一致,將會(huì)產(chǎn)生更大的稱重誤差。本文針對(duì)現(xiàn)有地磅的不足,在商務(wù)部?jī)?yōu)化機(jī)電和高新技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口結(jié)構(gòu)資金項(xiàng)目“基于多源信息融合的智能化地磅”(財(cái)企[2007]301號(hào))支持下,研制了智能化地磅多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),利用徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多傳感器信息融合方法,確定每路稱重傳感器的權(quán)重,簡(jiǎn)化了地磅的安裝、調(diào)試過程,有效地補(bǔ)償了地磅稱重系統(tǒng)中的非線性、偏載誤差和溫度、蠕變影響,提高了地磅技術(shù)的智能化水平和測(cè)量準(zhǔn)確度。全文共分為六部分：第一章為緒論,簡(jiǎn)要介紹了地磅技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),分析了當(dāng)前地磅多稱重傳感器的信號(hào)組合方式,探討了現(xiàn)有地磅稱重方法的不足,指出了本文的工作。第二章介紹了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器信息融合原理,包括地磅稱重融合方法和地磅輸出融合方法。利用信息融合方法,有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)地磅多稱重傳感器串聯(lián)、并聯(lián)的技術(shù)缺陷,實(shí)現(xiàn)了地磅的準(zhǔn)確稱重。第三章在介紹智能化地磅構(gòu)成和工作原理的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了智能化地磅數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成、功能、性能指標(biāo)及其多傳感器組成。第四章詳細(xì)論述了智能化地磅數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要電路單元的硬件結(jié)構(gòu)、原理和功能,對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時(shí)鐘、復(fù)位和電源設(shè)計(jì)做了簡(jiǎn)要介紹。第五章介紹智能化地磅數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)平臺(tái),闡述了系統(tǒng)軟件模塊化設(shè)計(jì)方法,詳細(xì)介紹了稱重?cái)?shù)據(jù)采集模塊的軟件設(shè)計(jì)(包括程序流程及數(shù)據(jù)預(yù)處理方法)。第六章結(jié)合工程實(shí)踐,介紹了智能化地磅數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)檢定情況。結(jié)論部分總結(jié)了全文的工作,指出了后續(xù)工作方向。智能化地磅樣機(jī)已經(jīng)通過柳州市計(jì)量技術(shù)測(cè)試研究所的檢定和校準(zhǔn),現(xiàn)場(chǎng)檢定表明,采用多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的智能化地磅各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于《JJG539-97數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》國(guó)家Ⅲ級(jí)秤標(biāo)準(zhǔn)。
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