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高精度电子天平系统设计

作　者: 王伟
导　师: 刘晓平
学　校: 北京邮电大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 传感器电子天平 Delta-Sigma ADC 非线性
分类号: TH715.116
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 345次
引　用: 3次
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内容摘要

随着人们对于测量精度的要求越来越高，传统的机械天平已经很难满足需求。伴随着现代传感器技术、电子技术和计算机技术的迅速发展，电子天平有了突飞猛进的进步。传感器被称为电子天平的心脏部件，其性能的好坏对测量结果影响很大，因此传感器在高精度电子天平中起着很重要的作用。同时，传感器的输出特性都存在一定的非线性，因而对传感器输出特性的线性化、非线性误差校正或传感器非线性的研究成为国内外研究的一项重要课题。为了提高系统精度，本文针对传感器采集的信号存在非线性这一问题，采用线性化处理方法，即用微机逻辑辨识曲线的分段特征，并根据拟合准确度要求，自适应地分段逼近拟合论文通过选用高品质的传感器和高性能的Delta-Sigma ADC，利用线性化处理算法进行软件编程，实现了电子天平量程为0～1kg、最小刻度为0.01g、分辨率为十万分之一的设计目标。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 电子天平的发展概况  8-10
    1.1.1 国外研究现状  8-10
    1.1.2 国内研究现状  10
  1.2 电子天平存在的问题及未来发展方向  10-11
    1.2.1 电子天平存在的问题  10-11
    1.2.2 电子天平未来的发展方向  11
  1.3 论文的主要任务  11-12
第二章传感器  12-20
  2.1 传感器概述  12-15
    2.1.1 传感器的定义与组成  12
    2.1.2 传感器的分类  12-13
    2.1.3 传感器发展展望  13-15
  2.2 传感器的选型  15-17
  2.3 使用传感器的注意事项  17-19
  2.4 本章小结  19-20
第三章电子天平的硬件设计  20-36
  3.1 模拟数字转换器  20-25
    3.1.1 AD 转换过程  20-21
    3.1.2 ADC 分类  21-23
    3.1.3 ADC 的选型  23-25
  3.2 电子天平的硬件设计  25-35
    3.2.1 系统构成  25-26
    3.2.2 工作原理  26
    3.2.3 主要部分功能及原理说明  26-32
    3.2.4 PCB 设计  32-35
  3.3 本章小结  35-36
第四章电子天平的软件设计  36-47
  4.1 软件设计的任务  36
  4.2 程序设计  36-46
    4.2.1 特性曲线的自适应分段最佳拟合  36-37
    4.2.2 数学模型及自适应分段逼近方法  37-42
    4.2.3 程序流程图  42-46
  4.3 本章小结  46-47
结论与展望  47-48
参考文献  48-50
致谢  50-51
作者攻读学位期间发表的学术论文目录  51

高精度电子天平系统设计

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