学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高精度电子天平的温度补偿与自动校准

作　者: 白国君
导　师: 李新光
学　校: 东北大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 电子天平温度补偿单片机自动校准
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

电子天平是一种智能化质量计量仪器,是广泛应用于国防、科研、工厂、实验室的质量计量标准器具,具有称量快速、操作简单、自动校准、故障自诊断等多种机械天平所无法具备的功能与优越性。由于计量精密,灵敏度高,温漂与时漂成为影响电子分析天平计量性能的主要因素。本文介绍了电子天平的发展现状,并分析了电子天平的工作原理以及影响电子天平精度的主要原因,分析时漂、温漂产生的原因,并提出了新的时漂,温漂的补偿方法。最后对改进后的电子天平性能进行了检定,并且进行了误差分析。首先,通过单片机来控制电机带动标准砝码,定时的对电子天平进行校准。使电子天平的使用更方便。自动校准装置可以有效地减小时漂对电子天平的影响。其次,通过对天平进行大量高低温实验,并认真分析温漂产生的机理,提出了一种新的温度补偿方法,通过V/F变换将与温度相关的电压信号转换成数字量,再通过单片机内部运算,计算出温漂补偿量,最后通过串口将补偿量发送给电子天平的主单片机,主单片机将称量值与补偿量相减,从而进行软件补偿。实验结果表明,新的温度补偿方法实用性强,精度高,能有效提高电子天平计量精度。最后,将补偿前后的电子天平性能进行比较,对改进后的系统进行了误差分析,并提出了一些改进方案。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 电子天平的发展概况  9-13
    1.1.1 国外研究现状  10-11
    1.1.2 国内研究现状  11-12
    1.1.3 电子天平发展  12-13
  1.2 本文的主要工作  13-15
第2章电子天平系统组成及精度影响因素  15-27
  2.1 电子天平的系统组成  15-20
    2.1.1 电子天平的基本原理  15-17
    2.1.2 电子天平系统的硬件组成  17-19
    2.1.3 数据处理过程  19-20
  2.2 影响电子天平精度的主要因数  20-27
    2.2.1 时漂  21-22
    2.2.2 温漂  22-23
    2.2.3 电子称重装置的误差  23-24
    2.2.4 电子天平的误差分析  24-27
第3章时漂的自动校准  27-31
  3.1 自动校准原理及硬件设计  27-30
    3.1.1 自动校准原理  27-28
    3.1.2 硬件设计  28-30
  3.2 软件编程  30-31
第4章温度补偿系统的设计  31-53
  4.1 传统温度补偿方法  31-34
    4.1.1 动圈的温度补偿  31-32
    4.1.2 取样电阻的温度补偿  32-33
    4.1.3 永磁体的温度补偿  33-34
  4.2 现有硬件温度补偿  34-37
    4.2.1 温度传感器  34-36
    4.2.2 硬件补偿电路及原理  36-37
  4.3 改进后软件温度补偿  37-46
    4.3.1 方案确定  37-44
    4.3.2 硬件电路  44-46
    4.3.3 补偿原理  46
  4.4 软件编程  46-53
    4.4.1 软件编译环境  46-47
    4.4.2 软件系统综述  47-53
第5章数据分析及补偿算法的实现  53-63
  5.1 实验数据分析  53-59
    5.1.1 温漂测量  53-54
    5.1.2 数据分析  54-59
  5.2 漂移和增益的补偿方法  59-63
第6章误差分析  63-69
  6.1 补偿后天平的性能  63-65
    6.1.1 精度  63-65
    6.1.2 稳定性  65
  6.2 误差分析  65-69
    6.2.1 温度传感器重复性实验  66
    6.2.2 改进后的电子天平重复性实验  66-67
    6.2.3 引入误差分析  67-69
第7章结论及展望  69-71
参考文献  71-73
致谢  73

高精度电子天平的温度补偿与自动校准

内容摘要

全文目录

相似论文