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基于嵌入式计算机系统的飞机发动机温度测试系统

作　者: 荣犇
导　师: 周汉义
学　校: 合肥工业大学
专　业: 材料学
关键词: 嵌入式计算机 温度测量 温度补偿
分类号: V241.75
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文主要介绍了基于嵌入式计算机系统的飞机发动机温度测试系统的设计原理与实现方法。该温度测试系统精度高,抗干扰能力强,稳定性好。本文首先介绍课题的研究背景,分析了课题研究的意义。简要叙述了温度检测的必要性、温度测量方法和航空发动机天然高温测试技术。详细介绍了以嵌入式计算机为核心温度系统的工作原理以及系统的硬件设计和软件设计。并阐述了利用热电阻Ptl000测量环境温度对热电偶进行冷端补偿的方法。在硬件设计中介绍了各功能模块的实现过程及方法;软件设计中介绍了首先介绍了软件开发平台以及软件的功能框图,重点阐述了人机交互界面的设计、A/D转换、D/A转换、数字滤波以及数据库程序的设计。并且介绍了系统的软、硬件抗干扰措施以及系统的调试过程及结果。最后对本文的设计工作进行了总结。根据调试和测量结果,本温度测试系统运行稳定、可靠达到了设计的预期目标。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-14
第一章 绪论  14-16
  1.1 课题研究背景  14-15
  1.2 课题选题意义及研究内容  15-16
第二章 概述  16-21
  2.1 温度测量  16-18
    2.1.1 温度概念及描述  16
    2.1.2 温度测量系统构成  16
    2.1.3 温度测量方式  16-18
  2.2 航空发动机高温测试技术  18-19
  2.3 温度在静态检测中的作用  19-20
  2.4 嵌入式概况  20-21
第三章 温度测试系统的总体设计  21-24
  3.1 智能仪器的设计与开发过程  21-23
  3.2 温度测试系统的总体设计与工作原理  23-24
第四章 温度测试系统的硬件设计  24-42
  4.1 硬件设计概述  24
  4.2 传感器的选择  24-25
  4.3 前向测量通道电路  25-32
    4.3.1 放大电路  26-27
    4.3.2 滤波电路  27-28
    4.3.3 有效值转换电路  28-29
    4.3.4 模数转换模块  29-32
  4.4 D/A 转换  32-34
  4.5 研华ARK-3380 嵌入式计算机  34-35
  4.6 恒流源电路  35-36
  4.7 温度补偿  36-39
    4.7.1 热电偶测温原理  36-37
    4.7.2 传统的热电偶冷端补偿方法  37-38
    4.7.3 利用热电阻温度传感器进行温度补偿  38-39
  4.8 电源模块  39
  4.9 印刷电路板（PCB）的设计  39-42
    4.9.1 电子元器件的布局  39-40
    4.9.2 印刷电路板的布线  40-42
第五章 软件设计  42-53
  5.1 软件开发平台  42
  5.2 系统软件设计概述  42-43
  5.3 软件的总体功能  43-44
  5.4 人机交互界面设计  44-47
  5.5 A/D 转换程序设计  47-49
  5.6 D/A 转换程序设计  49-50
  5.7 数据处理程序设计  50-52
    5.7.1 数字滤波程序设计  50-51
    5.7.2 温度补偿程序设计  51
    5.7.3 数据拟合  51-52
  5.8 数据库设计  52-53
第六章 抗干扰设计  53-59
  6.1 干扰的来源  53-54
  6.2 硬件抗干扰设计  54-56
    6.2.1 电源抗干扰设计  54
    6.2.2 过程通道抗干扰设计  54-55
    6.2.3 印刷电路板抗干扰设计  55-56
  6.3 软件抗干扰设计  56-59
    6.3.1 看门狗技术  57
    6.3.2 冗余技术  57-58
    6.3.3 数字滤波  58-59
第七章 系统调试  59-65
  7.1 温度测试系统的调试  59-61
    7.1.1 硬件调试  59-60
    7.1.2 软件调试  60-61
    7.1.3 系统联调  61
  7.2 数据处理与分析  61-65
第八章 全文总结  65-66
  8.1 工作总结  65
  8.2 结论  65-66
参考文献  66-69
附录一 A/D 转换程序  69-70
附录二 D/A 转换程序  70-71
附录三 数字滤波程序  71-72
攻读硕士学位期间发表的论文  72-73

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空仪表、航空设备、飞行控制与导航 > 航空仪表、航空设备 > 发动机仪表与传感器 > 温度表
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