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《基于無線信道的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于無線信道的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究姓名:陳勇鋼申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師:吳伯農(nóng)20060520北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要為提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,本文研究了基于無線信道的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)無線收發(fā)模塊以及數(shù)據(jù)采集平臺(tái)三大部分。目前,我國很多工業(yè)現(xiàn)場使用的傳感器,其輸出信號大多為模擬信號,且幅值變化范圍較寬,為了減少由獨(dú)立放大和濾波環(huán)節(jié)所引入的干擾和漂移,系統(tǒng)采用集信號采集、放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換為~體的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7705。AD7705具
2、有高分辨率、寬動(dòng)態(tài)范圍、自校準(zhǔn)以及優(yōu)良的抗噪聲陛能,此外其兩個(gè)全差分輸入通道對現(xiàn)場的共模信號具有很強(qiáng)的抑制能力,因此它可抑制由外界因素引起的同向漂移,比如溫度,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高精度采集??紤]到工業(yè)現(xiàn)場可能產(chǎn)生的各種噪聲和電磁干擾以及信號衰減等因素,本文對影響無線通信質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)討論,并提出了一系列旨在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的應(yīng)對措施,并在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的芯片進(jìn)行了比對,最終決定選用市場上能夠滿足設(shè)計(jì)需求,且性價(jià)比突出nRF905芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā),該芯片采用高抗干擾GFSK調(diào)制、輸出功率可調(diào)、可跳頻、內(nèi)置完整通信協(xié)議和CR
3、C、對電源不敏感,并可實(shí)現(xiàn)1~32個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)收發(fā)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該芯片通信穩(wěn)定可靠。本系統(tǒng)分機(jī)數(shù)量多,且參數(shù)各種各樣,因此數(shù)據(jù)量特別大。在比較了幾種接口技術(shù)后,系統(tǒng)采用PC機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示,通過RS-232接口與無線模塊進(jìn)行串口通信,并且開發(fā)了基于VB的無線數(shù)據(jù)采集平臺(tái),該平臺(tái)可選擇控制各個(gè)分機(jī)以及測量對象,并實(shí)時(shí)顯示接收的數(shù)據(jù),同時(shí)繪制圖形,以方便用戶了解設(shè)備各參數(shù)的變化趨勢。為提高系統(tǒng)精度和可靠性,文中還詳細(xì)討論了硬件和軟件抗干擾措施?,F(xiàn)場調(diào)試結(jié)果表明,系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高精度采集和室內(nèi)50m范圍的無誤碼數(shù)據(jù)收發(fā),并可穿
4、透4堵墻進(jìn)行通信,對機(jī)加工車間的設(shè)備(比如數(shù)控機(jī)床、空壓機(jī)、吊車、電焊機(jī)等)具有較強(qiáng)的抗干擾能力,文中給出了詳細(xì)的測試結(jié)果。由此推斷,系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,可以滿足~般工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測需求。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集:無線通信:AD7705:nRF905北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文ResearchonMachineryEquipmentConditionMonitoringSystemBasedonWirelessChannelAbstraetToimproveproductsquality,productionefficiencyandre
5、duceproductioncost,thispaperdesignedamachineryequipmentconditionmonitoringsystembasedonwirelesschannel.Thesystemismadeupofdataacquisitionmodule,wirelesstransceiveranddataacquisitionplatform.Atpresent,theamplitudeoftheoutputanalogsignalsofmostsensorsusedatindustrialfield
6、sarefluctuatinginalargerange.Toreducetheinterferenceandzeroshiftinducedbyseparatedamplifyingandfilteringprocesses,thissystemadoptsthe16-bitsanalog-digitalconverterAD7705,whichincorporatesdataacquisition,amplifying,filteringandA/Dconverting.AD7705isapartwithhighresolutio
7、n,widedynamicrange,self-calibrationandexcellentanti-noiseperformance,furthermore,itsfulldi觸tialinputchannelshavestronganti-jammingabilityagainstconll/lOllmodesignals,suchasthetemperaturechangecausedbyexterrmlfactors.Andthushigh-precisiondataacquisitioniscomplemented.Con
8、sideringtheharshenvironmentatfields,suchasnoise,electromagnetinterferenceandsignalattenuation,thispaperdetails