隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,醫(yī)藥、化學(xué)試劑、香料、印染等行業(yè)迅速壯大,有機(jī)晶體物質(zhì)的純度對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。由于有機(jī)結(jié)晶物質(zhì)的熔點(diǎn)是其固有的、重要的理化參數(shù),通過測(cè)定其熔點(diǎn)來檢測(cè)物質(zhì)的純度,是一種重要的純度分析手段。熔點(diǎn)的測(cè)定目前主要采用熱分析方法,其原理是在程序控制溫度下,測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度或時(shí)間關(guān)系,因此,時(shí)序溫控的性能對(duì)于熔點(diǎn)測(cè)量非常關(guān)鍵。本文主要研究新型顯微熱分析儀的設(shè)計(jì),著重研究時(shí)序控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以提高顯微熱分析儀的性能。本文設(shè)計(jì)了以STM32為核心的數(shù)字系統(tǒng)電路和自上而下的軟件系統(tǒng),包含RS232、USB以及PC機(jī)接口設(shè)計(jì)、人機(jī)界面功能設(shè)計(jì)和美工、上位機(jī)軟件的多語言版本等。在對(duì)眾多高精度溫度采集方案進(jìn)行比較分析后,充分借鑒目前國(guó)際上最新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨勢(shì),完成了兩對(duì)熱電偶為采集核心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),選型和定型以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。使用熱電偶對(duì)能夠根本性解決目前國(guó)內(nèi)熱臺(tái)的薄弱環(huán)節(jié),但隨之也帶來設(shè)計(jì)上各個(gè)環(huán)節(jié)的許多困難,本文重新組合并完成了新的功率放大系統(tǒng)和溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,尤其針對(duì)熱電偶的補(bǔ)償精度問題,做了許多選型實(shí)驗(yàn)。多對(duì)熱電偶的設(shè)計(jì)方案產(chǎn)品化目前是在國(guó)內(nèi)... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 顯微熱分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀:
    1.3 本文主要的研究?jī)?nèi)容:
    1.4 論文的章節(jié)安排
第二章 熱分析儀的總體設(shè)計(jì)
    2.1 熱分析儀的功能設(shè)計(jì)要求分析
    2.2 熱分析單元設(shè)計(jì)
        2.2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 傳感器設(shè)計(jì)
    2.3 控制單元設(shè)計(jì)
        2.3.1 功率系統(tǒng)和電源設(shè)計(jì)
        2.3.2 主控單元設(shè)計(jì)
        2.3.3 通訊接口
        2.3.4 交互系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)
    3.1 測(cè)溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        3.1.1 熱電偶傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)
        3.1.2 熱電偶陣列的電路設(shè)計(jì)
    3.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)思路
        3.2.1 動(dòng)態(tài)范圍的計(jì)算
        3.2.2 有效分辨率的計(jì)算
        3.2.3 有效分辨率的提高
    3.3 冷端補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)
        3.3.1 冷端補(bǔ)償?shù)姆桨高x擇
        3.3.2 提高冷端補(bǔ)償?shù)木仍O(shè)計(jì)
        3.3.3 提高冷端補(bǔ)償穩(wěn)定性的方法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 儀器的溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 預(yù)置溫度算法的設(shè)計(jì)
        4.1.1 預(yù)置溫度的需求和控制目標(biāo)
        4.1.2 系統(tǒng)的模型識(shí)別和初始參數(shù)整定
        4.1.3 無超調(diào)法臨界值的確定方法
        4.1.4 弱超調(diào)模糊PID控制器的設(shè)計(jì)
        4.1.5 弱超調(diào)PID控制器的抗干擾
    4.2 弱超調(diào)PID控制器的抗干擾
        4.2.1 勻速升溫系統(tǒng)的性能指標(biāo)
        4.2.2 勻速升溫控制方法
        4.2.3 無級(jí)速率升溫參數(shù)的優(yōu)化
        4.2.4 參數(shù)計(jì)算和定點(diǎn)化處理
        4.2.5 定點(diǎn)化的理論誤差
    4.3 本章小結(jié)
第五章 儀器的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 基于任務(wù)系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.1.1 系統(tǒng)任務(wù)和優(yōu)先級(jí)
        5.1.2 基于串口中斷的主流程系統(tǒng)
    5.2 數(shù)據(jù)索引的算法設(shè)計(jì)
        5.2.1 時(shí)鐘信息的壓縮編碼
        5.2.2 數(shù)據(jù)的索引方式
    5.3 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    6.2 結(jié)果數(shù)據(jù)分析
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 本文的不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于Smith預(yù)估器的模糊PID控制方法研究[D]. 崔穎.大連理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3629429