多通道接触电阻无线测控仪的研制

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要随着中国工业的不断发展，测控装备在工业控制中的地位逐渐显现。多通道接触电阻无线测控仪就是在这种前提下，为保障海上石油钻探平台输油设备系统安全而研制开发的。多通道接触电阻无线测控仪是对输油设备重要管线连接处进行实时监测，确保连接点连接牢固、无断裂或松动隐患的测控设备。作为新型测控设备的前端分系统，为后端系统提供可靠的数据信息支持。目前，市场上还没有此类专门用途的实时测控设备。对接触电阻的测试，现在也多集中在微电子、材料和电器领域，而将其应用于其他领域的也不多见。因此，无论在测

2、控对象，还是在接触电阻测试应用领域，本课题多通道接触电阻无线测控仪的研制都做出了新的尝试。本论文通过对系统各部分方案进行论证分析，研究确定系统总体设计方案，选择芯片；完成各功能模块的硬件电路设计，论述设计原理并绘制PCB；研究设计系统程序流程图、编写软件程序并对各模块做台面实验。系统采用无线星型网络结构，选用集成了数据采集各种资源、总线接口丰富的SOC(片上系统)单片机C8051F040作为系统的主控芯片，控制芯片nRF2401完成中心机与终端机的无线传输、计算并输出数据控制数控恒流源的电流输出、采集数

3、据并预处理。利用PDIUSBDl2完成USBl．1接口硬件电路，实现系统中心机与主控机之间的实时通信。通过反馈闭环PID控制，使数控恒流源电流输出更加精确，减小电流输出误差。采用软件滤波、硬件滤波、PCB多层制板等技术有效减小各种干扰，以提高系统性能。经台面实验，本论文研制的多通道接触电阻无线测控仪实现了各部分的功能、达到了预期效果、验证了系统设计方案的可行性、并可为今后类似设备的设计开发提供参考。关键词：接触电阻，数控恒流源，无线通信，USB，C8051F040哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRAC

4、TAlongwiththeunceasingdevelopmentoftheChineseindustry,themeasuringandcontrollingequipmenthasappearedgraduallyinindustrialcontrolfield．Inthiskindofpremise，Mulfichannelmeasuringandcontrollinginstrumentforcontactresistanceinwirelessisdevelopedforthesystemsa

5、fetyofoiltransportationequipmentofthemarineoildrill她platform．MulfichatmelmeaLsuringandcontrollinginstrumentforcontactresistanceinwirelesscarriesonthereal-timemom_tortoimportantpipelinejunctionoftheoiltransferequipment，guaranteesthejunctionconnectionrelia

6、ble，doesnothavethebreakorloosehiddendanger．Asthefi：ontsubsystemofthenewmeasuringandcontrollinginstrument,itprovidesthereliabledatamessagefortherearendsubsystem．Atpresent，thiskindofprofessionalreal—timemeaSuringandcontrollinginstrumenthasnotappearedinthem

7、arket．Thecontactresistance’Stestismostlyappliedinthefieldofmicroelectron，thematerialandtheelectricappliance，butapplieditinotherfieldisn’tseen．Therefore，regardlessinmeasuredobjectorinthecontactresistancetestapplicationdomain,thistopicofthedevelopmentofMul

8、fichannelmeasuringandcontrollinginstrumentforcontactresistanceinwirelessmadeallnewattempt．ThroughtheDemonstrationtovariouspartofsystemdesignplan,thepaperresearchedanddeterminedtheoverallsystemprojectdesign，choicedthechip；C