电容测微系统的智能化研究

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1、中图分类号：TH822论文编号：HBLH2015-045UDC：密级：公开硕士学位论文电容测微系统的智能化研究作者姓名：李科学科名称：机械工程研究方向:机电系统测控技术学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期:2014年12月2日申请学位类别：工学硕士导师姓名：赵树忠副教授单位：河北联合大学论文评阅人：王会刚教授单位：唐山学院安立宝教授单位：河北联合大学论文答辩日期：2015年3月1日答辩委员会主席：梁金钢研究员关键词：电容测微系统；智能化；解调滤波器；动态特性；补偿函数唐山河北联合大学2015年3月StudyontheIntellectualization

2、ofCapacitance-TypeMicrometrySystemDissertationSubmittedtoHebeiUnitedUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyLiKe(MechanicalEngineering)Supervisor:ZhaoShuzhongMarch,2015独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论

3、文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：

4、签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要为了使电容测微系统的测量精度更高、动态特性更好，同时为了使系统具有更便利的操作性和更强的数据处理、分析功能，对电容测微系统进行了智能化研究。智能化电容测微系统以电容测微仪为核心，由电容测微仪和单片机系统以及上位PC机虚拟仪器组成。主要研究以下几个方面的内容。1）对基于运算式原理的电容测微仪的各组成环节和组成原理进行了系统地分析。2)对电容测微仪各组成环节的动态特性进行了分析，重点对整机动态特性影响较大的解调滤波器的动态特性进行了理论分析和优化，最终使其满足不失真测试条件，动态范围及频率选择性得到了提高。3）对电容测微系统的智能

5、化单片机系统进行了软硬件设计。单片机系统主要用来实现系统的测量控制与数据采集、测量数据存储及与上位机的无线通讯等功能。硬件设计部分包括主要芯片的选型、系统的扩展，软件设计部分包括主程序设计及几个功能子程序设计。4）在虚拟仪器开发平台LabVIEW环境下，开发了电容测微系统的上位机虚拟仪器，主要用来接收下位单片机系统传输来的测量数据并进行处理、分析。在进行标定数据处理和测量数据处理的过程中，介绍了利用补偿函数实现标度变换和非线性误差补偿的原理和方法，最终提高了整机的测量精度。图58幅；表2个；参58篇。关键词：电容测微系统；智能化；解调滤波器；动态特性；补偿函数分类号

6、：TH822；-I-河北联合大学硕士学位论文AbstractForpurposestoenhancemeasuringaccuracy,dynamiccharacteristics,operationconvenience,abilityofdataprocessinganddataanalyzing,studyismadefortheintellectualizationofthecapacitance-typemicrometrysystem.Thesystemconsistsofacapacitance-typemicrometerwhichisattheco

7、reofthesystem,thesingle-chipmicroprocessorsystemandtheepigynyPCvirtualinstrument.Themainstudycontentincludesfollowingaspects.1)Analysisofthecomposingunitsandtheworkingprincipleofthecapacitance-typemicrometersystematically.2)Analysisofthedynamiccharacteristicsofthecomposingunitsofthec