提高皮革收縮溫度測(cè)定儀性能的研究.pdf

1、皮革收縮溫度（shrinkage temperature，通常用Ts表示）是皮革行業(yè)中表示皮革熱穩(wěn)定性能的重要參數(shù)，無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)研究，這一參數(shù)都被頻繁檢測(cè)和使用。皮革收縮溫度測(cè)定儀就是一類專門用來(lái)測(cè)量皮革收縮溫度的檢測(cè)儀器，其發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化、電子式、數(shù)字化。為了適應(yīng)科學(xué)研究尤其是以生物科學(xué)、仿生學(xué)和醫(yī)學(xué)為代表的新興高科技產(chǎn)業(yè)對(duì)測(cè)量精度和性能的更高要求，本論文以MSW-YD4型數(shù)字式皮革收縮溫度測(cè)定儀為主要研究對(duì)象，針對(duì)影響儀

2、器對(duì)皮革收縮溫度測(cè)量結(jié)果的主要因素進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
　　對(duì)多年來(lái)用戶反饋意見進(jìn)行分析和實(shí)際調(diào)試經(jīng)驗(yàn)表明，溫度傳感器的非線性誤差是影響皮革試樣收縮溫度測(cè)量結(jié)果的主要因素，因此也就成為本文重點(diǎn)研究的內(nèi)容;在此基礎(chǔ)上又對(duì)恒速升溫控制系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并研究改進(jìn)了儀器與上位機(jī)通過(guò)USB進(jìn)行通信的方法。
　　主要的研究?jī)?nèi)容和改進(jìn)措施如下:
　　1)對(duì)溫度傳感器AD590的工作特性進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量;

3、考慮到儀器中各部件對(duì)溫度傳感器輸出信號(hào)的影響，又繪出儀器相應(yīng)的整體最終顯示溫度值的誤差曲線。針對(duì)其中所表現(xiàn)出來(lái)的溫度信號(hào)采集非線性誤差問(wèn)題，建立一個(gè)SISO（Single Input Single Output，單輸入單輸出）的3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)帶有誤差的特性曲線進(jìn)行曲線擬合進(jìn)而降低誤差，采取“離線訓(xùn)練、在線調(diào)節(jié)”的方法將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)行在單片機(jī)中，同步實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)采集的非線性誤差補(bǔ)償，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方面則提出了標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練法結(jié)合模擬退火思

4、想的退火神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法并取得了很好的效果。
　　2)分析了皮革試樣的水浴加熱過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)原有的反饋閉環(huán)控制加熱的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行誤差分析后，結(jié)合自由升溫狀態(tài)下的加熱特性重新設(shè)計(jì)了一種定量的升溫控制策略，這種方法建立在溫度傳感器的良好線性度情況下，通過(guò)雙向可控硅的通斷控制改變加在加熱部件上的電源電壓周波數(shù)進(jìn)行調(diào)控，一旦給定功率后就很少對(duì)加熱過(guò)程進(jìn)行干預(yù)，而只在預(yù)定時(shí)刻進(jìn)行校正，使溫度控制更加準(zhǔn)確且有效率，升溫過(guò)程平滑無(wú)波動(dòng)。
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5、)針對(duì)目前計(jì)算機(jī)上USB（Universal Serial Bus，通用串行總線）接口逐漸取代串口的發(fā)展趨勢(shì)，研究了單片機(jī)與上位機(jī)的USB通信的工作原理及相應(yīng)結(jié)構(gòu)?？紤]到該機(jī)型已經(jīng)被市場(chǎng)廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，根據(jù)實(shí)際需要首先采用對(duì)原串口通信進(jìn)行轉(zhuǎn)換的方法，通過(guò)轉(zhuǎn)接芯片CP2101在只附加一個(gè)擴(kuò)展芯片的情況下實(shí)現(xiàn)將串口輸出轉(zhuǎn)換成USB協(xié)議數(shù)據(jù)后直接發(fā)送，在此基礎(chǔ)上又討論了使用USB總線接口芯片CH372直接利用單片機(jī)控制USB數(shù)據(jù)通信。