水泥壓電傳感器信號(hào)分析處理系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、水泥基壓電傳感器與傳統(tǒng)的壓電傳感器相比具有諸多優(yōu)勢(shì)。水泥基壓電傳感器與混凝土材料具有較好的相容性的優(yōu)點(diǎn)，具備較好的耐久性，較強(qiáng)的抗干擾能力，較高的強(qiáng)度，較快的響應(yīng)速度，輔助設(shè)備少，制作工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，為其在工程實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)，具有較好的應(yīng)用前景。
　　 本論文首先介紹了水泥基壓電傳感器的特點(diǎn)以及應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了水泥基壓電傳感器的優(yōu)點(diǎn)、稱重原理等，然后介紹了針對(duì)本工程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件組成。著重分

2、析了水泥基壓電傳感器在幾種典型工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，討論了水泥基壓電傳感器信號(hào)的采集、預(yù)處理、傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方法。并且對(duì)常用的幾種數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上，以水泥基壓電傳感器的動(dòng)態(tài)稱重及車速測(cè)量為主要研究?jī)?nèi)容，重點(diǎn)分析了動(dòng)態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)處理的算法，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，最后實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于水泥基壓電傳感器的應(yīng)用研究平臺(tái)。
　　 本信號(hào)分析處理系統(tǒng)主要由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成，上位機(jī)由計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集處理軟件組成，下位機(jī)包

3、括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及附件，采集數(shù)據(jù)分析軟件采用了OOP設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的軟件框架，上位機(jī)軟件提供了可視化人機(jī)交互界面，用于實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)的預(yù)處理、存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析等功能。本文詳細(xì)討論了采集數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，重點(diǎn)闡述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、峰面積法及峰值電壓法的原理及其在動(dòng)態(tài)軸重測(cè)量中的應(yīng)用，然后根據(jù)對(duì)比效果選擇了其一進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)工程應(yīng)用實(shí)際需求設(shè)計(jì)傳輸數(shù)據(jù)的通信協(xié)議。下位機(jī)軟件采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，運(yùn)用了優(yōu)化設(shè)計(jì)滿足了高速的數(shù)據(jù)采集

4、和傳輸需求。針對(duì)上、下位機(jī)之間的通信需求，實(shí)現(xiàn)了兩種通信模式：
　　 1．采用了RS-232C串行通信協(xié)議，微軟Mscomm串行通信控件，應(yīng)用C++語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了上、下位機(jī)之間實(shí)時(shí)可靠的通信。
　　 2．通過(guò)Winsock API和Packet Driver編程接口調(diào)試完成了上下位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信。
　　 本系統(tǒng)各功能模塊已通過(guò)調(diào)試，并且在濟(jì)南大學(xué)材料學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行了系統(tǒng)標(biāo)定與仿真試驗(yàn)以驗(yàn)證測(cè)試數(shù)據(jù)的重復(fù)性及一致性