| 【中文题名】 | 基于光纤传感的车辆动态称重检测系统的研制 |
| 【英文题名】 | The Research and Realization of a Vehicle Weight-in-Motion Detecting System Based on Optical Fiber Sensor |
| 【学科专业】 | 信号与信息处理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-6-12 |
| 【中关键词】 | DSP,TMS320VC5402,光纤,WIM,CPLD,传感器 |
| 【英关键词】 | DSP,TMS320VC5402,optical fiber,WIM,CPLD,sensor, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统 |
| 【论文摘要】 | 随着交通运输业的飞速发展,汽车超载现象也日益严重。车辆超载不仅会对交通设施造成损坏,还极易引发交通事故。因此,车辆动态检测仪器在交通运输管理系统中的地位日趋重要。
对过往车辆进行实时的动态监控,首先需要设计相应的用以获取车辆信号的传感器。目前,常用的动态称重传感器主要有:压电式、电容式和弯曲盘式等,然而在实际应用中,由于各种干扰因素的影响,这些传感器存在着一些这样或那样的缺点,如测量结果随温度、时间的变化存在漂移、抗电磁干扰能力差、安装不方便,不能满足交通管理现代化的需求等等。
近年来,随着数字信号处理(DSP)技术的发展,以及光纤传感技术在控制、测量方面的广泛应用,为光纤动态称重技术开发提供了技术保障。本文设计了一种基于马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪的频率输出型光纤动态称重传感器,与前面所提到的各种传感器组成的动态称重系统相比,该系统具有测量精度高、抗干扰能力强、响应速度快、便于组网等优点。
本系统硬件设计主要分光纤传感部分、模拟电路、数字电路和显示、记录四大部分。光纤传感部分由光源、马赫-曾德尔干涉仪、光电转换器等组成,负责提取过往车辆参数信息;模拟信号... |
| 【论文题纲】 |
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第1章 绪论 |
10-12 |
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1.1 论文的背景及意义 |
10-11 |
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1.2 论文的内容 |
11-12 |
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第2章 车辆动态称重系统概述 |
12-28 |
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2.1 车辆的动态称重 |
12-13 |
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2.1.1 车辆动态称重系统 |
12-13 |
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2.1.2 国内外研究成果 |
13 |
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2.2 传统的称重传感器 |
13-17 |
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2.2.1 感应圈式传感器 |
14-15 |
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2.2.2 压电式传感器 |
15-17 |
|
2.2.3 弯曲盘式传感器 |
17 |
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2.3 光纤传感器技术及其优点 |
17-19 |
|
2.4 光纤传感器的分类 |
19 |
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2.5 相位调制光纤传感器 |
19-27 |
|
2.5.1 光纤相位调制机理 |
19-22 |
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2.5.2 光纤干涉仪 |
22-27 |
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2.6 本章小结 |
27-28 |
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第3章 系统的具体实现 |
28-48 |
|
3.1 前言 |
28-29 |
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3.2 传感器部分的选择和实现 |
29-31 |
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3.3 信号调适电路 |
31-33 |
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3.3.1 隔直、滤波电路 |
32 |
|
3.3.2 放大电路 |
32-33 |
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3.4 数字信号处理系统 |
33-47 |
|
3.4.1 数字信号处理器的结构特点 |
34-37 |
|
3.4.2 系统硬件平台的构建 |
37-45 |
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3.4.2.1 系统构成及框图 |
37 |
|
3.4.2.2 CPLD简介与时序控制电路 |
37-38 |
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3.4.2.3 存储器扩展和独立系统的实现 |
38-41 |
|
3.4.2.4 模／数转换电路 |
41-43 |
|
3.4.2.5 异步通信接口电路 |
43-44 |
|
3.4.2.6 电源电路 |
44-45 |
|
3.4.3 系统软件的实现 |
45-47 |
|
3.5 本章小结 |
47-48 |
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第4章 实验部分 |
48-55 |
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4.1 实验平台的建立 |
48-49 |
|
4.2 系统各部分的实验结果及分析 |
49-54 |
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4.2.1 光路部分实验结果与分析 |
50-53 |
|
4.2.2 数字信号处理部分实验 |
53 |
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4.2.3 显示、记录部分设计实现 |
53-54 |
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4.2.4 信号处理方案 |
54 |
|
4.3 本章小结 |
54-55 |
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第5章 结论 |
55-58 |
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5.1 本文所做的具体工作和所取得的主要成果 |
55 |
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5.2 系统的不足与改善 |
55-56 |
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5.2.1 光路部分的不足与改善 |
55-56 |
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5.2.2 信号采集部分的不足与改善 |
56 |
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5.3 论文总结 |
56-58 |
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参考文献 |
58-61 |
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攻读学位期间公开发表论文 |
61-62 |
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致谢 |
62-63 |
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研究生履历 |
63 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.378362 |
