目录 第1章绪论..,..................................................................................................1 1.1引言...........................................................................................................1 1.2课题研究的目的和意义..............................................,......................2 1.3国内外相关研究的发展及现状...............................................................2 1.3.1振弦传感技术................................................................................2 1.3.2状态监测技术................................................................................4 1.4本课题完成的主要工作...........................................................................5 第2章振弦式传感器..............................................................,......................7 2.1振弦式传感器的分类...............................................................................7 2.1.1连续激励传感器............................................................................8 2.1.2间歇激励传感器.........................,........................,..9 2.2振弦式传感器的组成和工作原理.........................................................n 2.2.1振弦式传感器的结构.................................................................H 2.2.2振弦式传感器的工作原理...............................,....................12 2.3振弦传感器的数学模型.........................................................................12 2.4振弦式传感器的特性.............................................................................14 2.4.1振弦式传感器的非线性.............................................................14 2.4.2振弦式传感器的灵敏度.............................................................巧 2.4.3连续型振弦的相!幅频特性..........................,....................16 2.4.4振弦的品质因素Q和幅相频特性的关系................................17 第3章港口机械远程监控系统总体设计.......................................................19 3.1系统功能概述........................................................................................19 3.2系统的总体结构...............................,...............................................20 3.3现场控制系统...............................................,..................................21 3.3.1数据采集模块的实现..................................................................21 3.3.2数据处理模块..............................................................................22 3.3.3GPRS通信模块................................................-....,.........22 3.4数据传输系统.........................................................................................22武汉理工大学硕士学位报告 3.5港口机械远程监控系统组网方式........................................................23 3.6监控中心.................................................................................................23 第4章数据采集系统硬件的设计与研究.......................................................25 4.1STC89C52单片机......,.....................................................................25 4.1.1STC89C52单片机主要特性.......................................................26 4.1.2STC89C52单片机主要管脚说明...............................................26 4.2振弦式传感器激振模块电路................................................................27 4.2.1激振脉冲产生电路......................................................................28 4.2.2有源高通滤波电路......................................................................29 4.2.3反相比例运算电路......................................................................31 4.2.4光藕电路...........................,....................................................31 4.3振弦式传感器拾振模块电路.................................................................犯 4.3.1滤波放大电路.......................................................,...............犯 4.3.2信号整形部分.............................................................................33 4.3.3等精度测频设计,-.....................................................................34 4.4串口通信电路........................................................................................35 4.5GPRS远程数据传输模块.....................................................................36 4.5.1F2103GPRSDTU特点............................................,...........36 4.5.2F2103GPRSDTU硬件系统......................................................37 4.5.3F2103GPRSDTU参数配置......................................................37 4.6硬件系统程序设计................................................................................39 第5章数据采集系统软件设计.........................................................................41 5.1软件的功能介绍.........................................................,.....................41 5.2软件设计的架构.....................................................................................43 5.2.1通信模块.....................................................................................44 5.2.2数据显示模块..............................................................................48 5.2.3数据处理模块............................................................................50 5.2.4数据存储模块..............................................................................51 第6章数据采集系统的可靠性验证...........................,...............,......52 6.1实验仪器和设备......................-........................................................52 6,2实验步骤.................................................................................................52武汉理工大学硕士学位报告 6.3数据采集................................................................................................53 6.4实验数据对比分析................................................................................54 6.4.1数据插值处理...,....................................................................55 6.4.2.数据相关性分析..........................................................................57 6.4.3结论..!.........................,.....................................................58 第7章总结与展望...........................................................................................59 7.1工作总结.................................................................................................59 7.2问题与展望.............................................................................................60 致谢.......................,.....................................................................................61