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关于噪声检测仪的论文难吗

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关于噪声检测仪的论文难吗

(2006)量认( )字( )号***** 环 境 监 测 站监 测 报 告*环监字[2011]第号报告名称:单位(公章) 工作完成日期:报告提交日期: 监测报告说明1、监测报告无 标志、监测单位公章和骑缝章无效。2、复制报告未重新加盖监测单位公章和骑缝章无效。3、监测报告无审核人、签发人签字的无效;监测报告涂改无效。4、对监测报告有异议,在收到报告之日起十五日内,向本单位或上级主管部门申请复验,逾期不申请的,视为认可监测报告。 1、送检单位: 2、监测时间: 3、监测项目、方法和依据、仪器型号及编号项目 分析方法及来源 仪器型号及编号化学需氧量 重铬酸盐法(GB11914-89) pH 玻璃电极法(GB6920-86) 石油类 红外分光光度法(GB/T19488-1996) 4、监测结果报告人: 审核人: 签发人:

不同测量方法对噪声测量结果的影响分析的论文

噪声作业是指存在有损听力、有害健康或其他危害的声音,且8h/d或40h/w噪声暴露等效声级≥80dB(A)的作业。噪声对人体多个系统都可产生危害,但主要的特性损伤是在听觉器官。80dB(A)以下的噪声,终生暴露不至于引起听力损伤。在85dB(A)以下,对90%的人没有什么影响;在90dB(A)以下,对85%的人没什么影响。生产环境中由于噪声源和工人的位置经常变动,噪声源发出的噪声随时间变化,造成非稳态噪声时数据不稳定,差异大。本文结合某金属加工企业,对同工种工人通过三种噪声测试方法,比较其优缺点及适用条件。

1 对象与方法

对象

上海市嘉定区某金属加工企业,工作制度为每周工作五天,每天8h。对部分车间的10名接噪工人噪声检测。噪声源发出的噪声随时间无规律的变化,设备开启的时间不足8h,均属于非稳态噪声。

方法

仪器

(1)AWA 5610 B个人声暴露计。

(2)HS 6288 B型噪声频谱分析仪。

噪声检测

检测方法依据《工作场所物理因素测量 第8部分:噪声》(GBZ/T )。对同一个工作日、同一岗位用个体噪声剂量计测量法、积分声级计多时间段测量法、积分声级计单一时间段测量法三种方法检测。个体噪声剂量计测量法用个人声暴露计检测,积分声级计多时间段测量法、积分声级计单一时间段测量法均采用噪声频谱分析仪检测。

个体噪声剂量计测量法:个人声暴露计,测试话筒固定在被测人员衣领处,每2秒读取这个时间段的等效A声级,共测量整个工作班8小时,保存14 400个数据,计算出该岗位的8h等效声级。

积分声级计多时间段测量法:根据噪声声级变化,划分成多个时间段,测量每个时间段内的等效声级,根据时间段持续时间,计算出8h等效声级。

积分声级计单一时间段测量法:根据机器工作特点,在机器工作时测量一个时间段内噪声的等效声级即代表机器开启时段等效声级;测量机器未开启时工人接触噪声等效声级,及对应时间段,按照非稳态噪声公式计算8h等效声级。

2 结论

我国职业噪声危害情况已十分严重。据统计,在不同行业中,抽样调查的人群中听力损失发生率为20%~50%,我国目前有超过1000万从业人员在噪声超标的环境下工作,其中有数百万人患有不同程度的听力损失。首先要做好噪声检测,提出针对的预防措施,如何检测尤为重要。很多工作场所的`噪声形式多样、杂乱无章,优先采用个体噪声剂量计测量法,检测结果最接近真实值。个人声暴露计缺点:测量时间长(一个工作班时间),每个被检人员需佩戴一台仪器,当检测岗位多时,需要较长的时间。积分声级计多时间段测量法对人员的要求较高,对噪声时间段的划分要准确,一天检测工作量大,在噪声复杂的场所可以替代个人声暴露计。积分声级计单一时间段测量法的优点在于检测时间短,测量效率高,而缺点是不适用于噪声复杂的工作场所,否则测量结果偏离大,仅适用于设备工作时噪声声级变化较小趋于稳态或者噪声变化呈周期性变化。

一般就是写你对实验结果的分析或者认识,启发什么的还有你试验过程中遇到的问题,怎么解决以及实验注意事项。

噪声检测仪毕业论文

和麦克风的构造类似,通过接受声波的震动,产生电压,显示出电压大小对应的声音大小

噪声测试仪,是用于工作现场,广场等公共场所的噪声检测和测试的仪器。噪声测试仪的应用可以提供噪声所达到的分贝以便采取相关措施控制和减小噪音。声音大小的计量单位是分贝,专业的噪音测试仪具有高灵敏的传感器,精度高,适用范围广,能广泛用于各种环境的噪音测量。进口的仪器稍微精确度高点,你可以试试苏州格雷弗工业的

国外开展环境噪声监测的历史国外环境噪声监测工作是伴随着环境质量恶化的过程而开展的,一般而言,西方发达国家的典型噪声调查约早于我国20年左右,而大规模的噪声监测工作约早于我国10年。20世纪60年代以后,西方国家环境污染日趋严重,世界上相当多的国家相继开展了城市噪声普查,并作为例行的环境监测项目来进行。20世纪70年代以后,国外大多将精力集中到噪声的预测预报方面,常规监测主要由自动监测系统完成。 国外环境噪声监测布点方法测量位置的合理选择是保证监测结果科学性和代表性的先决条件。自20世纪60年代普遍开展环境噪声监测以杰,大多采用等间隔布点方法,即在道路两侧按一定距离布点,或在城市范围内按一定面积布点,这个方法,至今仍然是多数国家规定的标准测量方法,我国亦采用这种方法。在道路交通噪声的监测布点中,先后采用了两种布点方法,一是等距离布点方法,另一种方法是按道路的自然路段布点,要每一自然路段中选择一个测点。这种布点方法能较客观的反映一条道路或整个道路系统的噪声水平。目前,绝大多数国家均采用按自然路段布点法 国外环境噪声监测仪器的研究、开发和应用国外的环境噪声监测仪器目前已经能够做到自动测量,自动数据处理,信息自动传输,信息网络互联,监测信息共享.由于计算机的应用,噪声监测信息的处理,加工和评价,均已达到较高的水平。在20世纪60年代以前,世界各国测量环境噪声仍使用电子管的实验室仪器;20世纪70年代以后,小型化的噪声测量仪器得到开发,经过多年的开发和改型,从指针式人工读数声级计发展到数字式声级计,功能上也从单纯的测量瞬时声级发展到测量等效连续声级LEP,脉冲声级LI,累积百分声级LN,噪声暴露级LEP等多个参量。此外,在户外环境噪声测量方面,还开发了多种供现场频率分析,时间特性分析,现场实时分析,现场磁记录等仪器。2 我国环境噪声监测技术现状 我国开展环境噪声监测的历史早在20世纪60年代,在著名声学专家马大猷先生的主持下,中国科学院声学研究所举办了第一期全国噪声训练班、1979年,原国务院环境保护领导小组办公室在湖南衡阳举办了环境保护系统第一次噪声监测与控制培训班,为环境保护系统培养了首批噪声监测人员。1982年我国制定了《城市区域环境噪声标准(GB3096-82)》T和《城市环境噪声测量方法(GB3222-82)》.1986年。中国环境监测总站组织有关部门制定了我国第一部《环境监测技术规范(噪声部分)》 我国环境噪声监测布点方法和采样技术我国环境噪声监测布点根据不同的测量内容选用不同的布点方法。监测道路交通噪声时,按自然路段布点;对区域环境噪声,在测量区域内按等面积网格法均匀布点;功能区噪声定期监测,在每一功能区内,选择功能特征明显,代表性强的位置布设一个测点,进行昼夜24小时连续监测。我国的环境噪声采样技校术主要取决于所用噪声监测仪器的性能,在早期,主要使用指针式声级计监测,随着噪声测量仪器性能的不断完善,多种具有数据存贮和数理统计的声级计逐步应用于环境噪声监测领域。 我国环境噪声监测仪器的研究,开发和应用早在20世纪60年代,我国就开始生产指针式人工读数声级计,体积大,精度低,动态范围小,测量误差大。20世纪80年代中期,研究开发具有数据自动采集,存贮,处理功能的环境噪声自动监测仪。到20世纪90年代初,环境噪声监测仪器进一步追求小型化、便携,多功能 我国环境噪声评价方法我国环境噪声评价量与国际标准和大多数国家标准一样,采用计权等效连续噪声级LEP为基本评价量,按照能量叠加原理,将起伏不定的环境噪声进行时间序列的平均,同时模拟人耳的听觉特性加以频率计权。在区域环境噪声评价中辅以累积百分声级LN。昼夜等效声级LDn,在道路交通噪声评价中辅以交通噪声指数TNI等参量进行评价。航空噪声的评价采用国际上通用的计权等效连续感觉噪声级WECPNL进行评价。 我国环境噪声监测体系我国建立了三级环境噪声监测网络体系,即国家级,省级和城市级。我国控环境噪声监测网络是1986年确定的,国控环境噪声网络站的选择是按照当年由国务院环境保护领导小组办公室(国家环保局的前身)所确定的钱国环境保护重点城市作为国家控制的环境噪声监测网络站,包括省会城市,沿海开放城市,风景旅游城市和历史文化名城。省级环境噪声监测网络一般由省辖市和县级市环境监测站组成,部分省份还包括县城和建制镇。城市环境监测站组织市辖区,县监测站和有关行业,企业监测站组成城市环境噪声监测网络,进行道路交通噪声,区域环境噪声,功能区域声的监测和噪声源监测。 我国环境噪声监测技术存在的主要问题:a监测频次低,数据代表性差;b大多数监测站尚停留在简单的数据获取阶段,评价深度不够;c监测仪器设备落后,劳动强度大;d人员素质偏低,技术水平难以提高;e对噪声监测的重要性认识不足,其他工作冲击过多;f技术、信息交流不够。3 我国环境噪声监测技术路线 我国环境噪声监测技术路线的原则a发展的原则b可行性原则c基础性原则d标准化原则 确定中国环境噪声监测技术路线的依据《中华人民共和国环境噪声防治法》、中华人民共和国国家标准《城市区域环境噪声标准(GB3096-93)》、《环境保护“九五”计划和2010年远景目标》、《中国“九五”期间环境噪声控制规划》(国家环境保护局) 中国环境噪声监测工作目标我国环境监测工作目标是最终实现自动连续监测。到2010年,各机场航空噪声、城市火车站铁路噪声和所有城市功能区噪声全部实现自动连续监测,区域环境噪声和道路交通噪声实现自动采样,数据处理实现计算机化。 中国环境噪声监测技术路线运用具有自动采样功能的环境噪声自动监测仪、积分声级计、噪声数据采集器设备,按网格布点法进行区域环境噪声监测,按路段布点法进行道路交通噪声监测,按分期定点连续监测法进行功能区噪声监测。在大型国际空港航空噪声自动监测系统,在穿越大型城市的铁路枢纽站、场建立铁路噪声自动监测系统。在全国建成功能完善的城市环境噪声监测网络和重点交通噪声源自动监测网络系统。 “九五”期间环境噪声监测能力建设“九五”期间环境噪声监测能力建设需求为:装备水平上,在中国环境监测总站配备自动采样.(如电瓶记录仪,磁带记录仪等)和信息分析仪器(如实时分析仪、FFT分析仪、噪声信息处理仪等),形成全面的环境噪声监测方法,标准厂家能力和权威仲裁能力。在各省级环境监测中心站建立环境噪声信息实验室分析系统,能负责省内噪声监测工作的组织、噪声监测技术的培训、噪声监测住处的汇总。以及地市间噪声污染纠纷的仲裁能力,各级环境监测站均能做到按规定的监测时段开展环境噪声监测,并及时地按报告制度上报监测结果。在技术力量上,加强省级和重点城市环境监测站环境噪声监测人员的专业培训。

Abstract: objective through the stone carving homework workers neurobehavioral functions, and discuss the testing damage main factors, put forward effective for the prevention and control of relevant departments to provide theoretical base. Measures Methods using random principle extraction jining city easily five stone processing enterprise male workers 60, as a stone ZuoYeZu; Choose a stone homework workers 60 people as control group: use noise meter measuring work environment noise and dust sampler determination of dust concentration. Results stone ZuoYeZu interpersonal relationship, depression, anxiety, hostile, terror, paranoid, psychoticism and other factors are significant difference compared ChengRenZu and also higher than normal. Conclusion stone industry noise and dust workers neurobehavioral functions of stone carvings are influence, when many factors at the same time, its effect on the human body to expose workers neurobehavioral functions with negative effects of increased, joint synergy, harm is severe, the departments concerned shall take timely effective comprehensive prevention and control measures.

关于城市噪声检测论文

噪声污染 噪声指人们不需要的声音,不论什么声音,只要令人生厌,对人们的生活形成干扰,就都被称为噪声。工厂里机器的轰鸣,道路上汽车的喇叭声,人群的喧闹等,都是令人头痛的噪声。有时节奏强烈的摇滚音、迪斯科等也会成为噪声,影响到人的生活及健康。 强烈的噪声会引起听觉器官的损伤,如果是长期在机器轰鸣的厂房工作的人员,其听力往往不及一般人。噪声还会严重干扰人的中枢神经,使人神经衰弱、消化不良,甚至恶心、头痛。噪声对于人的正常生活工作也有很大影响,它会使人失眠,没有食欲,产生烦恼等不愉快的情绪。科学家还发现,长期受噪声刺激还会削弱人的免疫系统的功能,使恶性肿瘤的发生率不断提高。 噪声污染投诉呈上升趋势 据悉,随着经济发展和群众环保意识的提高,环保投诉案件也随之增多。去年全区共收到环保投诉841宗,是上年投诉总量的3.6倍。其中噪声污染占投诉总数的34%。 噪声污染是指排放的环境噪声超过国家规定的标准,妨碍人们工作、生活和其他正常活动。据介绍,噪声超过50分贝就会影响睡眠和休息;70分贝以上就会干扰谈话,造成心烦意乱、精神不集中、工作效率降低;长期工作或生活在90分贝以上的噪声环境,会严重影响听力,引起听力损伤,并逐步发展成为噪声性耳聋。另外,噪音还可对非听觉器官造成危害或导致其他疾病。 噪音污染多发生在深夜 噪音主要发生在晚上。以前段时间被整治的会城红唇酒吧为例,环保局审批明确规定它只准经营清吧,该酒吧却在没有重新办理环保审批手续的情况下,擅自增设卡拉OK项目并播放的士高音乐,导致边界噪音超标,群众投诉不断。 由于酒吧白天不营业,无法取证,区环监大队工作人员只好一连7天现场伏击至深夜,查到其几乎天天都是经营到凌晨2点多钟。区环境监测站3月3、4两日晚连续监测发现,该酒吧未营业时,周边环境噪音低于50分贝的规定标准,而一到晚上11点营业时噪音却高达59.9分贝。区环保局据此确认红唇酒吧噪音超标,并依法作了处理。 环保局指出,超时营业也是造成噪声污染的主要原因。比如,近年来会城城区开了不少网吧,大部分开设在居民楼下或住宅小区内,顾客发出的嘈杂声和摩托车马达的轰鸣声,对居民造成严重的影响。国务院2002年颁布的《互联网上网服务营业场所管理条例》明确规定,网吧的营业时间是早上8点至晚上12点。而今年3月21日区环保局和区文化局组成联合小组进行调查,却发现所检查的网吧营业时间都超过晚上12点,甚至通宵营业。 另外,饮食娱乐业和五金业的门店、加工场等,分布在城区各街道和商住楼下,环境污染问题和扰民现象也比较突出。

楼主看看:这些年来,城市环境噪声控制的特点正在发生着以下4个方面的变化:一是由单纯的工业噪声控制向民用领域(如建筑施工噪声等)转移,二是由固定噪声源治理向流动噪声源治理转移,三是由大环境的噪声治理向小环境的噪声治理转移,四是城市居民由直接向环保部门投诉转向法院起诉。2国外的行吗?一、美国噪声污染控制的沿革美国的噪声污染控制是从控制飞机噪声污染开始的。1968年,美国发布了《飞机噪声削减法》(TheAircraftNoiseAbatementAct),由联邦航空局实施。为了协调联邦噪声削减活动,1970年,美国环保局成立了噪声削减和控制办公室,主要负责确定噪声源、制订噪声排放标准、推进州和地方噪声控制计划、促进教育和研究等项工作。1972年,美国国会通过了《噪声控制法》(TheNoiseControlAct),宣称此项国家政策将把所有美国人从噪声干扰中解脱出来。1978年,又通过了《宁静社会法》(QuietCommunitiesAct),它修正了1972年《噪声控制法》的部分内容,以增加联邦机构之间的协调,主要是促进联邦航空局在噪声管理上的责任,让其向公众提供噪声影响的详细分析。但1981年美国国会同意了里根政府的提议,取消了噪声削减和控制办公室的政府资金,这样该办公室只是在名义上存在。美国环保局也不得不终止了大部分联邦噪声削减活动,而将首要噪声管理职责转移到州和地方政府。由于美国环保局不再行使噪声控制权,难以协调各地方的噪声污染控制活动,造成美国噪声污染(特别是在机场附近)成为突出的社会问题。自1997年第105次国会开始,有议案提出重建噪声削减和控制办公室,加强联邦对噪声污染的统一管理,历经1999年第106次国会、2001年第107次国会,至今仍未获得批准。二、美国的噪声标准体系1972年《噪声控制法》将“改善环境使所有美国人从危害他们健康和福利的噪声中解脱出来”作为一项国家政策。这项法律在联邦和州、地方政府之间分配权利,联邦的首要职责是噪声源排放控制,州和其他行政部门保留对噪声源的使用和环境允许噪声水平进行控制的权利。根据上述法律授权,联邦政府负责主要噪声源排放标准的制订,区域环境噪声标准则由州或地方政府自行负责。这一点与我国的噪声标准体系有所不同。1.噪声环境质量标准为了联邦噪声控制的需要,确保联邦对州和地方的协助和指导,《噪声控制法》要求美国环保局公布数据,说明在留有适当安全余量前提下,为保护公众健康和福利,针对特定区域和不同条件,可达到并保持的环境噪声水平。为完成此项要求,美国环保局于1974年3月发表了《在留有适当安全余量前提下为保护公众健康和福利所需的环境噪声水平》。这篇文章通过大量的分析,确定了多种情况下保护公众健康和福利的噪声水平(见下表)。但美国环保局明确声明:“本文被批准作为一般性应用,不构成标准、规范或法规”,“州和地方政府应根据各自需要和情况运用这份资料。”以上述美国环保局的研究成果作为依据,美国一些州和地方政府制订了适用于本地区的环境噪声标准,如卡罗拉多州、特拉华州、夏威夷、马里兰州等。2.噪声排放标准美国有关法律要求联邦政府提供统一的噪声控制标准用以减少公众在有害噪声环境中的暴露,但建立和实施这些标准的职责却分配在多个联邦机构中,如美国环保局、联邦航空局以及职业安全和健康管理局等。过去,主要是通过噪声削减和控制办公室来协调各联邦机构之间的噪声控制活动。在噪声削减和控制办公室的大力推动下,建立并实施的噪声控制标准包括:飞机与机场、州际公路运输、铁路、工业生产活动、中重型卡车、摩托车和机动脚踏两用车、可移动空气压缩机。同时,联邦政府还资助在噪声暴露区开展住房计划。虽然美国国会在1981年取消了噪声削减和控制办公室的政府资金,但原来的标准和法规依然有效,其他的联邦机构继续在各自的管理权限内建立和实施噪声源控制标准。除联邦统一噪声标准外,州和地方政府有权决定其他噪声源的控制范围,包括商业、工业和生活活动中产生的噪声水平,例如伊利诺伊、俄勒冈、犹他等州就分别制订了船舶噪声标准。因地点不同,法规对这些噪声源的控制会有很大变化。

城市是人类高度文明的产物,是近代文明的象征,一个国家城市化水平的高低已成为其现代化水平的一个重要标志。我国近年来高速的经济发展促使了城市化的进程,预计2020年中国城镇人口将达到亿。自工业革命以来,人类在走向现代化、工业化、城市化社会发展的同时带来了资源枯竭、生态破坏、环境污染等一系列问题。城市上空的有害气体、浑浊的空气降低了日照率及太阳辐射强度,居民经常处于强噪声的干扰中。居住环境与人的心理及生理健康关系密切,人对环境刺激的调节能力是有限的。近年来,我国城市有因邻户建筑物对日照采光遮挡而上诉法院要求保护日照权的案件,也有因夜间强烈的施工噪声干扰睡眠而发生暴力冲突的情况,可见人们对所处居住环境的日益重视。

噪声测量仪毕业论文

电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。

基于 AT89C52 的多周期同步测频技术的实现黄晓峰 上海工程技术大学高职学院,上海 200437 摘 要:论述了传统的频率测量方法的原理及误差。提出了基于 AT89C52 实现多周期同步测频的新方法。 构造了与待测信号同步的多周期闸门时间,实现了时基信号与待测信号的准同步计数,系统只用一个定时/ 计数器 T2 实现了多周期同步测频。该频率测试仪结构简单,成本较低,能够在高低频段范围内实现频率参 数的等精度测量,具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。 关键词:频率测量;多周期同步;闸门时间;AT89C52;捕捉方式; 关键词:频率测量;多周期同步;闸门时间;AT89C52;捕捉方式;等精度测量 中图分类号: 中图分类号: 文献标识码: 文献标识码:B 文章编号: 文章编号: Realization of multi-cycle synchronization based on AT89C52 HUANG Xiao-Feng Vocational Technical College, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai, 200437 Abstract:The traditional frequency measuring principles and the errors are introduced. The new way of : multi-cycle synchronization based on 89C52 is presented. By structuring multi-cycle gate time synchronistically with the frequency signal, the system use only T2 to acquire under synchronous time base with the frequency signal, and realize the new method of multi-cycle synchronization frequency measuring .With the characteristics of a simple structure ,low cost, high accuracy and short measuring time, this frequency meter can realize equal precision measurement from high frequency to low frequency . Keyword:frequency measurement; multi-cycle synchronization; gate time;AT89C52; capture function;equal : precision measurement 0 引言 频率作为一种最基本的物理量,是电子测量技术中最重要的被测量之一。本文详细论 述了传统频率测量方法及原理, 并对各种方法的测量误差进行了分析。 为保证频率测量精度 和兼顾测量反应时间, 采用多周期同步测频技术, 设计了以 AT89C52 单片机为核心的频率参 数测试仪, 由于充分利用 AT89C52 片内定时器/计数器 T2 所特有的捕捉功能, 使得该频率参 数测试仪的软硬件结构简单, 实现了对高低频段频率参数的等精度测量, 具有较高的测量精 度和较短的系统反应时间。 1 传统测频方法及其误差分析 频率测量的方法主要有 M 法、T 法以及 M/T 法 [1] 。M 法的基本测频原理是在选定的 闸门时间 T 内对被测脉冲信号进行计数,根据计数值 N x 和闸门时间 T 求得所测脉冲信号的 频率。在 M 法中,由于闸门时间 T 由标准频率源决定,而单片机的标准频率源是由晶振频 率分频后获得, 因而保证了闸门时间 T 的精确性。 但由于闸门的启闭与待测计数脉冲不同步, 闸 门开 通时间 通常 不是待 测信 号周期 的整数 倍, 存在 待测脉 冲信号 的计 数量 化误差 ?N x = ±1 。由 M 法的测频原理可知,待测信号频率 1 fx = Nx N ? f0 = x N0 T (1) 设待测脉冲频率的准确值为 f xd , 由于单片机测频系统中的标准频率源通常是由晶振产 生的频率信号分频后得到的, 而晶振的稳定性很高, 只要按测量精度要求选择合适的晶振后, 由标准频率源的不稳定性所造成的测频误差就可以被忽略掉 (文中的误差分析均是在忽略标 准频率源的不稳定性下做出的) 。设 δ Mx 为测量的相对误差 δM x = f xd = 得 δ Mx = f xd ? f x f xd (2) N x + ?N x T = ?N x N x + ?N x ≤ (3) f xd ? f x f xd 1 Nx (4) 由式(4)知, 当待测脉冲信号频率较高时, 在闸门时间 T 内被测信号脉冲的计数值 N x 较 大, δ Mx 很小,M 法能够达到较高的测量精度;而当待测脉冲信号频率较低时,在闸门时间 T 内 N x 较小, δ Mx 很大,测频精度降低。例如,被测信号的频率为 100HZ,则在 1S 内的相对误差 δ M x =1%。 而当待测脉冲信号的频率为 10HZ, f x 在 T =1S 内的相对误差 δ M x =10%。 则 虽然可以通过增大闸门时间 T 来提高测量精度,但闸门时间 T 过长将使系统的测量时间过 长,无法满足实时性的要求。 T 法的基本原理是在待测脉冲的一个周期内对标准频率信号进行计数,根据计数值 N 0 和标准信号的频率 f 0 求得待测脉冲信号的频率。在 T 法中,由于闸门时间 T 由待测脉冲信 号决定,不存在待测脉冲信号计数的量化误差 ?N x 。但由于闸门的启闭与标准频率源不同 步,故存在对标准频率源信号的计数量化误差 ?N 0 = ±1 。由 T 法的测频原理可知,待测信 号频率 f x = 1 N 0T0 = f 0 N 0 其中 T0 为标准频率源信号的周期。同理,可得 (5) δ Tx = f xd ? f x f0 f = ? 0 N 0 + ?N 0 N 0 f xd f0 N 0 + ?N 0 (6) 2 = ?N 0 N 0 ≤ 1 N 0 由于闸门时间 T 是待测脉冲信号周期的整数倍, 当待测脉冲频率较低时, 闸门时间 T 较 长,对标准频率源的计数值 N 0 较大,测量精度高;而当待测脉冲频率较高时,闸门时间 T 过短,甚至与标准频率源信号周期相近,故高频测量时 T 法存在严重的测量误差。 理论分析表明, 无论采取何种补偿措施, 都无法同时消除对待测脉冲和标准信号的计数 量化误差。将 M 法和 T 法结合起来就是 M/T 法,M/T 法结合了 M 法和 T 法各自的优点,在被 测信号频率较高时采用 M 法,频率较低时采用 T 法,这样在高、低频信号测量中都能获得较 高的精度。但由于在 M 法中, ?N x 随着被测信号频率的降低而增大,在 T 法中 ?N 0 随着被 测信号频率的增大而增大, 因此必存在 M 法和 T 法的分界点, 在该点高低频测量的相对误差 相等且达到最大,即 δ max = δ M x = δ T x 。我们将该点的频率称为中界频率 f C ,由式(1)知 N x = f x ? T ,由式(5)得 N 0 = f 0 f x ,则中界频率 f C = f 0 T 。虽然 M/T 法能够在两端获 得高精度,但在中界频率处的误差却总是最大的。本系统采用多周期同步测频原理,利用 AT89C52 片内定时器/计数器 T2 所特有的捕捉方式,实现对信号频率、周期、脉宽以及占空 比的测量。 2 多周期同步测频原理及其误差分析 多周期同步测频技术的基本原理是在待测脉冲的 m 个周期内同时对对待测脉冲和标准 信号计数, 根据待测脉冲的计数值 N x 和标准信号的计数值 N 0 求得被测信号的频率 [2,3] 。 由 于闸门时间 T 为待测脉冲的 m 个周期即闸门时间与待测脉冲同步,从而消除了待测脉冲的 计数量化误差 ?N x 。但由于闸门的启闭与标准信号不同步,故仍存在对标准信号的计数量 化误差 ?N 0 = ±1 。设两个计数器在闸门时间 T 内同时对待测脉冲和标准信号的计数值分别 为 N x 和 N 0 ,则待测信号频率 fx = Nx T f0 = N0 T 消去闸门时间 T ,得 f x = N x ? f 0 N 0 (7) (8) (9) 同理,相对误差 δ = f xd ? f x f xd f0 f ?N ? Nx ? 0 x N + ?N 0 N0 = 0 f0 ? Nx N 0 + ?N 0 (10) = ?N 0 N 0 ≤ 1 N 0 = 1 f 0T 3 由式(10)知, δ 只与标准频率源的频率 f 0 和闸门时间 T 有关,与待测脉冲的频率 f x 无 关,实现了整个测量频段内的等精度测量,使测量精度大大提高。对于标准信号的计数量化 误差 ?N 0 ,虽然可以通过提高标准频率源的频率 f 0 和加大闸门宽度 T 来减小,但需要考虑 标准频率源工作频率的限制,以及加大闸门宽度 T 所带来的系统测量时间的增加。 3 基于 AT89C52 的多周期同步测频技术的实现 AT89C52 片内有 1 个 16 位的定时/计数器 T2,T2 除具备和定时/计数器 T0、T1 相同的 功能外,还具有捕捉方式、16 位自动重装等功能 [4,5] 。所谓捕捉功能就是当 T2 的外部输入 端 T2EX()的输入电平发生负跳变时,就会把 TH2 和 TL2 的内容同时记录到特殊功能寄存 器 RCAP2H 和 RCAP2L 中,并将外部中断标志 EXF2 置位,向 CPU 发出中断申请信号。T2 的 捕捉功能避免了 CPU 在读计数值的高字节时, 低字节还在变化所引起的读数误差, 更重要的 是,T2EX()上输入电平连续两次负跳变的计数差值,就是外部输入脉冲的周期。 依据多周期同步测频技术的原理,将 AT89C52 的定时/计数器 T2 设置为定时器捕捉工 作方式,闸门时间 T 为 m 个待测脉冲周期,被测信号经放大、整形、分频后送入 T2 的外部 输入端 T2EX(),在待测信号产生第一次负跳变时,TH2 和 TL2 中的内容(即时基脉冲计 数值)被同时捕捉至特殊功能寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L,并在 T2 外部中断服务程序中记录 待测信号下降沿的数目, 以此实现闸门开启及待测脉冲及和时基脉冲的同时计数, 闸门时间 到时(即 T2 的外部输入端 T2EX 检测到第 m + 1 个待测脉冲下降沿) ,一次测量过程结束。 在此过程中, 当外部待测脉冲的下降沿到来或定时器 T2 产生对时基脉冲的计数溢出时, T2 外部中断标志 EXF2 或 T2 溢出标志 TF2 置位,并向 CPU 发出中断申请信号。CPU 相应中 断后,在 T2 中断服务程序中通过软件判断是 EXF2 还是 TF2 产生的中断,并进行相应的处 理,是 EXF2 产生的中断就记录下待测脉冲下降沿的数目,若是 TF2 就记录下 T2 对时基脉 冲的溢出次数。待测频率具体的计算如下: 设闸门时间 T 内共产生了 m + 1 次 T2 外部中断( m 个待测脉冲)及 N 次 T2 溢出中断, 且设第一个待测脉冲的下降沿到来时 T2 对时基的计数值为 l1 , m + 1 个待测脉冲的下降沿 第 到来时 T2 对时基的计数值为 l2 ,则 T2 对时基的计数过程如下(包括 N 次 T2 溢出中断) 。 l1 L65535 → 0L65535 → 0L65535 → 0LLL0L65535 → 0Ll2 则闸门时间 T = ( l2 ? l1 + 65536 × N ) × T0 = mTx 其中 T0 为单片机时基信号周期, Tx 为待测脉冲信号周期,故被测信号频率为 fx = k ( l2 ? l1 + 65536 × N ) × mT0 (11) 其中 k 为可编程分频器相应的分频数 4 4 系统的软硬件设计 本系统采用多周期同 步 测 频 原 理 [3] , 以 盘 AT89C52 单片机为核心, 显 利用其片内定时器/计数 示 器 T2 所特有的捕捉功能, 器 XTAL2 利用定时器 T2 的捕捉功 复位电路 RESET VSS 能及外部中断,软硬件结 GND 合完成待测信号与闸门信 图1 系统硬件组成框图 号的同步,以及待测信号 与时基信号的同时刻计数,使用一个定时器/计数器 T2 实现多周期同步测频技术,使得频率 测试仪的软硬件结构简单易于实现。系统硬件组成框图如图 1 所示,主要由放大限幅电路、 波形转换与整形电路、可编程分频器电路、单片机最小应用系统及键盘显示器电路组成。输 入的正弦波、 三角波等各种形式的小信号电压经放大限幅后, 通过波形转换电路转换为方波 信号,再利用 7414 整形为 TTL 电平信号,利用可编程分频器来扩展频率测量范围的上限, 这样将经过了放大、整形、分频后的待测脉冲送入单片机最小应用系统的 (T2 的外部 输入端 T2EX) ,通过键盘显示器电路来实现被测频率参数(频率、周期、脉宽和占空比) 的选择与动态显示。 放 大 被测信号 与 限 幅 波 形 变 换 整 形 可 编 程 待测脉冲 分 频 器 +5V VCC XTAL1 键 软件采用自顶向下的模块化设计方法 [6] ,将 T2中断服务程序流程图 N 各个功能分成独立的模块,由系统的监控程序统 一管理执行。整个系统由初始化模块、键输入模 块(用于测量参数的选择)、信号频率测量模块、 数据处理模块、数据显示模块等组成。上电后, 首先进入系统初始化模块,在初始化子程序中完 成对定时/计数器 T2 的定时器及捕捉方式的设置, 并启动 T2。 频率测量模块由 T2 中断服务程序完成, 当外 部待测脉冲的下降沿到来或定时器 T2 产生对时基 脉冲的计数溢出时,T2 向 CPU 发出中断申请。 CPU 响应中断后, 通过软件判断是 EXF2 还使 TF2 产生的中断,并进行相应处理。T2 中断服务程序 流程图如图 2 所示。 5 结束语 本文讨论了传统频率测量方法的原理及误 差。在此基础上,对多周期同步测频技术的原理 及其误差进行了详细分析。由于多周期同步测频 技术的测量精度与被测信号的频率无关,实现了 整个测量频段内的等精度测量,消除了 M 法中对 T2外部中断? Y T2外中断次数加1 T2溢出中断 次数加1 Y 第1个外部 脉冲下降沿? N 第m+1个外部 脉冲下降沿? 捕捉寄存器 内容送时基 计数单元1 Y 捕捉寄存器内容 送时基计数单元2 存外中断次数 外中断次数清零 存T2溢出次数 溢出次数清零 清TF2中断 标志 清EXF2中断标志 中断返回 图2 T2中断服务程序流程图 5 被测脉冲信号的计数量化误差 ?N x = ±1 , 克服了 M/T 法中高低频两端精度高而中界频率附 近测量误差最大的缺陷。 本文提出了基于 AT89C52 实现多周期同步测频方法, 利用 T2 的捕 捉功能和外部中断产生与待测信号同步的闸门时间,通过 T2 的定时功能实现了时基信号与 待测信号的同步计数,使得系统只用一个定时器/计数器 T2 就实现了多周期同步测频技术, 该系统软硬件结构简单,具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。 参考文献: 参考文献: [1] 尹克荣.智能仪表中的频率测量方法[J].长沙电力学院学报,2002, 17(1):74-76 [2] 章军,张平,于刚.多周期同步测频测量精度的提高[J].电测与仪表,2003,40(6):16-18 [3] 王连符.测频系统测量误差分析及其应用[J].中国科技信息,2005,(18A):94-94 [4] 李全利.单片机原理及应用技术[M].北京:高等教育出版社,2001 [5] 李群芳 黄建.单片微型计算机与接口技术[M].北京:电子工业出版社,2002 [6] 孙传友,孙晓斌,汉泽西等,测控系统原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002 作者简介: 作者简介: 黄晓峰(1969-),男,甘肃省甘谷县人,副教授,硕士,研究方向为检测技术及智能仪器仪表、计算机控制。 E-mail: 电话: 6 基于 MCS_51单片机的直流电机转速测控系统设计摘要: 给出了一种基于89C51单片机以及 PWM 控制思想的高精度、高稳定、多任务直流电机转速测控系 统的硬件组成及关键单元设计方法。实验结果表明该系统能实时、有效地对直流电机转速进行监测与控制, 而且输出转速精度高、稳定性好。 0 引言 目前使用的电机模拟控制电路都比较复杂,测量范围与精度不能兼顾, 且采样时间较长, 难以测得 瞬时转速。本文介绍的电机控制系统利用 PWM 控制原理, 同时结合霍尔传感器来采集电机转速, 并经 单片机检测后在显示器上显示出转速值, 而单片机则根据传感器输出的脉冲信号来分析转速的过程量, 并 超限自动报警。本系统同时设置有按键操作仪表, 可用于调节电机的转速。 1 系统方案的制定 直流电机控制系统主要是以 C8051单片机为核心组成的控制系统, 本系统中的电机转速与电机两端的 电压成比例, 而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比, 因此, 由 MCU 内部的可编程计数器阵列 输出 PWM 波, 以调整电机两端电压与控制波形的占空比, 从而实现调速。本系统通过霍尔传感器来实 现对直流电机转速的实时监测。系统的设计任务包括硬件和软件两大部分,其中硬件设计包括方案选定、 电路原理图设计、PCB 绘制、线路调试; 软件设计包括内存空间的分配, 直流电机控制应用程序模块的 设计, 程序调试、软件仿真等。 2 硬件设计 C8051是完全集成的混合信号系统级 MCU 芯片, 具有64个数字 I/O 引脚, 片内含有 VDD 监视器、 看门狗定时器和时钟振荡器, 是真正能独立工作的片上系统, 并能快捷准确地完成信号采集和调节。同 时也方便软件编程、干扰防制、以及前向通道的结构优化。 本单片机控制系统与外部连接可实时接收到外部信号, 以进行对外部设备的控制, 这种闭环系统可 以较准确的实现设计要求, 从而制定出一个合理的方案, 图1所示是电机测控系统框图。 图1 电机测控系统框图。 本系统先由单片机发出控制信号给驱动电机, 同时通过传感器检测电机的转速信号并传送给单片机, 单片机再通过软件将测速信号与给定转速进行比较, 从而决定电机转速, 同时将当前电机转速值送 LED 显示。此外, 也可以通过设置键盘来设定电机转速。系统中的转速检测装置由霍尔传感器组成, 并通过 A/D 转换将转速转换为电压信号, 再以脉冲形式传给单片机。这种设计方法具有频率响应高(响应频率达 20 kHz 以上)、输出幅值不变、抗电磁干扰能力强等特点。其中霍尔传感器输入为脉冲信号, 十分容易与 微处理器相连接, 也便于实现信号的分析处理。单片机的 T0口可对该脉冲信号进行计数。 设计时, 可通过单片机的 ~ 五个接口来完成键盘的输入, 口可完成鸣叫和报警, 接电机, ~接显示器的位选, P0口为显示器段选码, 其硬件连接电路如图2所示。 图2 硬件连接电路图。 本系统的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)原理是: 脉冲宽度调制波由一列占空比不同的矩形脉 冲构成, 其占空比与信号的瞬时采样值成比例。该系统由一个比较器和一个周期为 Ts 的锯齿波发生器组 成。脉冲信号如果大于锯齿波信号, 比较器输出正常数 A, 否则输出0。图3所示为脉冲宽度调制系统的 调制原理和波形图。 图3 脉宽调制过程。 设样本 τk 为均匀脉冲信号, 它的第 k 个矩形脉冲可以表示为: 其中, x {t} 是离散化信号; Ts 是采样周期,τ0是未调制宽度, m 是调制指数。现假设脉冲幅度为 A, 中心在 t=kTs 处, τk 在相邻脉冲间变化缓慢, 那么, 其 Xp (t) 可表示为: 其中, 为电机角速度,结合式(2) 可见, 脉冲宽度信号可由信 号 x (t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当 τ0<<> 因此, 脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。C8051单片机有2个12位的电压方式 DAC, 每个 DAC 的输出摆幅为0 V~VREF, 对应的输入码范围是0x000~0xFFF。通过交叉开关配置可将 CEX0~CEX4 配置到 P2 端口, 这样, 改变 PWM 的占空比就可以调整电机速度。 LED 显示采用动态扫描方式, 并用单片机 I/O 接口扩展输出, 再由三极管驱动各显示器的位选端并 放大电流。独立式按键采用查询方式, 按键输入均采用低有效, 上拉电阻可用于保证在按键断开使其 I/O 口为高电平。单片机的 I/O ()引脚所扩展的5个按键分别定义为: 设置、启动、移位、开始、+1 功能。硬件电路确定以后, 电机转速控制的主要功能将依赖于软件来实现。 3 软件设计 本系统的软件程序的设计可分为5个步骤: 分别是综合分析并确定算法; 设计程序流程图;合理选择和分配内存单元以及工作寄存器; 编写程 序; 上机调试运行程序。 应用软件的设计可采用模块化结构设计, 其优点是每个模块的程序结构相对简单, 且任务明确, 易 于编写、调试和修改; 其次是程序可读性好, 对程序的修改可局部进行, 而其他部分可以保持不变, 这 样便于功能扩充和版本升级; 另外, 对于使用频繁的子程序, 可以建立子程序库, 以便于多个模块调 用; 最后是便于分工合作, 多个程序员可同时进行程序的编写和调试工作, 故可加快软件研制进度。 本程序采用8051单片机的 C 语言编程来实现。 在系统的程序设计中, 可采用模块化编程实现。 整个软件由主程序模块、转速测量模块、时钟模块、数据通信模块、动态显示模块等组成。各模块均 采用结构化程序设计思想设计, 因而具有较强的通用性; 而采用模块化程序结构则可使软件易于调试、 维护和移植。 系统软件可根据硬件电路的功能与 AT89C51各管脚的连接情况对软件进行设计。以便明确各引脚所要 完成的功能, 从而方便进行程序设计和内存地址的分配, 最终完成程序模块化设计。 本系统为直流电机测控系统。根据系统性能要求, 除复位电路外, 还应该设置一些功能键: 包括启动键、设置键、确定键、移位键、加1键等。由于本系统中的单片机还有闲置的 I/O 口线,而系 统要求所设置的按键数量也不多, 因此, 可以采用独立式按键结构。 根据直流电机控制系统的结构, 该电机转速控制系统为一简单的应用系统, 可以采用顺序的设计方 法。这种设计由主程序和若干个中断服务程序构成, 整个电机转速测控系统可分成六大模块, 每个模块 完成一定的功能。图4所示是根据电路图确定的程序设计模块图。 图4 直流电机控制软件设计模块图。 其中主程序模块主要设置主程序的起始地址、中断服务程序的起始地址、有关内存单元及相关部件的 初始化和一些子程序调用等。其主程序流程图如图5所示。 图5 主程序流程图。 对于定时器 T1 (1s) 子程序的设计,其实在单片机中,定时功能既可以由硬件(定时/计数器) 实现,也 可以通过软件定时程序来实现。软件延时程序要占用 CPU 的时间, 因而会降低 CPU 的利用率。而硬件定 时则通过单片机内的定时器来定时, 而且, 定时器启动以后可与 CPU 并行工作, 故不占用 CPU 的时间, 从而可使 CPU 具有较高的工作效率。 本系统采用硬件定时和软件定时并用的方式, 即用 T1溢出中断功能来实现10 ms 定时, 而通过软件 延时程序实现1 ms 定时。其中 T1定时器中断服务程序的功能主要实现转速值的读入、检测与缓存处理。 对于定时器 T1的计数初值计算, 由于本系统采用的是6 MHz 的时钟频率, 所以, 一个机器周期时 间是2 ?s。这样, 根据 T1定时器产生500 ?s 的定时, 便可以计算出计数初值。 本文设计的转速测控系统的工作方式寄存器 TMOD=00010000B, T1定时器以工作方式2来完成定时。 4 程序调试 程序调试可在伟福仿真软件上进行编制, 该软件支持脱机运行, 纯软件环境可模拟单步、跟踪、全 速、 断点; 源文件仿真、 汇编等, 并可支持多文件混合编程。 仿真调试后的目标程序可以固化到 EPROM, 然后用专门的程序烧写器对89C51单片机进行程序烧写。 5 结束语 本设计采用 C51进行编程, 程序占用存储器单元少, 执行速度快, 并能够准确掌握执行时间, 实 现精细控制。同时由于采用89C51为 CPU,并利用噪声抵抗能力较强的 PWM 控制技术、串行口扩展显示 器接口和 I/O 口扩展键盘, 因而可省去片外 RAM, 而且体积小, 功能全, 小巧灵活,操作方便, 又 可安装在工作现场单独工作。因而具有较大的实用价值和良好的应用前景。

NO。I can not 。

工业噪声检测论文

在研究目的与意义的标题下首先应该写商业银行信贷风险变化对于我国目前经济发展的影响和深远意义。而且可以从最近炒的比较热的“民生”概念入手,着力分析对于老百姓生活的影响,或者说对于我们物价、房价等关系到衣食住行的一些东西的影响。在研究现状评述中要从欧美等先进国家的案例进行分析,在分析我国现在的优势和不足,最后自己再提出相应的改进方法或者几点小建议就可以了。我在这里只是进行逻辑上的分析,至于如何对于你这个论文题目的内容加以丰富就应该查找相应的专业书籍和文献了。

论文居然可以这样写,高人一个!

楼主看看:这些年来,城市环境噪声控制的特点正在发生着以下4个方面的变化:一是由单纯的工业噪声控制向民用领域(如建筑施工噪声等)转移,二是由固定噪声源治理向流动噪声源治理转移,三是由大环境的噪声治理向小环境的噪声治理转移,四是城市居民由直接向环保部门投诉转向法院起诉。2国外的行吗?一、美国噪声污染控制的沿革美国的噪声污染控制是从控制飞机噪声污染开始的。1968年,美国发布了《飞机噪声削减法》(TheAircraftNoiseAbatementAct),由联邦航空局实施。为了协调联邦噪声削减活动,1970年,美国环保局成立了噪声削减和控制办公室,主要负责确定噪声源、制订噪声排放标准、推进州和地方噪声控制计划、促进教育和研究等项工作。1972年,美国国会通过了《噪声控制法》(TheNoiseControlAct),宣称此项国家政策将把所有美国人从噪声干扰中解脱出来。1978年,又通过了《宁静社会法》(QuietCommunitiesAct),它修正了1972年《噪声控制法》的部分内容,以增加联邦机构之间的协调,主要是促进联邦航空局在噪声管理上的责任,让其向公众提供噪声影响的详细分析。但1981年美国国会同意了里根政府的提议,取消了噪声削减和控制办公室的政府资金,这样该办公室只是在名义上存在。美国环保局也不得不终止了大部分联邦噪声削减活动,而将首要噪声管理职责转移到州和地方政府。由于美国环保局不再行使噪声控制权,难以协调各地方的噪声污染控制活动,造成美国噪声污染(特别是在机场附近)成为突出的社会问题。自1997年第105次国会开始,有议案提出重建噪声削减和控制办公室,加强联邦对噪声污染的统一管理,历经1999年第106次国会、2001年第107次国会,至今仍未获得批准。二、美国的噪声标准体系1972年《噪声控制法》将“改善环境使所有美国人从危害他们健康和福利的噪声中解脱出来”作为一项国家政策。这项法律在联邦和州、地方政府之间分配权利,联邦的首要职责是噪声源排放控制,州和其他行政部门保留对噪声源的使用和环境允许噪声水平进行控制的权利。根据上述法律授权,联邦政府负责主要噪声源排放标准的制订,区域环境噪声标准则由州或地方政府自行负责。这一点与我国的噪声标准体系有所不同。1.噪声环境质量标准为了联邦噪声控制的需要,确保联邦对州和地方的协助和指导,《噪声控制法》要求美国环保局公布数据,说明在留有适当安全余量前提下,为保护公众健康和福利,针对特定区域和不同条件,可达到并保持的环境噪声水平。为完成此项要求,美国环保局于1974年3月发表了《在留有适当安全余量前提下为保护公众健康和福利所需的环境噪声水平》。这篇文章通过大量的分析,确定了多种情况下保护公众健康和福利的噪声水平(见下表)。但美国环保局明确声明:“本文被批准作为一般性应用,不构成标准、规范或法规”,“州和地方政府应根据各自需要和情况运用这份资料。”以上述美国环保局的研究成果作为依据,美国一些州和地方政府制订了适用于本地区的环境噪声标准,如卡罗拉多州、特拉华州、夏威夷、马里兰州等。2.噪声排放标准美国有关法律要求联邦政府提供统一的噪声控制标准用以减少公众在有害噪声环境中的暴露,但建立和实施这些标准的职责却分配在多个联邦机构中,如美国环保局、联邦航空局以及职业安全和健康管理局等。过去,主要是通过噪声削减和控制办公室来协调各联邦机构之间的噪声控制活动。在噪声削减和控制办公室的大力推动下,建立并实施的噪声控制标准包括:飞机与机场、州际公路运输、铁路、工业生产活动、中重型卡车、摩托车和机动脚踏两用车、可移动空气压缩机。同时,联邦政府还资助在噪声暴露区开展住房计划。虽然美国国会在1981年取消了噪声削减和控制办公室的政府资金,但原来的标准和法规依然有效,其他的联邦机构继续在各自的管理权限内建立和实施噪声源控制标准。除联邦统一噪声标准外,州和地方政府有权决定其他噪声源的控制范围,包括商业、工业和生活活动中产生的噪声水平,例如伊利诺伊、俄勒冈、犹他等州就分别制订了船舶噪声标准。因地点不同,法规对这些噪声源的控制会有很大变化。

城市是人类高度文明的产物,是近代文明的象征,一个国家城市化水平的高低已成为其现代化水平的一个重要标志。我国近年来高速的经济发展促使了城市化的进程,预计2020年中国城镇人口将达到亿。自工业革命以来,人类在走向现代化、工业化、城市化社会发展的同时带来了资源枯竭、生态破坏、环境污染等一系列问题。城市上空的有害气体、浑浊的空气降低了日照率及太阳辐射强度,居民经常处于强噪声的干扰中。居住环境与人的心理及生理健康关系密切,人对环境刺激的调节能力是有限的。近年来,我国城市有因邻户建筑物对日照采光遮挡而上诉法院要求保护日照权的案件,也有因夜间强烈的施工噪声干扰睡眠而发生暴力冲突的情况,可见人们对所处居住环境的日益重视。

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