探讨氧化锆具有自校正功能现场总线智能氧量仪设计

论文导读：路28-293.4模拟量输出电路29-303.5控温及超温保护电路30-313.5.1PWM介绍303.5.2基于PWM开关制约的控温电路设计30-313.6电源电路31-323.6.1仪表供电方式31-323.6.2电源抗干扰设计323.7液晶屏及按键设计32-333.7.1LCD液晶屏介绍323.7.2按键设计32-333.8CAN总线设计33-353.8.1CAN总线技术概述333.8.2CAN总线的特点
摘要：本论文在浅析和总结国内外氧化锆氧量浅析仪表的进展近况及走势的基础上,综合运用新型系统级微处理器、先进的自动校正和控温算法、计算机软硬件设计策略以及现场总线技术,研发了具有自校正功能的现场总线智能氧量浅析仪表。本论文所研发的氧量浅析仪主要用于锅炉的烟气尾道的氧含量测量,锅炉烟气的氧含量是锅炉燃烧优化的一个重要指标,通过实时监测锅炉烟气的氧含量,来调节风煤比,可有效提升锅炉的燃烧效率,给利用方带来巨大的经济效益。仪表的设计采取智能化、模块化的设计策略,采取功能强大的MC9S12XEP100MAL单片机作为制约处理器,使系统的电路大大简化,提升了系统的可靠性和稳定性,同时也使得系统的功能扩展和软硬件升级变得简单。仪表在控温设计上采取自动变量程的设计思路,加以基于脉宽调制的变参数PI调节策略,极大的提升了温度制约精度。突破传统的仪表校正思路,采取基于斜率校正系数K的校正策略,弥补了当前校正策略的不足,减少了测量误差,使得仪表的校正功能更加智能化。为了增强系统的可靠性、开放性和通讯功能,首次将CAN总线技术运用到氧化锆氧量浅析系统中。本仪表相对于传统仪表,有很多突出特点。它具备只能测量、实时监测的能力,并能实现自动校正、数字滤波、智能处理、系统保护等功能。基于CAN总线的智能仪表所特有人机交互、数据通讯、大容量实时存储等功能更是常规仪表所无法比拟的。关键词：自动校正论文现场总线论文氧化锆氧量浅析仪表论文智能仪表论文
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Abstract6-10
第1章 绪论10-16

1.1 氧量浅析仪表的进展近况及走势10-12

1.1 热磁式氧量浅析仪10-11

1.2 电化学式氧量浅析仪11

1.3 磁压式氧量浅析仪11

1.4 氧化锆氧量浅析仪11-12

1.2 氧化锆氧量浅析仪的国内外进展情况及走势12-13

1.2.1 氧化锆氧量浅析仪的进展情况12

1.2.2 氧化锆氧量检测器的进展12-13

1.2.3 氧化锆氧量变送器的进展13

1.3 现场总线智能氧量仪表13-14

1.4 课题的探讨作用14-15

1.5 课题探讨内容15-16

第2章 仪表的氧量测量与校正设计16-23

2.1 氧化锆氧量仪的测氧原理16-17

2.

1.1 氧化锆的材料特性16

2.

1.2 氧浓差电池原理16

2.

1.3 能斯特公式16-17

2.2 氧化锆氧量仪的校正原理17-19

2.1 本底电势修正17

2.2 标准气体修正17-19

2.3 氧化锆氧量仪的校正历程19-20

2.4 氧化锆氧量仪的温度制约原理20-22

2.5 本章小结22-23

第3章 仪表的硬件电路设计23-38

3.1 单片机的选型及介绍23-24

3.2 系统总体设计结构24-25

3.3 模拟量采集电路25-29

3.1 运算放大电路25-26

3.2 ATD转换模块26

3.3 温度采集电路26-28

3.4 氧量采集电路28-29

3.4 模拟量输出电路29-30

3.5 控温及超温保护电路30-31

3.5.1 PWM介绍30

3.5.2 基于PWM开关制约的控温电路设计30-31

3.6 电源电路31-32

3.6.1 仪表供电方式31-32

3.6.2 电源抗干扰设计32

3.7 液晶屏及按键设计32-33

3.7.1 LCD液晶屏介绍32

3.7.2 按键设计32-33

3.8 CAN总线设计33-35

3.8.1 CAN总线技术概述33

3.8.2 CAN总线的特点33-34

3.8.3 CAN总线系统34

3.8.4 CAN节点电路设计34-35

3.9 硬件的抗干扰设计35-37

3.9.1 干扰来源35

3.9.2 抗干扰措施35-37

3.10 本章小结37-38

第4章 仪表的软件设计与开发38-51

4.1 系统软件调试以及开发工具介绍38

4.2 仪表软件设计总体浅析38-39

4.3 仪表的下位机程序设计39-40

4.4 仪表的上位机程序设计40

4.5 显示操作界面的设计40-49

4.5.1 开机界面40-41

4.5.2 报警定值界面41-42

4.5.3 参数设置界面42-46

4.5.4 参数显示论文导读：界面46-474.5.5系统校正界面47-494.6软件的抗干扰设计494.6.1看门狗494.6.2滤波算法494.7本章小结49-51第5章总结与展望51-535.1探讨工作总结51-525.2展望52-53参考文献53-55攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果55-56致谢56上一页12
界面46-47

4.5.5 系统校正界面47-49

4.6 软件的抗干扰设计49

4.6.1 看门狗49

4.6.2 滤波算法49

4.7 本章小结49-51

第5章 总结与展望51-53

5.1 探讨工作总结51-52

5.2 展望52-53

参考文献53-55
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果55-56
致谢56