基于无线传感器网络的天文望远镜环境监测系统设计与优化
发布时间：2022-01-11 08:37
多通道双折射滤光器是太阳磁场观测的重要仪器,旨为提高太阳单色观测能力。滤光器中双折射晶体的折射率对温度稳定性要求高,因此需设计高精度多点温度测量系统,对环境温度进行控制,保证滤光器在恒温下工作。同时,由于温度测量系统中有线供电方式存在电源线等线缆,会对温度测量精度产生影响。为解决上述问题,本论文结合实际需要,对基于无线传感器网络的天文望远镜环境监测系统中涉及到的关键技术做了详细研究与设计。本文主要研究内容包括以下四个方面:（1）在对比分析电桥型电路,改进型V-1电路误差的基础上,设计完成新的温度测量电路——改进型V-2电路。改进型V-2电路温度测量误差最小,相对误差在区间[-0.0185℃,+0.0186℃]。（2）结合新型无线充电芯片ADP5091,提出新的无线充电方案,利用ADP5091评估板验证完成方案可行性,并自主设计了无线充电模块。在发射端输入5V电压,用万用表测试接收端,接收端接收到的电能为19.2mV。（3）在北京市计量检测科学研究院恒温环境中完成改进型V-1电路的精度鉴定。鉴定结果表明:整个系统温度测量精度达±0.02℃,可实现对望远镜中滤光器高精度温度测量。（4）搭建...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－６温度信号采集电路??Ｆｉ．２－６?Ｔｈｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ?ｓｉｎａｌ?ａｃｕｉｓｉｔｉｏｎ??
已有的数据处理及传输模块能够稳定运行，主要是温度测量精度有待进一步??提高。故只是重新论证并结合改进型Ｖ－２电路设计测温电路模块。??最后设计完成测温电路模块如图２－５，图２－６所示。??Ｊ￣＂］?Ｊ?＾??＼°ＳＩ?＼＾Ｓ２?＼°Ｓ３?＼？Ｓ４????，―）?????．??３?￣???１?＾Ｌ－，??§Ｋ＿?４??Ｈｅａｄｅｒ?４?＾?．?Ｓ９???＾??ＩｒｃＩ?Ｉｒｃ２?Ｉｒ３?§ｔ〇°?Ｉ?１??■?■９００?：＿１０００?：１１００?Ｈｅａｄｅｒｓ??，．Ｒｂ??：；ｌｋ??ＧＮＤ??图２－５传感器电路??Ｆｉｇ．２－５?Ｓｅｎｓｏｒ?ｃｉｒｃｕｉｔ??Ｕ２?￣￣????啦?ＳＣＬＫ?ＤＩＮ?＜４＾?——??Ａ０＞Ｄ?—?＾?＾?眶丽?＾￣￣—??－＝＾＝－?—?ｈ＞?ＣＳ?ＤＶＣＸ：?—?Ｈｖｅｅ??丄?ｃＪ?＾?ＩＯＵＴＩ?ＡＶＣＣ?—??????＾?ＡＪＮｌ（＾）?〇ＮＤ?—???＾￣￣￣｜?，｜｜?￣Ｔ〇＞ｕｆｌ?ＡｔＮｌ（．＞?１０ＵＴ２
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小二乘法的光纤互感器双路温补技术[J]. 丁浩,李军,商和龙,李洪全,张猛,闫冠峰,王新刚,逯怀东,尹晓敏. 电子测量技术. 2016(06)
[2]基于PT100的温度测量系统设计[J]. 唐军,罗德雄,杜秀君. 电子测试. 2016(09)
[3]标准铂电阻温度计的自热效应研究及零功率修正方法[J]. 方院生,王琦,丁诚,王文龙,唐曦凌,马勇. 测控技术. 2015(11)
[4]利用测温电路线性补偿MEMS加速度计零偏温漂[J]. 徐哲,刘云峰,董景新. 仪表技术与传感器. 2015(08)
[5]新型温度传感器的研究与发展[J]. 杨亮. 科技与企业. 2015(14)
[6]一种带MPPT的车载太阳能充电系统设计[J]. 海涛,朱浩,石磊,梁挺兴,林波,陈凯. 可再生能源. 2015(01)
[7]工业铂热电阻不同检定方法检定结果可信度研究[J]. 陈桂生,付志勇,朱育红,赵晶,杨锐. 中国测试. 2014(06)
[8]基于光子晶体带隙特性的反射式多通道滤光片设计[J]. 贺芝宇,焦宏飞,程鑫彬,张锦龙,王占山. 光学学报. 2014(02)
[9]电压精度和温度对镍氢电池组的影响[J]. 石发强. 微型机与应用. 2013(20)
[10]分布式光纤测温技术综述[J]. 于海鹰,李琪,索琳,袁晓宁,魏谦. 光学仪器. 2013(05)
博士论文
[1]基于光谱识别的多光谱测温技术研究[D]. 张磊.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]Qi标准无线充电功能的手机实现[D]. 潘鑫.西安电子科技大学 2013
[2]UHF频段RFID阅读器天线研究与设计[D]. 邓兵.南京理工大学 2013
[3]PCR仪温度检测及校准规范研究[D]. 方荣瑞.中国计量学院 2012
[4]三通道滤光器热分析及高精度温控的研究[D]. 李进.北京交通大学 2011
[5]智能温度测量仪表的研究和设计[D]. 韩智.河北科技大学 2010
[6]高精度多通道温度测量技术研究[D]. 薛清华.华中科技大学 2007
本文编号：3582471
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－６温度信号采集电路??Ｆｉ．２－６?Ｔｈｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ?ｓｉｎａｌ?ａｃｕｉｓｉｔｉｏｎ??
已有的数据处理及传输模块能够稳定运行，主要是温度测量精度有待进一步??提高。故只是重新论证并结合改进型Ｖ－２电路设计测温电路模块。??最后设计完成测温电路模块如图２－５，图２－６所示。??Ｊ￣＂］?Ｊ?＾??＼°ＳＩ?＼＾Ｓ２?＼°Ｓ３?＼？Ｓ４????，―）?????．??３?￣???１?＾Ｌ－，??§Ｋ＿?４??Ｈｅａｄｅｒ?４?＾?．?Ｓ９???＾??ＩｒｃＩ?Ｉｒｃ２?Ｉｒ３?§ｔ〇°?Ｉ?１??■?■９００?：＿１０００?：１１００?Ｈｅａｄｅｒｓ??，．Ｒｂ??：；ｌｋ??ＧＮＤ??图２－５传感器电路??Ｆｉｇ．２－５?Ｓｅｎｓｏｒ?ｃｉｒｃｕｉｔ??Ｕ２?￣￣????啦?ＳＣＬＫ?ＤＩＮ?＜４＾?——??Ａ０＞Ｄ?—?＾?＾?眶丽?＾￣￣—??－＝＾＝－?—?ｈ＞?ＣＳ?ＤＶＣＸ：?—?Ｈｖｅｅ??丄?ｃＪ?＾?ＩＯＵＴＩ?ＡＶＣＣ?—??????＾?ＡＪＮｌ（＾）?〇ＮＤ?—???＾￣￣￣｜?，｜｜?￣Ｔ〇＞ｕｆｌ?ＡｔＮｌ（．＞?１０ＵＴ２
ＭＩＳＯ连接；ＳＣＬＫ是串行时钟信号引脚，与ＣＣ２５３０芯片中ＳＰＩ接口?ＳＣＬＫ连接。??２．３．２检测与调试??设计完成整个系统电路。传感器电路ＰＣＢ板和系统电路ＰＣＢ板分别如图２－７，??图２－８所示：??画闕??＿職丨關Ｉ閥丨關??图２－７传感器电路ＰＣＢ板??Ｆｉｇ．２－７?Ｔｈｅ?ＰＣＢ?ｏｆ?ｓｅｎｓｏｒ?ｃｉｒｃｕｉｔ??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小二乘法的光纤互感器双路温补技术[J]. 丁浩,李军,商和龙,李洪全,张猛,闫冠峰,王新刚,逯怀东,尹晓敏. 电子测量技术. 2016(06)
[2]基于PT100的温度测量系统设计[J]. 唐军,罗德雄,杜秀君. 电子测试. 2016(09)
[3]标准铂电阻温度计的自热效应研究及零功率修正方法[J]. 方院生,王琦,丁诚,王文龙,唐曦凌,马勇. 测控技术. 2015(11)
[4]利用测温电路线性补偿MEMS加速度计零偏温漂[J]. 徐哲,刘云峰,董景新. 仪表技术与传感器. 2015(08)
[5]新型温度传感器的研究与发展[J]. 杨亮. 科技与企业. 2015(14)
[6]一种带MPPT的车载太阳能充电系统设计[J]. 海涛,朱浩,石磊,梁挺兴,林波,陈凯. 可再生能源. 2015(01)
[7]工业铂热电阻不同检定方法检定结果可信度研究[J]. 陈桂生,付志勇,朱育红,赵晶,杨锐. 中国测试. 2014(06)
[8]基于光子晶体带隙特性的反射式多通道滤光片设计[J]. 贺芝宇,焦宏飞,程鑫彬,张锦龙,王占山. 光学学报. 2014(02)
[9]电压精度和温度对镍氢电池组的影响[J]. 石发强. 微型机与应用. 2013(20)
[10]分布式光纤测温技术综述[J]. 于海鹰,李琪,索琳,袁晓宁,魏谦. 光学仪器. 2013(05)
博士论文
[1]基于光谱识别的多光谱测温技术研究[D]. 张磊.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]Qi标准无线充电功能的手机实现[D]. 潘鑫.西安电子科技大学 2013
[2]UHF频段RFID阅读器天线研究与设计[D]. 邓兵.南京理工大学 2013
[3]PCR仪温度检测及校准规范研究[D]. 方荣瑞.中国计量学院 2012
[4]三通道滤光器热分析及高精度温控的研究[D]. 李进.北京交通大学 2011
[5]智能温度测量仪表的研究和设计[D]. 韩智.河北科技大学 2010
[6]高精度多通道温度测量技术研究[D]. 薛清华.华中科技大学 2007
本文编号：3582471
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