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基于多光谱法的爆炸火焰测温系统的研制

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目录

基于多光谱法的爆炸火焰测温系统的研制

DEVELOPMENT OF EXPLOSION FLAME TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MULTI-SPECTRAL THERMOMETRY

摘要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 课题来源和主要研究内容

1.3.1 课题来源

1.3.2 主要研究内容

第2章 系统的总体方案及技术指标

2.1 系统设计要求

2.2 系统的总体方案

2.2.1 光路的总体方案

2.2.2 硬件电路设计的总体方案

2.3 本章小结

第3章 系统的硬件设计

3.1 光路系统的设计

3.2 前置放大电路的设计

3.2.1 I/V转换电路

3.2.2 三级放大电路

3.3 采样保持和多通道电路设计

3.4 A/D转换电路设计

3.5 外扩存储电路设计

3.6 电平转换电路

3.7 数据的传输

3.8 本章小结

第4章 系统的软件设计

4.1 TMS320F2812处理器的主要特点

4.2 ICETEK-F2812-A评估板的简介

4.2.1 ICETEK-F2812-A评估板技术指标

4.2.2 ICETEK-F2812-A评估板接口说明

4.3 DSP集成开发环境简介

4.4 软件总体流程框图

4.5 数据采集通道的软件设计

4.6 A/D转换的软件实现

4.6.1 独立工作方式下时序

4.6.2 全控工作方式下时序

4.7 铁电存储器的软件实现

4.8 本章小结

第5章 仪器的标定与实验数据

5.1 常用的标定方法

5.2 波长函数(PWF)的标定原理

5.3 不确定度分析

5.4 放大电路实验结果

5.5 采样保持电路的实验结果

5.6 A/D转换实验数据

5.7 本章小结

结论

参考文献

附 录 1 光学系统外观图

附 录 二 数据采集系统硬件电路板

附 录 三 DSP外围设计电路板

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢

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摘要

随着科学技术的发展,温度测量越来越受到重视,而且对测量准确度的要求也越来越高,在某些场合,温度测量问题成为关键问题。此外随着能源危机的出现,出于节能、环保的目的,在工业生产应用中,对温度的监测也越来越重要,尤其是在航天、材料、能源、冶金等领域中占有极重要地位。
  温度测量分为接触测温与非接触测温两大类,接触测温法测得的温度是物体的真实温度,但其动态特性差,由于要接触被测物体,故对被测物体的温度场分布有影响,而且受传感器材料耐温上限的限制,不能应用于超高温测量。非接触测温目前仍以辐射测温法为主,辐射测温在理论上不存在测温上限,具有测温范围广、响应速度快、不破坏被测对象温度场等特点。因此在实际应用中,辐射测温技术越来越受到重视并被广泛应用于高温快速测量中。
  本文就是利用多光谱法对导弹爆炸瞬间温度进行测量。论文详细阐述了该爆炸火焰测温系统的硬件和软件设计,硬件电路主要包括I/V转换电路,三级放大电路,采样保持电路,以及A/D转换电路和外扩存储电路。软件设计以TMS320F2812DSP为核心,由于该芯片具有低成本、低功耗、高速度,实时性好等优点,所以选择该芯片作为整个系统的核心。
  该系统可以测量的温度范围为800℃~3500℃,测温范围大,测量准确,性能可靠,并且由于作了相应的防爆处理使其具有一定的可更换性,因此在国防、航天、航空领域具有很好的应用前景。

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