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粉尘质量流量的测量在工业生产和科学研究中具有重要的意义,静电传感器结合相关测速为实现粉尘的在线质量流量测量提供了有效的解决办法,具有很高的研究与应用价值。
本文深入研究了静电传感器的传感机理,从理论上提出了静电传感器的设计依据。并采用静电式传感器结合相关测速的方法建立了一套粉尘质量流量测量系统,分析了实验现象和结果,验证了相关测速用于粉尘质量流量测量的可行性,并且通过系统调试和实验,针对发现的问题对信号采集系统和相关测速算法不断地进行了改进和验证,使其性能有了显著地提高。
本文主要完成了以下工作:
(1)对静电传感器做了深入的研究,完成了静电传感器的设计、制作和调试,并应用滤波、屏蔽、接地等电磁兼容技术以获取高信噪比的微弱信号。
(2)在单片机系统中利用FFT算法对采集的信号实现了互相关运算,完成了频域内完成了信号的处理,实时显示测量的参数。
(3)实现单片机与上位机的通信,在上位机设计了一个利用基-4 FFT算法实时计算相关函数,并显示相关曲线和相关参数的人机界面。