用于路面传感器的盐度检测技术

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xushuai880620
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
路面传感器在公路交通领域有着很重要的应用,如可以为公路气象站服务,远程监控特定地点,全天候、方便、快速、准确的提供路面路况信息。对路面环境状况的全面评估可以大大提高交通安全系数。随着我国高速公路建设的推进,路面传感器市场前景广阔。国外有很多致力于路面传感器方面的研究,某些传感器已经商业化生产。目前我国路面传感器市场主要被国外企业垄断,为致力实现路面传感器国产化的目标,本课题以路面传感器中的盐度检测模块为研究对象。   本文设计的盐度检测模块主要用于路面状况中检测除冰剂的浓度和预测结冰点,可集成于路面传感器中。由于实际中大量使用的是氯化钠为主要成分的除冰剂,所以我们把对于除冰剂的检测称为盐度检测。通过检测电路得到盐度值,然后根据不同盐度的溶液结冰温度不同的原理来预测可能的结冰温度。   模块的控制核心-兹控制器(MCU)选用Silicon Laboratories公司的C8051F410,它是一款增强型单片机,有27个I/O作为专用的模拟信号输入口,片内AD为12位,集成SMBus,32KB flash存储器,能满足系统多功能,高精度,即时通讯,智能编程的需要。   模块的硬件单元包括:温度检测和盐度检测,其中盐度检测是核心单元。根据不同盐溶液的电导率不同的原理,通过检测盐溶液的电导变化来间接反映盐度的变化。盐度检测电路以电导测量为目标,采用类似双极性脉冲电压激励的形式,不同之处在于加入了直流偏置,这样即省去了负电源,又避免了电极的极化。因为温度影响水的电导率,从而影响盐度测量,为了提高盐度测量精度,必须进行温度补偿技术,设计了基于恒流源激励的Pt1000测温电路。   模块软件采用前后台系统,前台程序通过中断来接收上位机请求,前台程序以中断服务子程序为主;后台程序以查询的方式执行上位机任务,主要包括了微控制器C8051F410的程序设计以及各个功能模块的程序设计。这样设计的好处是能最大的保证系统的实时性。软件的开发采用了SiliconLaboratories IDE集成开发环境,使用Keil Cx51语言进行程序编译。   通过对标准盐度溶液的测量,采用曲线拟合的方法对盐度模块在四个不同盐度区间内进行数据的标定,得到了四个拟合公式。采用同样的方法对温度和不同标准盐溶液的结冰点进行数据的标定。在测量标准温度下盐度的基础上,盐度模块采用插值法进行温度的补偿。   我们对盐度模块做了大量的测试工作,通过对各功能模块和实验样机的整体测试看,盐度模块的各项性能符合基本指标要求。温度在-30℃~70℃测量范围内精度都在±1℃以内;盐度检测范围:0.0%~0.0%;盐度检测在高浓度和低浓度的精度都保持在±1%以内,在盐度值为0.0%~15.0%区间内,检测精度达到0.5%以内。预测结冰温度在整个测量范围内的精度在±1℃以内。   在本文的最后对所做的工作进行了总结,并提出改进意见。
其他文献
通过平面海报设计和色彩两者的含义与联系,以及色彩的情感表现方式,体现了色彩在平面海报设计中的重要地位,从而对招贴设计中的色彩功能和色彩特性有了更深刻的认识。 Throu
摘 要: 《导游基础》课程是职业学校导游专业最基本的专业知识,是导游专业学生考导游证的必要课程之一,学好这门课程更能提高导游专业学生今后的职业能力和社会竞争能力,笔者在《导游基础》课堂中渗透了能力本位教育教学,目的是提高职校导游专业学生的理解能力和实际运用能力,从而提高职校导游专业学生的社会竞争力。在导游基础课堂教学中要实现这个转变,专业教师就必须具备现代教育理念、更多的专业知识与能力,这样
摘 要: 随着我国高等教育办学规模的扩大,热门专业的不断升温,我国高校十多年的快速发展已经给教育带来前所未有的希望和问题,作者论述了我们应该正视问题与不足,不断总结经验教训,努力探索解决问题的方法与途径。  关键词: 高校艺术设计教育 发展现状 问题  一、目前国内设计教育的快速发展,源自所谓“大学教育产业化”的政策  经济发展得快,设计需求量就大,各个院校都意识到设计教育是美术
血管生成素是核糖核酸酶超家族中唯一一个具有促血管生成能力的成员,也是目前已知的所有血管生成因子中独具核糖核酸酶活性的因子.它是由123个氨基酸组成的分子量约为14kD的
学位
随着现代通信技术的飞速的发展和进步,对研究无线电测向技术发展的需求也日益迫切。本文主要研究了基于相关干涉仪的测向算法,该方法具有高测向灵敏度、算法简单、可适用于多种
作者根据《宠物护理与美容》的特点与要求,探讨该课程的教学方法和体会,旨在增强课程教学效果,提高人才培养质量,为行业提供具备扎实理论知识和较强实践能力的高素质技能型专
多频段岸基微波辐射计是海上平台海洋遥感定标与检验的关键现场观测设备之一。数据采集与系统控制单元是多频段岸基微波辐射计的重要组成部分,它对微波辐射计系统工作模式进行控制,完成对信号的采集和数字化处理,并根据数据处理结果调整系统工作状态,通过异步串行通信接口与远程计算机系统进行通信。本文的主要内容包括:(1)阐述了微波辐射计进行海洋动力环境探测的工作机理,简要介绍了多频段岸基微波辐射计的系统构成及技术
阳光乃宇宙能量之源,象征着光明、温暖、多彩、和谐与生机。阳光教育正是借喻阳光的这些美好特性,通过一系列以人为本的“阳光环境”打造和“阳光策略”实施,形成以“阳光”为核
天线与带通滤波器是无线通信系统中两个关键器件,其主要作用是将特定频率范围内的信号进行接收与发射,而阻断这个频率范围以外的信号,达到选择性传输的目的。将天线与滤波器