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基于ARM9的车钩力测量系统的设计
| 论文题名： | 基于ARM9的车钩力测量系统的设计 |
| 关键词： | 车钩力测量;电桥法;ARM芯片;数据采集 |
| 摘要： | 车钩力是车辆设计的一个重要指标。列车在行车中，车钩是传递动力的最重要的部件之一，有许多列车事故的发生都是因为车钩受力超出了相关指标。我国重载列车任务繁重，其车钩力比其它类型列车要提高很多，对车钩力的研究有着非常重要的现实意义。对于车辆整体性能的研究或者对于研究车钩自身的性能，车钩力的测量是第一步，只有掌握了切实可靠的数据才能展开下一步的研究工作。 本文采用电桥法建立了车钩应力的测量系统，对于建立测量系统的硬件及软件都进行了设计。在硬件方面有以下内容: 1.电源设计。完成由+12V到±5及+3.3V之间的转换。 2.电桥设计。使用运放OP07和三极管组成可变电压源电路给电桥供电，非线性误差可以被完全去除，应变片应变大小与电桥电压输出成正比例关系。 3.信号放大器采用INA114，完成对微弱信号的放大，INA114可以根据需要调节放大倍数。 4.巴特沃斯低通滤波器的设计。因为巴特沃斯滤波器的特性曲线具有最平坦的特性，在本文中选用。其硬件选用二阶压控电压源电路。 5.AD转换电路选用16位芯片MAX195，并使用电平转换芯片74LVTH16245A实现S3C2440所使用的3.3V电平和MAX195所使用5V电平之间的转换。 6.选用ARM9处理器S3C2440做为CPU，该芯片是主流的ARM芯片，有多种优势。 7.采集数据使用SD卡存储，SD卡是大容量存储设备，使用方便。而软件方面包含以下内容: 1.使用U-BOOT做为Bootloader。 2.裁剪Linux内核并将其移植到CPU上。 3.编写MAX195驱动程序，添加到Linux内核中。 4.编写基于Linux操作系统的应用程序，实现读取AD转换值并保存到SD卡的功能。 在实际测量时，为了便于控制主控CPU的工作状态以及更新程序等操作，采用GPRS网络与S3C2440的串口相连接，可实现远程监控。 采集板采用CD4051模拟开关，可以接入8路模拟信号，后期可以根据需要扩展。 |
| 作者： | 钱鹏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 林建辉;张兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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