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地铁杂散电流数据监测传感器的设计
| 论文题名： | 地铁杂散电流数据监测传感器的设计 |
| 关键词： | 杂散电流;极化电压;传感器;控制器局域网;地铁管理;数据监测 |
| 摘要： | 城市轨道交通系统中的杂散电流会使混凝土结构中的钢筋以及轨道交通沿线的埋地金属管线发生严重的电化学腐蚀，从而引发安全事故。因此对杂散电流进行监测具有非常重要的意义。 本论文的任务是根据地铁杂散电流的特点以及行业规范，设计一种地铁杂散电流数据监测传感器。该传感器是全自动化地铁杂散电流监测与控制系统的重要组成部分。设计以Silicon Lab公司生产的C8051F020混合信号微控制器为核心控制芯片，主要包括信号预处理模块、通信模块和辅助模块。信号预处理模块包括信号的滤波和12位模数转换电路，模块的主要功能是实现信号的采集、信号电平调整和模拟信号到数字信号的转换。通信模块采用Philips公司的独立CAN控制器SJA1000，通过CAN总线实现传感器与转接器或监测装置之间的通信。辅助模块主要包括指示灯电路和拨码开关电路等。由于传感器所处的工作环境恶劣，设计中还增加了EMC保护电路。同时，通过特有的软硬件设计，使传感器具有自动校准功能，显著地提高了极化电压采集的精度。 论文完成了传感器的硬件设计、制作、软件设计和测试。测试结果表明，传感器的各项功能均达到预期的要求。极化电压的平均误差为8.4‰，轨构电压的平均误差为9.7‰。 |
| 作者： | 吴江 |
| 专业： | 微电子学与固体电子学 |
| 导师： | 杨媛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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