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电子分析天平上位机管理系统设计

2020-12-29阅读(887)

电子分析天平上位机管理系统设计

论文摘要

电子分析天平是一种高精度质量测量仪器,随着社会和科学技术的发展,电子分析天平以其称量准确度高、称量速度快和操作便捷等特点深受实验室科研人员和化验人员以及其他天平使用者的垂青。针对国内电子分析天平高端市场的空白,本文介绍了作者参加研制的以低功耗单片机MSP430F5438A作为核心信息处理单元、具有RS-232串行通信接口、量程为220g、分度值为O.1mg、最大允许误差≤0.3mg的电子分析天平。利用NI公司的LabVIEW 9.0平台,开发了电子分析天平上位机管理系统,实现了实时快速在线称量,对提升公司电子分析天平的市场知名度和竞争力有较大的推动和促进作用。本文首先介绍电子分析天平的现状以及发展趋势,阐述电子分析天平的构成与工作原理并简要介绍了电子天平的部分功能；然后提出基于LabVIEW的电子分析天平上位机管理系统设计构想,重点对电子分析天平管理系统软件设计进行了分析与研究,按照模块化思想设计并实现电子分析天平上位机管理系统,根据电子天平国家检定标准《GB/T 26497-2011电子天平》,设计电子分析天平计量性能检定程序,实现了电子天平偏载误差、重复性误差以及示值误差的检定,并分析了测量结果的不确定度,对电子分析天平的整体性能进行全面评估。电子分析天平上位机管理系统软件设计实现了质量称量、菜单功能设置、去皮、校准、加卸载、串行通信、报表生产、软件远程升级等多种功能；设计了用户登陆系统,有效提高了系统的安全性；实现电子分析天平和计算机的双向同步通信,上位机软件的仿面板设计可以模拟键盘控制电子分析天平去皮、功能参数设置、校准等功能；可以实时采集当前的称量质量和温度信息,具备图形和表格显示,便于操作者观察和总结；完成数据库模块的设计,提高数据存储的可靠性,方便用户查询记录；设计完成电子分析天平的远程升级功能,便于公司和使用者之间的互动,降低售后成本。实测结果表明,采用上述方案设计的电子分析天平管理系统可以满足科学计量中对精密质量称量智能化、精确化的要求,获得了项目委托单位的高度评价。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 电子分析天平研究现状和发展趋势
  • 1.2.1 国内外电子分析天平研究现状
  • 1.2.2 电子分析天平发展趋势
  • 1.3 电子分析天平检定的重要性和现状
  • 1.4 课题来源及意义
  • 1.5 本文的主要内容
  • 第2章 电子分析天平的构成与工作原理
  • 2.1 电子分析天平的构成
  • 2.2 电子分析天平的工作原理
  • 2.3 电子分析天平的性能参数与技术指标
  • 2.3.1 电子分析天平的基本参数
  • 2.3.2 电子天平的计量性能
  • 2.3.3 电子分析天平的技术指标
  • 2.4 电子分析天平的主要功能
  • 2.4.1 称重功能
  • 2.4.2 校准功能
  • 2.4.3 故障检测与报警功能
  • 2.4.4 其他功能
  • 第3章 电子分析天平上位机管理系统设计
  • 3.1 系统的功能需求分析与模块化设计思路
  • 3.1.1 系统的功能需求分析
  • 3.1.2 系统的构成与模块化设计
  • 3.2 系统开发平台LabVIEW
  • 3.3 通信模块设计
  • 3.3.1 电子分析天平的RS-232串行通信
  • 3.3.2 MSP430F5438A与上位机之间的数据传输
  • 3.4 用户登陆模块设计
  • 3.5 称重主界面与按键模块设计
  • 3.6 菜单功能设置模块设计
  • 3.6.1 电子分析天平状态信息读取
  • 3.6.2 电子分析天平状态信息读取的解码过程
  • 3.6.3 电子分析天平状态编码过程
  • 3.7 数据库管理模块设计
  • 3.7.1 LabVIEW的数据库访问方法
  • 3.7.2 电子分析天平上位机管理系统的报表生成
  • 3.7.3 数据库备份与还原策略及其实现
  • 3.8 电子分析天平软件远程升级模块设计
  • 3.8.1 自升级原理
  • 3.8.2 电子分析天平软件串口升级实现
  • 3.8.3 电子分析天平软件升级测试
  • 3.9 电子天平计量性能检定模块设计
  • 3.9.1 性能检定流程设计
  • 3.9.2 偏载检定
  • 3.9.3 重复性检定
  • 3.9.4 示值检定
  • 3.9.5 其他检定
  • 3.10 其他模块设计
  • 3.10.1 时间校准
  • 3.10.2 本机信息
  • 3.11 应用程序发布
  • 第4章 电子分析天平的不确定研究
  • 4.1 参考砝码引入的标准不确定度
  • 4.2 空气浮力引入的标准不确定度
  • 4.3 电子分析天平输入量引入的标准不确定度
  • 4.4 天平的合成标准不确定度
  • 4.5 电子分析天平不确定度分析模块设计
  • 第5章 系统的运行和检验
  • 5.1 系统的运行情况
  • 5.2 计量性能检定程序运行
  • 5.3 测量数据不确定度分析
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间所发表学术论文目录
  • 附录B1 电子分析天平上位机管理系统运行图
  • 附录B2 电子分析天平计量性能检定报表

    • 相关论文文献

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