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多通道动态轨道衡称重转换器的研制

刘磊  
【摘要】:动态轨道衡是九十年代后期出现在轨道衡领域中的一种新型动态称量设备。目前,因其在铁路交通和矿山运输上的广泛使用而受到越来越多的关注。称重转换器是轨道衡控制系统的核心部分之一。 本课题设计的多通道动态轨道衡称重转换器采用美国TI公司最新Stellaris系列高端ARM微处理器(cortex-m3内核),该设计以微处理器为核心,由数据采样、指示灯阵列和输入输出接口组成数据采集及传输控制系统。 本文从理论上对数据采集系统进行了详细的分析,研究了动态轨道衡的工作原理,提出了称重转换器的总体设计方案。选用TI公司的Stellaris系列高端ARM微控制器LM3S9B96芯片及相应外部器件构建了控制系统的硬件开发平台,研究了LM3S9B96微控制器的软、硬件开发技术。考虑到数据采集的精度,选用了以24位高精度的∑-△模数转换器ADS1246为核心的采样前端的设计,包括供桥电压电路、调理电路、模数转换电路等。由于LM3S9B96内部集成CAN控制器模块,本设计使用CAN控制器局域网络接口连接上位机,通过CAN接口接收上位机的控制指令和定时向上位机发送仪表所采集到的多路传感器的数据。 设计完成后,各部分经过反复试验和测试,达到了设计要求,表明该系统稳定可靠。


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