【正文】 初始化的器件主要為系統(tǒng)處理器 STC和顯示器件，STC12C5A60S2內(nèi)部集成的諸多功能模塊都被系統(tǒng)分配使用，如定時(shí)器、看門狗、串行通訊接口和數(shù)字復(fù)用口等，因此系統(tǒng)在正常運(yùn)行前，需要對 STC12C5A60S2的 狀態(tài)控制寄存器及各功能模塊的工作模式進(jìn)行設(shè)置。 編寫 測試程序，對每個可編程的硬件模塊進(jìn)行單獨(dú)測試，以確定它們能否正常工作，本測量系統(tǒng)中所涉及的可編程的硬件模塊調(diào)試主要包括： (1) 驗(yàn)證單片機(jī) STC12C5A60S2是否正常工作。 (4) 驗(yàn)證 TFT液晶 是否正確顯示、刷新以及復(fù)位等。軟件調(diào)試主要部分有： (1) 中斷向量表的配置 (2) 初始化模塊 (3) 中斷模塊 (4) 信號處理模塊。 根據(jù)該系統(tǒng)的測量原理，我們可以從毛 細(xì)管 兩側(cè) 差壓的測量誤差 和裝置上圓筒安放 的不平衡帶來阻力等 出發(fā)，對流體的粘度計(jì)算誤差分別加以討論。 第 七 章 總結(jié)與展望 論文圍繞當(dāng)前流體粘度在線測量這一課題，首先簡單介紹了項(xiàng)目課題的技術(shù)背景和國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢，對傳統(tǒng)粘度測量方法以及當(dāng)前粘度測量的新方法進(jìn)行了闡述和分析， 接著 根據(jù)課題項(xiàng)目實(shí)際需求并結(jié)合各測量方法的特點(diǎn)，提出了在線粘度測量系統(tǒng)方案 和模擬裝置圖 ；然后對在線粘度測量系統(tǒng)的 器件選擇 以及硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述；最后給出了在線粘度測量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和精度誤差分析。 DSP有著軟件編程靈活 ，自由度大，實(shí)時(shí)運(yùn)算速度，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單片機(jī)，所以 可在日后的工作研究中 引入 DSP。各個大齒的內(nèi)表面上又有若干個均勻分布的小齒。但某一相繞組通電，而轉(zhuǎn)子可自由旋轉(zhuǎn)時(shí)，該相兩個大齒下的各個小齒將吸引相近的轉(zhuǎn)子小齒，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)子小齒與該相定子小齒對齊的位置，而其它兩相的各個大齒下的小齒必定和轉(zhuǎn)子的小齒分別錯開正負(fù) 1/3 的齒距，形成 “齒錯位 ”，從而形成電磁引力使電動機(jī)連續(xù)的轉(zhuǎn)動下去。 步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo) (1)相數(shù)：產(chǎn)生不同對極 N、 S 磁場的激磁線圈對數(shù)。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為 θ=360 度 /（ 50 * 4） = 度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360 度 /（ 50 * 8） = 度（俗稱半步）。 （ 2） 失步： 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。 （ 5） 最大空載的運(yùn)行頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。 VDD、 VSS：電源端（ ～ 6V）。 AGND：模擬信號地。 增量式編碼器 增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖 A、 B 和 Z相； A、B 兩組脈沖相位差 90186。 絕對式編碼器 絕對編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤的一側(cè)是光源，另一側(cè)對應(yīng)每一碼道有一光敏元件；當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí)，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號，形成二進(jìn)制數(shù)。絕對式編碼器與增量式編碼器不同之處在于圓盤上透光、不透光的線條圖形，絕對編碼器可有若干編碼，根據(jù)讀出碼盤上的編碼，檢測絕對位置。 混合式絕對值編碼器 混合式絕對值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測磁極位置，帶有絕對信息功能；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。減少鐵損與電機(jī)驅(qū)動電壓有關(guān)，高壓驅(qū)動的電機(jī)雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加。改變電機(jī)的驅(qū)動電流，也就改變了電機(jī)輸出扭矩的大小。接跳線 1， TQ TQ1 始終同為高或低電平，驅(qū)動電流在 25％～ 100％切。單穩(wěn)態(tài)電路的反向輸出接 TQ2 引腳，電機(jī)驅(qū)動脈沖持續(xù)時(shí) TQ2 一直保持低 電平，無驅(qū)動脈沖時(shí)保持高電平。 為盡可能減小電機(jī)發(fā) 熱 ，需要 TB6560 的 TQ2 和 TQ1 引腳電平在電機(jī)工作時(shí)設(shè)置為電流輸出最大，在電機(jī)不工作時(shí)電流減半甚至更小，故稱為 “自動半流電路 ”。減少銅損就是減小電阻和電流，要求在選型時(shí)盡量選擇電阻小和額定電流小的電機(jī)，但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。它的特點(diǎn)是： ○ 1 可以直接 讀出角度坐標(biāo)的絕對值； ○ 2 沒有累積誤差； ○ 3 電源切除后位置信息不會丟失。顯然，碼道越多，分辨率就越高，對于一個具有 N 位二進(jìn)制分辨率的編碼器，其碼盤必須有N 條碼道。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡單，機(jī)械平均壽命可在幾萬小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長距離傳輸。 VREF：基準(zhǔn)電源端。 OSC：外部時(shí)鐘輸入端，內(nèi)部時(shí)鐘輸出端。 2. PCF8591 引腳說明： AIN0～ AIN3：模擬信號輸入端。 （ 3） 失調(diào)角： 轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動是不能解決的。用百分比表示：誤差步距角 *100%。 (2)拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用 n 表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個齒 距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即ABBCCDDAAB，四相八拍運(yùn)行方式即 AABBBCCCDDDAA. (3)步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用 θ 表示。 感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)與傳統(tǒng)的反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。轉(zhuǎn)子小齒的齒距是和定子相同的。 參考文獻(xiàn) [1] 陳惠釗 .粘度測量 [M],北京 :中國計(jì)量出版社 ,2020. [2] MINALE M,MAFFETTONE P. Morphology Estimation from Normal Stress Measurement for Dilute Immiscible Polymer Blends [J]. Rheologica Acta (s00354511),2020,42(1):158165. [3] MIYOSH I E, MISH INARIK, NonNewtonian Flow Behaviour of Gellan Gun Aqueous Solutions [J].Colloid and Polymer Science (s0303402X),1999,277(8):727734. [4] 賈達(dá) ,馬芙蓉 ,汪霞 .自由旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的研究與設(shè)計(jì) [J].儀表技術(shù)與傳感器 ,2020,(4):8890. [5] 王淑紅 ,莊侃 ,郭強(qiáng) .振動式在線黏度計(jì)在合成橡膠生產(chǎn)中的應(yīng)用 [J].石油化工自動化 , 2020, 4:6264. [6]林海軍 ,滕召勝 ,楊圣潔 ,等 .毛細(xì)管粘度計(jì)自適應(yīng)液位檢測方法研究 [J].儀器儀表學(xué)報(bào) ,2020, 30(3):625630. [7]張小衛(wèi)．一種液體粘度的檢測方法 [J]，傳感器技術(shù)， 2020， 19(3)： 5355 [8]Dymond， .， Robenson， J.， and Isdale .， Transport Properties of nonelectrolyte liquid mixtures， Inter． J． ， 198l， 2(3)： 223235 [9] Estrada—Baltazar， A,.， Experimental liquid viscosities of decane and octane decane from to and up to 25MPa,J ,1998b,43(4):601604 [10] Nabil A, Diego Nino F, VincentMoy T. Measurement of Solution Viscosity by Atomic Force Microscopy[J]. Rev. Sci. Instrum. , 2020,72(6):27312734. [11] SilberLi Z H, Tan Y P,Weng P F. A Micro tube Viseter with a Thermostat[J]. Experiments in Florida, 2020, 36: 586592. [12] MasonW P, BakerW O, McSkimin H J, et al. Measurement of Shear Elasticity And Viscosity of Liquids at Ultrasonic Frequencies[J]. Phys. Rev. ,1949,75 (6215):936946. [13] Thomas G. Hertz, Stephan Dymling O, et al. A Noninvasive Ultrasonic Method for Viscosity Measurements[J]. Ultrasonic Symposium, 1990, 1:299302. [14] Behic Mert, Hartono Sumali,Osvaldo Campanella H. A New Method to Measure Viscosity and Intrinsic Sound Velocity of Liquids Using Impedance Tube Principles at Sonic Frequencies[J]. Rev. Sci. Instrum. , 2020,75(8):26132619. [15]Boaz Nemet A, Yossef Shabtai. Imaging Microscopic Viscosity with Confucian Scanning Optical Tweezers[J]. Optics Letters, 2020, 27(4): 264266. [16]Alexis Bishop I, Timo Nieminen A, et al. Optical Microrheology Using Rotating Laser Trapped Particles[ J ]. Physical Review letters, 2020, 92 (19):98104. [17]Oba T, Kido Y, Nagasaka Y. Development of Laser induced Capillary Wave Method for Viscosity Measurement Using Pulsed Carbon Dioxide Laser [J]. International Journal of Thermo physics, 2020, 25(5):14611474. [18]Yoshitake Y, Mitani S, Sakai K, et al. Measurement of High Viscosity with Laser Induced Surface Deformation Technique[J]. J. Appl. Phys. , 2020, 97:2429. [19]龔沛曾 ,王志強(qiáng) .C/C++程序設(shè)計(jì)教程 [M].北京 :高等教育出版社 ,2020. [20]韓峻峰 ,海濤 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. [21]海濤 .現(xiàn)代檢測技術(shù) [M].重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,2020. [22]梁明湖 .液體動力粘度在線單片計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) .中國海洋大學(xué) .碩士論文 .2020. [23]唐為義 .流體粘度在線測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究 .青島科技大學(xué) .碩士論文 .2020. 附錄 1. 步進(jìn)電機(jī)原理及靜動態(tài)指標(biāo) 三相步進(jìn)電機(jī)的定子鐵心上有六個形狀相同的大齒，相鄰兩個大齒之間的夾角為 60 度。 再者，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各種工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)要求的提升，各種儀器儀表正得到越來越多的應(yīng)用。根據(jù)粘度測量方法原理， 毛細(xì)管兩端的準(zhǔn)確壓差應(yīng)該扣除毛細(xì)管兩 端液位高度帶來的影響，因選用的盛放待測液體的容器較大，圓筒抽滿液體 后，液面下降高度大約只有 2毫米 ，為 ，可忽略不計(jì)；主要考慮的是圓筒內(nèi)液面高度帶來的誤差，采用的方法是將液面升高或降低的過程等效為一個近似函數(shù)，在軟件中計(jì)算壓差時(shí)加上或減去這部分壓差。 第 六 章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與 測量誤差分析 經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量的粘度與標(biāo)準(zhǔn)粘度對比可得，本粘度測量系統(tǒng)運(yùn)行可靠。 2. 軟件調(diào)試 在硬件調(diào)試成功的基礎(chǔ)上，可以實(shí)施系統(tǒng)整體軟件的調(diào)試。 (2) 驗(yàn)證 PCF8591能否正確完成 A／ D轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)速度傳感器信號的采樣；。系統(tǒng)硬件調(diào)試用以 保 證硬件 各 部分正常 工 作，軟件調(diào)試則用 來 正確 實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)所 設(shè)計(jì)的各 部分功能?；具^程為：系統(tǒng)上電開始后，立即進(jìn)行初始化，參數(shù)設(shè)置后進(jìn)入信號采集以及 A／ D轉(zhuǎn)換子程序，然后調(diào)用計(jì)算模塊，對信號采樣序列采用信號處理算法進(jìn)行處理，接下來調(diào)用系統(tǒng)輸出模塊 ， 完成輸出后，主程序?qū)⒎祷?，重新開始進(jìn)行信號處理，計(jì)算粘度和輸出信號，不斷循環(huán)。 vv = PI * PP * 1000 * 1000 * (d * d * d * d) / (128 * l * Q)。 float l = 。 volt = (float) temp * / 256。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器作為計(jì)數(shù)器時(shí)，外部事件脈沖必須從規(guī)定的引腳輸入。