| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 第1章 绪论 | 第21-51页 |
| 1.1 论文研究的背景与意义 | 第21-28页 |
| 1.1.1 天平概述 | 第21-22页 |
| 1.1.2 电子分析天平及其研究现状 | 第22-26页 |
| 1.1.3 电子分析天平的研究意义 | 第26-28页 |
| 1.2 电子分析天平的称量原理 | 第28-31页 |
| 1.2.1 平稳电流工作模式的称量原理 | 第28-30页 |
| 1.2.2 脉冲电流工作模式的称量原理 | 第30-31页 |
| 1.3 电子分析天平的研究进展 | 第31-46页 |
| 1.3.1 电磁力平衡传感器的研究进展 | 第31-35页 |
| 1.3.2 非线性校正方法的研究进展 | 第35-38页 |
| 1.3.3 温度漂移补偿方法的研究进展 | 第38-42页 |
| 1.3.4 时间与重力加速度漂移补偿方法的研究进展 | 第42-43页 |
| 1.3.5 称量数字信号滤波方法的研究进展 | 第43-45页 |
| 1.3.6 现有称量数据处理与补偿方法的不足 | 第45-46页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第46-51页 |
| 第2章 超级单体双杠杆传感器(DLS)的优化设计 | 第51-103页 |
| 2.1 引言 | 第51页 |
| 2.2 DLS的机械结构与工作机理 | 第51-53页 |
| 2.2.1 DLS的机械结构 | 第51-52页 |
| 2.2.2 DLS的工作机理 | 第52-53页 |
| 2.3 罗伯威尔机构的分析 | 第53-57页 |
| 2.3.1 罗伯威尔机构的工作原理 | 第53-55页 |
| 2.3.2 罗伯威尔机构的偏载误差 | 第55-57页 |
| 2.4 机械弹性体与秤盘及光栅组件的分析与设计 | 第57-68页 |
| 2.4.1 机械弹性体的力学分析 | 第57-62页 |
| 2.4.2 机械弹性体的材料选型 | 第62-63页 |
| 2.4.3 簧片的机械设计 | 第63-66页 |
| 2.4.4 秤盘的机械设计 | 第66页 |
| 2.4.5 横梁位移分析 | 第66-67页 |
| 2.4.6 限位保护装置设计 | 第67-68页 |
| 2.5 位移检测装置设计 | 第68-73页 |
| 2.5.1 微位移检测原理 | 第68-71页 |
| 2.5.2 光电转换电路设计 | 第71-73页 |
| 2.6 磁路设计分析 | 第73-91页 |
| 2.6.1 磁路结构的优化设计方法 | 第73-74页 |
| 2.6.2 磁路结构设计 | 第74-86页 |
| 2.6.3 DLS的非线性误差 | 第86-91页 |
| 2.7 基于ANSYS Workbench的DLS有限元建模与仿真 | 第91-99页 |
| 2.7.1 机械弹性体的有限元建模与仿真 | 第91-93页 |
| 2.7.2 磁路结构的有限元建模与仿真 | 第93-99页 |
| 2.8 本章小结 | 第99-103页 |
| 第3章 电子分析天平闭环称量系统研究 | 第103-130页 |
| 3.1 引言 | 第103页 |
| 3.2 闭环称量系统的传递函数 | 第103-107页 |
| 3.2.1 DLS的传递函数 | 第103-105页 |
| 3.2.2 外部控制电路的传递函数 | 第105-106页 |
| 3.2.3 闭环系统的传递函数 | 第106-107页 |
| 3.3 闭环系统传递函数动态特性分析 | 第107-112页 |
| 3.3.1 过渡过程求解 | 第107-109页 |
| 3.3.2 欠阻尼状态下的动态性能研究 | 第109-111页 |
| 3.3.3 前向通道与反馈通道传递系数对闭环系统的影响 | 第111-112页 |
| 3.4 闭环系统动态校正PID调节器的设计 | 第112-125页 |
| 3.4.1 基于PID调节器的闭环系统传递函数分析 | 第112-114页 |
| 3.4.2 闭环系统过渡过程稳定性分析 | 第114-115页 |
| 3.4.3 闭环系统动态校正PID调节器参数的整定 | 第115-125页 |
| 3.5 闭环系统的误差分析 | 第125-128页 |
| 3.5.1 误差来源分析 | 第125-126页 |
| 3.5.2 漂移误差初步分析 | 第126页 |
| 3.5.3 噪声误差初步分析 | 第126-128页 |
| 3.6 本章小结 | 第128-130页 |
| 第4章 电子分析天平漂移机理与工艺处理方法研究 | 第130-166页 |
| 4.1 引言 | 第130页 |
| 4.2 DLS机械弹性体的漂移机理与工艺处理方法 | 第130-137页 |
| 4.2.1 机械弹性体的温度漂移机理 | 第131-132页 |
| 4.2.2 机械弹性体的时间漂移机理 | 第132-135页 |
| 4.2.3 机械弹性体的材料选型与工艺处理方法 | 第135-137页 |
| 4.3 DLS磁路结构的漂移机理与工艺处理方法 | 第137-149页 |
| 4.3.1 磁路结构的温度漂移机理 | 第138-141页 |
| 4.3.2 磁路结构的时间漂移机理 | 第141-143页 |
| 4.3.3 磁路结构的材料选型与工艺处理方法 | 第143-149页 |
| 4.4 电路电子元器件的漂移机理与工艺处理方法 | 第149-157页 |
| 4.4.1 电磁力矩生成恒流源的工作原理 | 第149-150页 |
| 4.4.2 电磁力矩生成恒流源的温度漂移机理 | 第150页 |
| 4.4.3 电磁力矩生成恒流源的时间漂移机理 | 第150-152页 |
| 4.4.4 电路电子元器件的选型与工艺处理方法 | 第152-157页 |
| 4.5 重力加速度的漂移机理 | 第157-162页 |
| 4.5.1 重力加速度的产生机理 | 第158-160页 |
| 4.5.2 重力加速度的变化及其漂移影响 | 第160-162页 |
| 4.6 本章小结 | 第162-166页 |
| 第5章 电子分析天平漂移补偿方法研究 | 第166-195页 |
| 5.1 引言 | 第166页 |
| 5.2 漂移影响下的电子分析天平质量计量模型 | 第166-167页 |
| 5.3 电子分析天平的漂移建模及其简化 | 第167-175页 |
| 5.3.1 动态热效应的消除 | 第167-171页 |
| 5.3.2 温度漂移模型及其简化 | 第171-172页 |
| 5.3.3 时间漂移模型及其简化 | 第172-174页 |
| 5.3.4 温度漂移与时间漂移模型的综合简化 | 第174-175页 |
| 5.4 电子分析天平漂移的补偿 | 第175-190页 |
| 5.4.1 温度漂移补偿方法 | 第175-179页 |
| 5.4.2 时间漂移补偿方法 | 第179-183页 |
| 5.4.3 温度漂移与时间漂移的综合补偿 | 第183-184页 |
| 5.4.4 重力加速度漂移的自动补偿 | 第184-190页 |
| 5.5 电子分析天平漂移补偿效果的测试 | 第190-192页 |
| 5.6 本章小结 | 第192-195页 |
| 第6章 电子分析天平设计实践 | 第195-230页 |
| 6.1 引言 | 第195-196页 |
| 6.2 基于CT Σ-△调制结构的DLS闭环系统设计 | 第196-197页 |
| 6.3 热电磁干扰的抗噪设计 | 第197-207页 |
| 6.3.1 热电磁干扰噪声下的闭环系统等效传递函数模型 | 第197页 |
| 6.3.2 各等效噪声源的传递特性及数字滤波器设计 | 第197-202页 |
| 6.3.3 滤波器的优化与仿真实验验证 | 第202-207页 |
| 6.4 力干扰噪声的抗噪设计 | 第207-215页 |
| 6.4.1 力干扰噪声的来源 | 第207-208页 |
| 6.4.2 天平实验台称量系统的动力学模型分析 | 第208-210页 |
| 6.4.3 基于牛顿插值的FFT抗振滤波算法 | 第210-213页 |
| 6.4.4 抗振滤波算法的仿真实验验证 | 第213-215页 |
| 6.5 电子分析天平的构成与技术指标 | 第215-218页 |
| 6.5.1 天平的整体构成 | 第215-216页 |
| 6.5.2 天平的功能与工作流程 | 第216-217页 |
| 6.5.3 天平称量的技术指标 | 第217-218页 |
| 6.6 电子分析天平质量计量性能测试与不确定度分析 | 第218-227页 |
| 6.6.1 天平质量计量性能测试 | 第218-223页 |
| 6.6.2 天平不确定度分析 | 第223-227页 |
| 6.7 本章小结 | 第227-230页 |
| 结论 | 第230-233页 |
| 参考文献 | 第233-246页 |
| 致谢 | 第246-247页 |
| 附录A DLS加工精密数控化床图 | 第247-248页 |
| 附录B DLS实物局部细节图 | 第248-249页 |
| 附录C 智能电子分析天平电路原理图 | 第249-250页 |
| 附录D 智能电子分析天平PCB图 | 第250-251页 |
| 附录E 智能电子分析天平电路板实物图 | 第251-252页 |
| 附录F 智能电子分析天平PWM调试波形图 | 第252-253页 |
| 附录G 智能电子分析天平漂移补偿工作图 | 第253-254页 |
| 附录H 攻读博士学位期间发表的学位论文 | 第254-255页 |
| 附录I 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第255-256页 |
| 附录J 攻读博士学位期间申请的发明专利 | 第256页 |
