用于丝杆导程精度检测的数据采集系统的研制

针对丝杆导程精度动态检测的需要,研制了一套高速同步采集模拟信号及光栅信号的数据采集系统,该系统利用FPGA作为核心器件实现数据采集,通过PCI总线完成硬件电路与计算机的通信,最终由计算机通过动态采集技术获得评价数据。数据采集系统可采集20 kHz的光栅尺输出信号,已经成功应用于某型号丝杆导程精度动态检测装置,该检测装置最高可测量4级丝杆,实现了预期的测量要求。     

光电编码器在齿轮传动误差中的应用

提出了降低传动系统转速,用光电编码器代替圆光栅测量齿轮传动误差信号的思想,对于采集的行星轮系传动误差实验数据进行了有效性的判定,用Burg算法对传动误差信号进行了功率谱密度的AR模型的参数估计,绘制出实验测得的传动误差功率谱密度曲线,对光电编码器测量传动误差结果进行了分析,证明了在低转速情况下,用光电编码器代替圆光栅测量传动误差是行之有效的。     

基于ADS8568的八路数据采集系统设计

为了提高某惯性测量单元的精度,需对其输出信号进行大量采集以建立误差模型.该惯性测量单元不仅包含6路惯性传感器信号(3路陀螺和3路加速度计),还包括两路温度传感器输出以提供温度补偿,所以设计了基于ADS8568的八路数据采集系统.该系统采用AD芯片ADS8568,实现8路模拟信号的同步采集;以FPGA为主控芯片,控制信号的采集存储;以8G bit FLASH为存储芯片,实现大容量数据的实时存储.经实验验证,该采集系统可以正确采集传感器输出数据,采集到的数据正确有效,可用于误差建模的分析,具有一定的工程实用价值.     

一种多通道多功能数据采集系统的设计与实现

为解决航空发动机试验中采用多种仪器采集多种信号数据引起测试系统成本和复杂度增加的问题,设计了一种利用单一硬件资源进行多种模拟信号采集的多通道多功能数据采集系统。系统通过电子开关矩阵和独特的切换策略实现4种信号采集的功能,克服了现有通用数据采集系统大多只能采集一种或少数几种类型数据的缺点。利用状态机任务调度实现校准、配置和通信等功能,采用通道隔离技术,实现每个通道信号全隔离,提高系统的抗干扰性。通过校准实验结果和现场应用可知,系统能够采集电压、电流、热电阻、热电偶等信号,电压电流精度可达±0.05%,Pt1000和K型热电偶精度可达±1 ℃。系统的性能指标满足发动机试验要求,且有效地降低了成本,减小了现场布线复杂度和劳动强度,在航空发动机试验的稳态电参数测量中具有一定的工程应用价值。     

基于PCI总线的高速数据采集卡设计

测试系统需要处理的信号频率越来越高,要求数据采集卡的采样频率也相应提高;将数据高速准确地送人计算机是数据采集中的重要环节;文中设计了基于PCI总线的2CH、40Msps、12bit的数据采集卡,并对数据采集系统的性能进行了测试和分析;同时还讨论了数据采集卡的硬件设计的要点;经过调试,本系统实现了对模拟信号的高速采集;性能测试时,采样频率为10 MHz,信号频率为10 kHz.对该信号进行频谱分析,信噪比SINAD约为84.32dB,采样时有效位数ENOB为9.23位.实际测试结果表明,该设计无论在硬件还是软件方面都是成功的,达到了预期的设计效果.     

一种高精度多通道采集系统及其性能分析

以电流、电压信号可选电路作为模拟信号的输入端口,从而实现模拟电压、电流信号均可被采集;再通过差分转单端的放大器,保证单端模拟信号进入模数转换器,将经转换后的数字量保存在FPGA的缓存区中。处理器FPGA控制数据采集系统的所有操作。通过模数器件与数模器件间联调,并对采集结果做适当的标定,得知此数据采集系统精度可达到14bit。     

基于FPGA的激光粒度仪数据采集系统

本文采用ALTERA公司Cyelone系列的FPGA芯片和IP核PCI_t32,设计了可应用于LSA系列激光粒度测试仪的数据采集系统,并在FPGA内部实现了系统的控制逻辑和PCI总线接口.该系统利用AD7321可为112路模拟信号提供一个12位采样精度的数据采集通道,系统的数据平均传输速率达到了3Mbps.利用该数据采集系统对标准粒子板的测量结果符合ISO13320标准的要求,这表明该系统满足了设计的要求.     

基于DSP与FPGA的高速数据采集系统的设计

针对传统数据采集系统的不足,根据电力系统数据采集要求,构建了以DSP和FPGA为核心的数据采集系统。系统以FPGA为主控CPU,实现对AD转换器的控制,并实现数据的存储功能。该数据采集系统可实现16路最大工作频率为500kSPS的模拟信号采集,适用于电网信号的高速采集。     

高精度A／D转换微机数据采集接口

数据采集已经发展到微机自动控制采集阶段,高精度 A/D 转换微机数据采集接口电路是监测压力、应变和温度的数据采集系统的一个重要部分。目前,该接口电路已在 APPLE-Ⅱ和中华学习机上应用,如稍作修改可以用于 IBMPC、TP801和单片机等。1 概述在智能仪器及微机自动数据采集系统中,输入模拟信号要通过模数转换器转换为数字信号,再进行各种计算处理后送给数字显示或输出控制信号,微机数据采集系统的测量分辨率和精度,主要取决于 A/D 转换器的分辨率和精度.通常微机数据采集系统使用高速 A/D 转换器,但12位以上的逐次逼近式 A/D 转换器芯片价格较高,这就使采集系统成本提高。设计的     

某数据采集系统性能测试

为了了解某数据采集系统的实际性能,在设计的测试实验平台上,采用实验测试的方法,对其进行了实际测试,并定性与定量地分析了该数据采集系统的性能.结果表明:该数据采集系统及系统中的数据采集仪在对高频信号进行采集时,其采样率基本可以达到要求,能完成规定间隔的采集,但采样结果的精度误差大、衰减量超标,难以在规定的带宽范围内达到标称的系统不确定度及衰减特性要求.该系统需要进行相应的维护,才能用于实际测试.     

基于LabVIEW的光栅测量系统设计

在常用的传动元件蜗杆的生产中,可以通过检测蜗杆副啮合运动时传动中心距的变化来快速检测其加工是否合格。基于虚拟仪器设计理论,以LabVIEW8．6虚拟仪器作为软件开发平台,单片机STC89C55作为下位机主控芯片,设计出适合实际需要的数据实时采集系统。该系统采用数字式传感器光栅尺和角编码器结合单片机控制实现实时数据采集。利用串行通信的方式在上位机的LabVIEW8．6上实现了光栅测量系统的数据图形显示和分析统计等功能。     

基于网络的数据采集板卡研制

为满足某数据采集系统的需求,设计了一款基于Zynq7000的带网络接口的数据采集板卡,该模块具有16路隔离模拟采集通道、1 GB的数据缓存空间和1个千兆网口。详细分析了系统架构、数据采集电路、数据采集控制逻辑以及软件设计。系统测试结果满足设计的各项指标,结果表明,该板卡设计合理运行可靠,满足了系统的性能和功能要求。     

基于LabVIEW的连续挤压机温度采集系统

使用LabVIEW设计并实现了一种新型的连续挤压机温度采集系统,该系统可以将多任务集成到一台计算机上进行检测.利用虚拟仪器技术,可以方便地实现数据采集、分析、处理、管理和报表生成等功能.同时,数字化的测量和信号处理提高了系统的稳定性,抑制了干扰信号.     

小型FBG解调系统中数据采集的实现

为了实现FBG解调系统的小型化和低功耗,提高FBG传感信号的采集精度,设计了一种用于小型化FBG解调仪的数据采集系统。该系统以DSP和CPLD为硬件开发平台,应用高精度A/D转换芯片采集光电检测器输出的电信号,完成了软硬件调试。实验结果表明,该系统能够准确地采集FBG光谱信号,满足FBG传感系统波长分辨率、采集速度和数据存储容量的要求。     

具备HART主站功能的模拟量采集模块设计

设计基于CPU+FPGA架构的具备快速HART主站功能的多通道模拟量采集模块;采集模块的CPU与FPGA通过PCIe总线通信;FPGA通过隔离的SPI总线控制8路模拟量采集通道,并与两路协议转换芯片通信;单个协议转换芯片实现一路SPI与四路UART的转换,与四路HART MODEM通过UART接口通信;HART信号通道与模拟量采集通道一一对应,HART信号通过耦合模块与模拟量信号在滤波模块和保护电路之间叠加;模拟量输入信号,经过通道保护电路和滤波模块后到达模拟量转换模块,进行模数转换;通过使用FPGA和协议转换芯片,实现了8个模拟量采集通道的并行采集处理,实现了HART通道串行通信的并行工作;在CPU中运行两个独立线程,各自负责一片协议转换芯片下的四路HART通信,四路HART通信以循环发送和循环接收的方式工作;并行工作的方式提高了模拟量采集的速率,减少了HART通信的等待时间,提高了HART通信的效率;模块通道之间相互隔离,降低了通道间故障相互影响的概率,提高了模块的可靠性;模块支持4~20mA电流信号和±5V、±10V电压信号采集,采集精度0.1%,电流采样电阻250欧姆,通道间隔离电压可达1000VDC。     

基于LabVIEW的变压器振动信号数据采集系统

针对利用振动信号进行变压器状态研究的需求,设计了一种上下位机架构的变压器振动信号数据采集与处理系统。系统下位机由单片机、压电加速度传感器、滤波电路、同步模数转换器和通信接口电路等组成。单片机控制模数转换器将振动信号就地转换为数字量,通过RS485接口连接温度和电流传感变送器,将采集到的现场数据经过以太网Modbus TCP协议与上位计算机进行传送。上位计算机利用LabVIEW开发数据采集和处理软件,实现信号的读取、滤波、频谱分析和实时显示。经过仿真和实测表明系统能够实现变压器振动信号的采集和频谱分析等处理功能,在成本、扩展性、抗干扰和工程实用性等方面具有一定的优势。     

齿轮轴承温度遥测系统设计

为实现旋转状态下的齿轮轴承的温度测量,设计了一种轴承温度遥测系统。该系统采用热电偶配合冷端补偿作为温度测量技术手段,利用感应耦合电能传输(ICPT)原理的非接触式电能接入技术和直接序列扩频数字无线通信技术,完成了温度信号的采集、非接触电能传输、无线数据发射与接收,实现了对轴承温度的遥测。轴承温度遥测试验结果表明:系统所测得的轴承温度与油膜温变化趋势相同,与理论相符,证明了该系统满足齿轮轴承温度测量的实际需求。     

基于Web 的桥梁健康监测系统设计与实现

在桥梁健康监测的建设中,需要布置多种终端传感器设备,例如温湿度、应变传感器等。但是在现有的桥梁监测系统中,其传感器都是由多个厂商部署,其数据格式、接口不一,导致数据相对孤立。基于计算机技术,将多种协议转换成以太网,实现一种多传感器数据融合的桥梁健康监测系统。该系统具有传感器设备的注册修改删除,用户注册修改删除,传感器监测数据实时显示存储,桥梁结构安全的评估预警等功能。传感器通过串口、模拟信号、光纤光栅信号等连接至下位机,下位机通过单片机A/D采样以及解调仪等将多种信号转换为数字信号通过串口传至上位机,上位机采用ARM Cortex-A9运行主程序,实现多线程网络通信,通过协议转换网关后,经光纤发送至Web服务器以及Oracle数据库进行展示和存储。     

基于智能数据采集器的研究与实现

针对目前各行业数字化、智能化产品应用日趋广泛,数据的获取、传输、分析、应用尤为重要,如何避免采集设备接口单一、功能固定、实用性差等缺点,提出采用ARM嵌入式工控模块M9080-N20为基础,采用VK3266串口芯片扩展UART串行接口,提出基于73K222AU调制解调器、HR219307变压器实现采集器二线模拟通信,并支持以太网、CAN总线和UART串行通信,可以有效解决数据远程采集、传输和控制,适用于特殊环境设备故障检测、诊断和抢修;实验结果证明,智能数据采集器不仅具有多种型号设备故障诊断功能;还能实现野外快速通信组网,不同类型设备数据远程采集、传输、分析和控制功能,在军民融合产品上具有广阔的应用前景和实用价值。     

基于1553B总线的多通道测控系统的开发

产品进行湿热等环境试验的主要成本为人工费和试验设备使用费,降低批量产品环境试验成本的有效方法为提高试验效率,缩短试验总时长。多通道测控系统可实现多台产品同时测试,不仅可以简化单台产品测试流程,还可成倍缩短批量产品试验的总时长。基于1553B协议的多通道测控系统主要用于控制器单机产品的验收试验。集供电、通信与信号调理功能于一体的测控箱,实现了工控机与被测产品的电连接,采用分时复用技术实现多台被测产品同时试验,异步测量,成倍降低试验成本;以 VisualStudio为开发环境,采用C#语言,在工控机内设计开发一套测控软件,可实现智能通信、信号采集、数据分析与处理,试验结果清晰直观,大大简化了试验人员数据分析的繁琐。