基于USB接口路面強度跌路數據采集解決方案
一、 項目背景
西安理工大學某研究室現有有研究課題:對多個伺服電機的震動加速度數據進行實時采集,通過USB口與電腦通訊,將每臺電機的震動數據及波形信息以不同的顏色在屏幕上顯示,并能將保存分析。
二、 功能實現分析
1:加速度傳感器的選取,旋轉體的加速度估算:
主軸直徑10cm,測軸承對應外殼的振動,轉速范圍是0~3000轉每分鐘(rpm),外殼的振動大概是20個微米左右。
頻率f=3000/60=50hz
(2πf)的平方乘以20μm/9.8 = 0.2g
加速度=(2*3.14*50)2*20*10-6 /9.8 =0.2g
被測軸外殼直徑10cm,選重量輕點的就DTS0155,滿量程7g、靈敏度:700mV/g、頻率:0.2~4000、分辨率0.00002g、抗沖擊:500G。傳感器接線接構造如下:
(2πf)的平方乘以20μm/9.8 = 0.2g
加速度=(2*3.14*50)2*20*10-6 /9.8 =0.2g
被測軸外殼直徑10cm,選重量輕點的就DTS0155,滿量程7g、靈敏度:700mV/g、頻率:0.2~4000、分辨率0.00002g、抗沖擊:500G。傳感器接線接構造如下:
DTE3216采集板,該采集板提供32路模擬量輸入,模擬通道信號輸入范圍為-10V~+10V,可以用32路模擬通道采集加速度傳感器的電壓信號,用PC及的USB接口與采集板的USB20D單元鏈接。直接將加速度傳感器得到的電機震動信號上傳到電腦。根據具體要求定制上位機分析軟件功能。結構圖如下:
三、 硬件安裝及工作流程描述
因為電機的外殼上沒有任何的螺絲孔,所以采用強磁吸附講DTS0155加速度傳感器固定在電機外殼。將信號輸出線與DTE3216DE的模擬量輸入端鏈接。用USB數據線與USB20D單元聯接至PC。給加速度傳感器與采集板分別供電。方案結構圖如下:
軟件啟動后,開始連接DTE3216采集板,連接成功后,開始進行參數設置,參數設置完成后,軟件開始等待觸發信號,當收到觸發信號后,軟件按設定的參數進行數據采集并繪制圖形,并向的儲存區進行數據存儲。等待采集完成后,清除觸發信號標志,軟件繼續等待觸發信號,當有觸發信號后,開始下一輪的數據采集。
四、 項目周期
1、 項目整體架構分析(2個工作日)
2、 書寫開發文檔(5個工作日)
3、 代碼編寫/硬件設計(20個工作日)
4、 開發人員代碼/硬件調試(10個工作日)
5、 測試人員系統測試(5個工作日)
6、 總周期 (43個工作日)