CN102592417A - 无线遥测动态信号测试记录仪 - Google Patents
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Abstract
无线遥测动态信号测试记录仪，包括控制器，数据缓存，无线通讯模块所组成，传感器供电单元提供给传感器必须的电源，信号调理单元将已经由传感器转化成电量的各种物理量信号进行程控放大、滤波调理成归一化信号由A/D转换器数字化处理，并通过控制器将A/D转换器的数据存入数据缓存中，同时通过无线通讯模块传送至通讯控制器中，再由数据收发处理单元进行解码，最后通过1394接口通讯控制单元传送至计算机中进行信号测试数据的实时存储、处理、显示。本发明可显著提高测试信号的真实性、可靠性、稳定性。具有体积小、质量轻、强度高、安装方便、实现了无线遥测等优点。
Description
技术领域：本发明涉及到无线遥测动态信号测试记录仪。
背景技术：无线遥测动态信号测试记录仪是对具有一定变化速率的物理量信号进行测试、分析处理和记录的测试仪器，广泛应用于国防科技、科研院所、大专院校、电力、冶金、石化、汽车工业中对运动结构的科学试验、质量检验、故障诊断等场合。特别适用于高速旋转轴和旋转叶片的动态应变应力、扭矩、振动信号的测试，如汽轮机、风机、风力发电机的叶片及旋转轴等。
目前的动态信号测试记录仪，一般采用集流环方式，将运动件上的传感器输出的模拟信号通过集流环引出，然后通过信号调理器、数据采集器将数据传送至计算机中进行存储和处理。此方法的缺点是，因集流环采用的机械触点，在轴高速旋转的时候，长时间磨损，存在接触不良现象，而传感器的信号又很微弱属微伏级，导致引出的信号严重失真，即使调理器和数采的性能再好,也无法得到真正的信号;一些大型的运动设备如风力发电机旋转件很大,一些非旋转和非直线运动件, 根本无法安装集流环,所以存在寿命短、可靠性差、安装不方便等缺点。
发明内容：本发明的目的就是要提供一种无线遥测动态信号测试记录仪，它能克服目前以上产品所存在的问题。本发明的目的是这样实现的，无线遥测动态信号测试记录仪，包括控制器，数据缓存，无线通讯模块所组成，其特征在于： 传感器供电单元提供给传感器必须的电源，信号调理单元将已经由传感器转化成电量的各种物理量信号进行程控放大、滤波调理成归一化信号由A/D转换器数字化处理，并通过控制器将A/D转换器的数据存入数据缓存中，同时通过无线通讯模块传送至通讯控制器中，再由通讯控制器中的数据收发处理单元进行解码，最后通过1394接口通讯控制单元传送至计算机中进行信号测试数据的实时存储、处理、显示；所述的信号调理单元中设置有抗射频干扰电路、程控放大器、滤波器、自动平衡电路；所述的A/D转换器、数据缓存和控制器单元中，采用高分辨率24位Σ-ΔA/D转换芯片达到宽动态范围和抗混滤波功能，能够缓存A/D转换器的数据，避免引起转换数据丢失的现象；采用多对无线通讯模块同时工作以及采用IEEE1394接口通讯控制与计算机通讯，提高了数据的通讯速度，并相应的提高了被测信号的频率测量范围；所述的数据收发处理单元，能够对无线通讯模块接收的数据进行校验，判断接收的数据是否正确，如不正确则要求采集模块无线通讯模块进行数据重传，以减少无线通讯数据传送误码率，如果数据正确，则进行数据解码，再将解码的数据送至1394接口通讯控制单元；所述的智能电源管理单元，实现电池的充放电控制、电量管理、过流、过压保护，能够与控制器进行通讯，实现动态功耗的控制，加长了仪器连续工作时间，延长了电池组寿命。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
3．一些大型的运动设备,一些非旋转和非直线运动件, 难以直接通过引线或安装集流环将传感器的信号输出。而本采集模块采用了高度集成的器件，采用了镁铝合金、钛合金等材料的外壳，甚至采集模块外壳可根据被测件的结构形状重新加工，采用了无线通讯技术实现信号遥测，所以具有体积小、质量轻、强度高、安装方便、实现了无线遥测等优点。
附图说明：
图1是本发明采集模块的原理框图；
图2是本发明通讯控制器的原理框图；
图3 是本发明系统方框图；
1.信号调理 ， 2. 传感器供电， 3. A/D转换器， 4.智能电源管理 ， 5. 控制器， 6. 数据缓存， 7.无线通讯模块， 8. 1394接口通讯控制， 9. 电源， 10. 数据收发处理单元， 11.通讯控制器。
具体实施方式: 下面结合附图对本发明作进一步说明；
无线遥测动态信号测试记录仪，包括控制器5，数据缓存6，无线通讯模块7所组成，其特征在于： 传感器供电2单元提供给传感器必须的电源，信号调理单元1将已经由传感器转化成电量的各种物理量信号进行程控放大、滤波调理成归一化信号由A/D转换器3数字化处理，并通过控制器5将A/D转换器3的数据存入数据缓存6中，同时通过无线通讯模块7传送至通讯控制器11中，再由通讯控制器中的数据收发处理单元10进行解码，最后通过1394接口通讯控制8单元传送至计算机中进行信号测试数据的实时存储、处理、显示；所述的信号调理1单元中设置有抗射频干扰电路、程控放大器、滤波器、自动平衡电路；所述的A/D转换器3、数据缓存6和控制器5单元中，采用高分辨率24位Σ-ΔA/D转换芯片达到宽动态范围和抗混滤波功能，能够缓存A/D转换器3的数据，避免引起转换数据丢失的现象；采用多对无线通讯模块7同时工作以及采用IEEE1394接口通讯控制8与计算机通讯，提高了数据的通讯速度，并相应的提高了被测信号的频率测量范围；所述的数据收发处理单元10，能够对无线通讯模块7接收的数据进行校验，判断接收的数据是否正确，如不正确则要求采集模块无线通讯模块7进行数据重传，以减少无线通讯数据传送误码率，如果数据正确，则进行数据解码，再将解码的数据送至1394接口通讯控制8单元；所述的智能电源管理4单元，实现电池的充放电控制、电量管理、过流、过压保护，能够与控制器5进行通讯，实现动态功耗的控制，加长了仪器连续工作时间，延长了电池组寿命。具体实施时，本实施例采用多对无线通讯模块同时工作，采用IEEE1394通讯接口与计算机通讯，提高了数据的通讯速度，相应的提高了被测信号的频率测量范围。在信号调理1中：设置有程控放大器、滤波器、自动平衡电路，采用多层线路板设计工艺，选用最新低功耗模拟器件，采用表面贴片技术安装工艺，采用抗射频干扰器件，能够解决无线通讯对被测信号的干扰，实现了测试的强抗干扰能力、低噪声、高稳定性。所述的传感器供电2：提供给传感器必须的电源。在A/D转换器3中：采用高分辨率24位Σ-ΔA/D转换芯片达到宽动态范围和抗混滤波功能。所述的智能电源管理4：实现电池的充放电控制、电量管理、过流、过压保护，能够与控制器5进行通讯实现动态功耗的控制，加长了仪器连续工作时间，延长了电池组寿命。所述的控制器5：负责A/D转换器3、数据缓存6、无线通讯模块7以及智能电源的控制。所述的数据缓存6：缓存的主要目的是防止无线通讯传送数据错误时或在某一时刻通讯不畅时，用于缓存A/D转换器的数据，避免引起转换数据丢失的现象。所述的无线通讯模块7: 用来实现信号的遥测，将数据缓存6中的传感器信号的数字化数据发送至通讯控制器中。所述的数据处理单元10：将无线通讯模块7接收的数据进行校验，判断接收的数据是否正确，如不正确则要求采集模块进行数据重传，以减少无线通讯数据传送误码率，如果数据正确，则进行数据解码，再将解码的数据送至1394接口通讯控制单元8。在1394接口通讯控制单元8中：采用Ti公司的1394接口芯片和Altera公司的FPGA可编程逻辑器件，实现数据收发处理单元10与计算机进行交换数据的功能。
本发明不仅限于以上实施例，还可将以上原理加以改进和修改，应用到类似领域中的其他实施例中。
Claims (6)
1.无线遥测动态信号测试记录仪，包括控制器（5），数据缓存（6），无线通讯模块（7）所组成，其特征在于：传感器供电（2）单元提供给传感器必须的电源，信号调理单元(1)将已经由传感器转化成电量的各种物理量信号进行程控放大、滤波调理成归一化信号由A/D转换器（3）数字化处理，并通过控制器（5）将A/D转换器（3）的数据存入数据缓存（6）中，同时通过无线通讯模块（7）传送至通讯控制器（11）中，再由通讯控制器（11）中的数据收发处理单元（10）进行解码，最后通过1394接口通讯控制（8）单元传送至计算机中进行信号测试数据的实时存储、处理、显示。
2.根据权利要求1所述的无线遥测动态信号测试记录仪，其特征在于：所述的信号调理（1）单元中设置有抗射频干扰电路、程控放大器、滤波器、自动平衡电路。
3.根据权利要求1所述的无线遥测动态信号测试记录仪，其特征在于：所述的A/D转换器（3）、数据缓存（6）和控制器（5）单元中，采用高分辨率24位Σ-ΔA/D转换芯片达到宽动态范围和抗混滤波功能，能够缓存A/D转换器（3）的数据，避免引起转换数据丢失的现象。
4.根据权利要求1所述的无线遥测动态信号测试记录仪，其特征在于：采用多对无线通讯模块（7）同时工作以及采用IEEE1394接口通讯控制（8）与计算机通讯，提高了数据的通讯速度，并相应的提高了被测信号的频率测量范围。
5.根据权利要求1所述的无线遥测动态信号测试记录仪，其特征在于：所述的数据收发处理单元（10），能够对无线通讯模块（7）接收的数据进行校验，判断接收的数据是否正确，如不正确则要求采集模块无线通讯模块（7）进行数据重传，以减少无线通讯数据传送误码率，如果数据正确，则进行数据解码，再将解码的数据送至1394接口通讯控制（8）单元。
6.根据权利要求1所述的无线遥测动态信号测试记录仪，其特征在于：所述的智能电源管理（4）单元，实现电池的充放电控制、电量管理、过流、过压保护，能够与控制器（5）进行通讯，实现动态功耗的控制，加长了仪器连续工作时间，延长了电池组寿命。
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|---|---|---|---|---|
| CN107657801A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-02 | 兖州东方机电有限公司 | 一种基于lora的数据采集传输系统 |
Citations (3)
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| CN2718521Y (zh) * | 2004-07-01 | 2005-08-17 | 樊孝春 | 遥测数据采集系统 |
| CN201465279U (zh) * | 2009-06-04 | 2010-05-12 | 西南科技大学 | 电池供电的无线多通道振动数据同步采集系统 |
| CN201707028U (zh) * | 2010-03-17 | 2011-01-12 | 浙江大学 | 采用无线传感器网络技术的低功耗振弦式应变采集装置 |
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