CN112362236A - 支持以太网大数据传输的动平衡测量系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种支持以太网大数据传输的动平衡测量系统及其控制方法,属于平衡机技术领域,该系统通过将处理后的动平衡数据通过以太网发送至上位机进行分析,得到不平衡信息;可以解决在使用测量主板对处理后的动平衡数据进行计算时,上位机只能得到最后的计算结果,缺乏过程数据,且动平衡测量系统的升级效率较低的问题;测量主板中的嵌入式软件更聚焦于AD的高速采样和滤波处理,而不需要对不平衡量的应用处理做开发,有益于下位机软件标准化,二次开发更改需求降低,提高开发效率。上位机软件后续面对平衡机各种工件场景不同需求的软件需求,可以由上位机软件进行开发迭代,加快了开发灵活性,同时提高了稳健性。
Description
技术领域
本申请涉及一种支持以太网大数据传输的动平衡测量系统及其控制方法,属于平衡机技术领域。
背景技术
动平衡测量是将被测工件的转子的不平衡离心力产生的振动信号,通过传感器转换成电信号,经过信号处理后得到转子的不平衡量信息的过程。目前,动平衡测量通过动平衡测量系统实现。
一种典型的动平衡测量系统,包括:传感器、与传感器相连的测量主板和与测量主板通过串口通信的上位机。其中,测量主板中运行有嵌入式软件,该嵌入式软件根据传感器采集的动平衡数据分析待测工件的不平衡量及其角度位置;然后,测量主板将计算好的不平衡量和角度位置上传给上位机进行显示。
然而,在动平衡测量系统中,不平衡量的测试、分析、计算在测量主板中的嵌入式软件实现时,上位机软件中只有结果数据,缺乏不平衡计算的过程数据,不利于提升整个动平衡测量系统功能的升级。
发明内容
本申请提供了一种支持以太网大数据传输的动平衡测量系统及其方法,可以解决在使用测量主板对处理后的动平衡数据进行计算时,上位机只能得到最后的计算结果,缺乏过程数据,且动平衡测量系统的升级效率较低的问题。本申请提供如下技术方案:
第一方面,提供一种支持以太网大数据传输的动平衡测量系统,所述系统包括
电源,用于为所述系统供电;
传感器组件,用于采集待测工件的动平衡数据;
与所述传感器组件相连的测量主板,包括主芯片基本电路、电源处理电路、锁相鉴频电路、积分滤波电路、程控放大电路、AD转换电路和以太通信电路;
与所述以太通信电路通过以太网通信相连的计算机设备,所述计算机设备中运行有上位机测控软件,所述上位机测控软件,用于:
接收所述测量主板基于所述以太网发送的处理后的动平衡数据;
对所述处理后的动平衡数据进行分析,得到所述待测工件的不平衡信息。
可选地,所述主芯片基本电路中运行有嵌入式软件;所述嵌入式软件分别与所述程控放大电路、所述AD转换电路、和所述以太通信电路通讯相连;所述嵌入式软件,用于:
在所述系统上电时进行自检;
在自检通过后,采集所述待测工件旋转过程中经由所述传感器组件中测速传感器的基础同步信号;基于所述基础同步信号经过所述锁相鉴频电路、所述积分滤波电路和所述程控放大电路,由所述AD转换电路采集输出所述处理后的动平衡数据;
将所述处理后的动平衡数据和所述基础同步信号通过以太网发送至所述上位机测控软件。
可选地,所述嵌入式软件,还用于:
基于所述处理后的动平衡数据确定所述程控放大电路的增益,以切换不平衡量测量的量程范围。
可选地,所述系统还包括与所述嵌入式软件相连的驱动电机,所述驱动电机用于驱动所述待测工件按照预设速度转动;
所述嵌入式软件,还用于:在自检通过后启动所述驱动电机,以带动所述待测工件按照所述预设速度转动。
可选地,所述传感器组件包括测速传感器和压电传感器;所述积分滤波电路包括前级积分滤波电路和后级积分滤波电路;所述前级积分滤波电路通过所述程控放大电路与所述后级积分滤波电路,所述前级积分滤波电路还分别与所述压电传感器和所述锁相鉴频电路相连;所述后级积分滤波电路还与所述锁相鉴频电路相连;
所述锁相鉴频电路还与所述测速传感器相连,所述锁相鉴频电路用于基于所述测速传感器发送的光电信号生成基础同步信号;并将所述基础同步信号发送至所述前级积分滤波电路和所述后级积分滤波电路;
所述前级积分滤波电路将所述压电传感器发送的不平衡电压信号和所述锁相鉴频电路发送的基础同步信号经过所述程控放大电路放大,并经过所述后级积分滤波电路滤波后,发送至所述AD转换电路;
所述AD转换电路支持多路不平衡量同步高速采集测量。
可选地,所述上位机测控软件,还用于:
通过图形化界面显示所述不平衡信息,所述不平衡信息包括不平衡量和不平衡角度位置。
第二方面,提供了一种支持以太网大数据传输的动平衡测量方法,用于第一方面提供的支持以太网大数据传输的动平衡测量系统中,所述方法包括:
所述系统上电后,通过所述测量主板中的嵌入式软件进行自检;且所述嵌入式软件和所述上位机测控软件执行预设的初始化操作;
在自检通过后启动所述驱动电机,以带动所述待测工件按照所述预设速度转动;
通过所述传感器组件采集所述待测工件的动平衡数据;
通过所述测量主板实时处理基础同步信号;实时处理所述动平衡数据,得到所述处理后的动平衡数据;并将所述基础同步信号和所述处理后的动平衡数据发送至所述上位机测控软件;
通过所述上位机测控软件接收所述测量主板基于以太网发送的所述处理后的动平衡数据;对所述处理后的动平衡数据进行分析,得到所述待测工件的不平衡信息。
可选地,所述通过所述测量主板实时处理基础同步信号,包括:
循环执行以下步骤:存储当前通过零点的同步信号状态;在所述待测工件转动一个周期内将所述同步信号状态维持在同一状态;当所述待测工件转动再次通过零点时刻,对所述同步信号状态进行翻转;
所述实时处理所述动平衡数据,得到所述处理后的动平衡数据,包括:
获取预设采样周期和每个所述预设采样周期内的预设采样次数;每隔所述预设采样周期进行预设采样次数的采样,得到所述处理后的动平衡数据;
所述将所述基础同步信号和所述处理后的动平衡数据发送至所述上位机测控软件,包括:
将同一预设采样周期内的基础同步信号和处理后的动平衡数据按照时间顺序排列,得到排列后的数组;将排列后的数组按照预定义的以太网应用报文进行处理,得到处理后的数据包;每隔预设发送周期将所述处理后的数据包发送至所述上位机测控软件。
可选地,所述对所述处理后的动平衡数据进行分析,得到所述待测工件的不平衡信息,包括:
在每个预设采样周期内,若所述基础同步信号的同步信号状态相同的时长维持在预设时长内,则在所述同步信号状态相同的情况下,检测所述处理后的动平衡数据的峰值,将所述峰值确定为不平衡量;将所述峰值出现的时刻确定为所述不平衡量所在的角度位置;
通过滤波算法对所述不平衡量和所述角度位置进行滤波处理,得到处理结果。
可选地,所述方法还包括:
通过所述嵌入式软件获取所述处理后的动平衡数据;基于所述处理后的动平衡数据确定所述程控放大电路的增益,以切换不平衡量测量的量程范围。
本申请的有益效果在于:通过将处理后的动平衡数据通过以太网发送至上位机进行分析,得到不平衡信息;可以解决在使用测量主板对处理后的动平衡数据进行计算时,上位机只能得到最后的计算结果,缺乏过程数据,且动平衡测量系统的升级效率较低的问题;由于在动平衡测量系统中引入了以太网通信方式进行大数据传输,因此,可以实现测量主板将处理后的动平衡数据传输至上位机;测量主板中的嵌入式软件更聚焦于AD的高速采样和滤波处理,而不需要对不平衡量的应用处理做开发,有益于下位机软件标准化,二次开发更改需求降低,进一步提高开发效率。同时,上位机软件负责所有不平衡量计算的过程数据处理以及工作流程控制,后续面对平衡机各种工件场景不同需求的软件需求,将完全可以由上位机软件进行开发迭代,极大地加快了开发灵活性,同时提高了稳健性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的支持以太网大数据传输的动平衡测量系统的结构示意图;
图2是本申请一个实施例提供的支持以太网大数据传输的动平衡测量方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不用来限制本申请的范围。
图1是本申请一个实施例提供的支持以太网大数据传输的动平衡测量系统的结构示意图,如图1所示,该系统至少包括:电源11、传感器组件12、测量主板13和计算机设备14。
电源11,用于为系统供电。可选地,电源11分别与传感器组件12、测量主板13和计算机设备14相连。电源11可以为电池和/或通过电源11线接入的市电,本实施例不对电源11的实现方式作限定。
传感器组件12包括一个或多个传感器。传感器组件12用于采集待测工件的动平衡数据。其中,待测工件具有转子。
可选地,传感器组件12包括测速传感器121和压电传感器122。其中,测速传感器121的数量可以为一个或多个,压电传感器122的数量可以为一个或多个,本实施例不对测速传感器121和压电传感器122的数量作限定。图1中以测速传感器121的数量为一个,压电传感器122的数量为2个为例进行说明。
压电传感器122的工作原理为:待测工件的转子旋转时,由于不平衡质量而产生周期性的离心力,使得振动系统做受迫机械振动,其振动频率与转子旋转频率相同,振动幅值与不平衡量成正比。交变的周期性振动力作用在压电传感器122上,根据压电效应,将压力转换成电荷,经后续测量主板13传输至上位机,可以获得转子的不平衡量信息。此时,传感器组件12采集的动平衡数据包括不平衡电压信号。
测速传感器121为光电传感器,其工作原理为:测量待测工件的转子旋转时每次经过标记位置时将输出信号,以检测到待测工件的转子旋转速度。此时,传感器组件12采集的动平衡数据包括光电信号。
在其它实现方式中,传感器组件12还可以包括其它具有采集动平衡数据功能的传感器,本实施例不对传感器组件12中各个传感器的类型作限定。
测量主板13与传感器组件12相连。测量主板13用于对传感器组件12采集到的动平衡数据进行处理,得到处理后的动平衡数据;将处理后的动平衡数据发送至计算机设备14进行分析。本实施例中,测量主板13不对不平衡量及对应的不平衡角度位置进行分析计算。
在一个示例中,测量主板13包括主芯片基本电路131、电源处理电路132、锁相鉴频电路133、积分滤波电路134、程控放大电路135、AD转换电路136和以太通信电路137。
主芯片基本电路131中运行有嵌入式软件1311。嵌入式软件1311分别与程控放大电路135、AD转换电路136、和以太通信电路137通讯相连。
积分滤波电路134包括前级积分滤波电路1341和后级积分滤波电路1342;前级积分滤波电路1341通过程控放大电路135与后级积分滤波电路1342,前级积分滤波电路1341还分别与压电传感器122和锁相鉴频电路133相连,后级积分滤波电路1342还与锁相鉴频电路133相连。
可选地,每个压电传感器122均对应一个前级积分滤波电路1341相连。换句话说,不同压电传感器122与不同的前级积分滤波电路1341相连。
锁相鉴频电路133还与测速传感器121相连,锁相鉴频电路133用于基于测速传感器121发送的光电信号生成基础同步信号;并将基础同步信号发送至前级积分滤波电路1341和后级积分滤波电路1342,以提取指定频率即转子旋转频率的不平衡信号。
前级积分滤波电路1341将压电传感器122发送的动平衡数据和锁相鉴频电路133发送的基础同步信号经过程控放大电路135放大,并经过后级积分滤波电路1342滤波后,发送至AD转换电路136;AD转换电路136支持多路不平衡量同步高速采集测量。
电源处理电路132与电源11相连,电源处理电路132用于将电源11输出的电压转换为测量主板13中各个电路结构(图1中以主芯片基本电路131为例进行说明)对应的电压。
其中,AD转换电路136为高速AD转换电路136。
嵌入式软件1311实现系统自检、程控放大电路135增益设置、不平衡量AD值动态采集、基础同步信号触发处理、异常诊断处理等功能,并将采集到的AD值和基础同步信号通过以太网上送给计算机上位机软件。主芯片内置的嵌入式软件1311不对不平衡量及其不平衡角度位置进行分析计算。
本实施例中,嵌入式软件1311,用于在系统上电时进行自检;在自检通过后,采集待测工件旋转过程中经由测速传感器121的基础同步信号;基于基础同步信号经过锁相鉴频电路133、积分滤波电路和程控放大电路,由AD转换电路采集输出处理后的动平衡数据;将处理后的动平衡数据和基础同步信号通过以太网发送至上位机测控软件141。
可选地,每路动平衡数据和基础同步信号经滤波后实现10kHz的高速AD滤波采样数值全部上送,不需要进行数据压缩处理。
可选地,系统还包括与嵌入式软件1311相连的驱动电机,驱动电机用于驱动待测工件按照预设速度转动;嵌入式软件1311还用于:在自检通过后启动驱动电机,以带动待测工件按照预设速度转动。
可选地,嵌入式软件1311,还用于基于处理后的动平衡数据确定程控放大电路135的增益,以切换不平衡量测量的量程范围。
在其它实施例中,嵌入式软件1311还可以具有除计算不平衡信息之外的其它功能,比如:系统的异常诊断处理等,本实施例不对嵌入式软件1311具有的功能作限定。
计算机设备14与以太通信电路137通过以太网通信相连。可选地,计算机设备14可以为台式电脑、笔记本电脑、手机、平板电脑等,本实施例不对计算机设备14的设备类型作限定。
计算机设备14中运行有上位机测控软件141。上位机软件可进行动平衡系统配置、系统参数设置、测试流程过程控制、不平衡量计算以及图形化界面显示,上位机软件具备以太网大数据通信和高速运算处理功能。
本实施例中,上位机测控软件141,用于接收测量主板13基于以太网发送的处理后的动平衡数据;对处理后的动平衡数据进行分析,得到待测工件的不平衡信息。
可选地,上位机测控软件141,还用于通过图形化界面显示不平衡信息,不平衡信息包括不平衡量和不平衡角度位置。
综上所述,通过将处理后的动平衡数据通过以太网发送至上位机进行分析,得到不平衡信息;可以解决在使用测量主板对处理后的动平衡数据进行计算时,上位机只能得到最后的计算结果,缺乏过程数据,且动平衡测量系统的升级效率较低的问题;由于在动平衡测量系统中引入了以太网通信方式进行大数据传输,因此,可以实现测量主板将处理后的动平衡数据传输至上位机;测量主板中的嵌入式软件更聚焦于AD的高速采样和滤波处理,而不需要对不平衡量的应用处理做开发,有益于下位机软件标准化,二次开发更改需求降低,进一步提高开发效率。同时,上位机软件负责所有不平衡量计算的过程数据处理以及工作流程控制,后续面对平衡机各种工件场景不同需求的软件需求,将完全可以由上位机软件进行开发迭代,极大地加快了开发灵活性,同时提高了稳健性。
图2是本申请一个实施例提供的支持以太网大数据传输的动平衡测量方法的流程图,本实施例以该方法应用于图1所示的支持以太网大数据传输的动平衡测量系统中为例进行说明。该方法至少包括以下几个步骤:
步骤201,系统上电后,通过测量主板中的嵌入式软件进行自检;且嵌入式软件和上位机测控软件执行预设的初始化操作。
步骤202,在自检通过后启动驱动电机,以带动待测工件按照预设速度转动。
步骤203,通过传感器组件采集待测工件的动平衡数据。
步骤204,通过测量主板实时处理基础同步信号;实时处理动平衡数据,得到处理后的动平衡数据;并将基础同步信号和处理后的动平衡数据发送至上位机测控软件。
测量主板实时处理基础同步信号,包括:循环执行以下步骤:存储当前通过零点的同步信号状态;在待测工件转动一个周期内将同步信号状态维持在同一状态;当待测工件转动再次通过零点时刻,对同步信号状态进行翻转。
比如:当前通过零点的同步信号状态记为Tsync,Tsync在工件转动一个周期内维持同一状态;当工件转动再次通过零点时刻,Tsync信号将进行翻转,以上处理算法依次更迭。
测量主板实时处理动平衡数据,得到处理后的动平衡数据,包括:获取预设采样周期和每个预设采样周期内的预设采样次数;每隔预设采样周期进行预设采样次数的采样,得到处理后的动平衡数据。
可选地,预设采样周期和预设采样次数均为上位机测控软件设置的。
比如:主芯片每隔一个时间片Ttick(即预设采样周期,比如:Ttick为0.1ms或者其它数值)进行多次Csample(预设次数)重复采样(比如:Csample为400或者其它数值),每次采样的AD值为AD[n][x],n为通道值,x为采样点,通道n的采样滤波值ADave[n]=∑AD[n][x]/x,本实施例中x=400。
测量主板将基础同步信号和处理后的动平衡数据发送至上位机测控软件,包括:将同一预设采样周期内的基础同步信号和处理后的动平衡数据按照时间顺序排列,得到排列后的数组;将排列后的数组按照预定义的以太网应用报文进行处理,得到处理后的数据包;每隔预设发送周期将处理后的数据包发送至上位机测控软件。
可选地,预设发送周期为上位机测控软件设置的,预设发送周期可以为20ms、10ms等,本实施例不对预设发送周期的取值作限定。
在一个示例中,预定义的以太网应用报文为:报头+校验码+系统状态+异常状态+预设发送周期内的多组排列后的数组。
比如:测量主板每隔一个固定时间周期Tp(预设发送周期,比如:Tp为20ms)启动一次以太通信数据上传,将基础同步信号Tsync和处理后的动平衡数据ADave[n]以以下规则进行排序后进行发送。以太网应用报文定义具体规则如下:报头+校验码+系统状态+异常状态+同一Ttick的同步信号Tsync和不平衡量ADave[n]+下一组Ttick的同步信号Tsync和不平衡量ADave[n]……,同步信号Tsync和不平衡量ADave[n]按照时间顺序依次排列到发送数组中。以实施例Ttick为0.1ms为例,每隔固定时间周期Tp将需要上送200组同步信号Tsync和处理后的动平衡数据ADave[n]。
可选地,在步骤204之后还包括:通过嵌入式软件获取处理后的动平衡数据;基于处理后的动平衡数据确定程控放大电路的增益,以切换不平衡量测量的量程范围。
比如:测量主板实时检验处理后的动平衡数据ADave[n]的具体数值,ADave[n]<ADave_min或者ADave[n]>ADave_max,主芯片基本电路实时切换程控放大电路的增益来实现自动切换不平衡量测量的量程范围。
步骤205,通过上位机测控软件接收测量主板基于以太网发送的处理后的动平衡数据;对处理后的动平衡数据进行分析,得到待测工件的不平衡信息。
对处理后的动平衡数据进行分析,得到待测工件的不平衡信息,包括:在每个预设采样周期内,若基础同步信号的同步信号状态相同的时长维持在预设时长内,则在同步信号状态相同的情况下,检测处理后的动平衡数据的峰值,将峰值确定为不平衡量;将峰值出现的时刻确定为不平衡量所在的角度位置;通过滤波算法对不平衡量和角度位置进行滤波处理,得到处理结果。
比如:上位机测控软件实时接收来自测量主板通过以太网上传的数据,在检测到每个相同的Ttick状态所持续的时间Ton在容许误差范围之内时开启不平衡量的计算。在相同Ttick状态下检测ADave[n]的峰值,并标记ADave[n]峰值即不平衡量▽tick,ADave[n]峰值出现的时刻记为不平衡所在的角度位置wtick。上位机软件采用滤波算法对不平衡量▽tick和不平衡所在的角度位置wtick进行滤波处理。
综上所述,本实施例提供的支持以太网大数据传输的动平衡测量方法,通过传感器组件采集待测工件的动平衡数据;通过测量主板实时处理基础同步信号;实时处理动平衡数据,得到处理后的动平衡数据;并将基础同步信号和处理后的动平衡数据发送至上位机测控软件;通过上位机测控软件接收测量主板基于以太网发送的处理后的动平衡数据;对处理后的动平衡数据进行分析,得到待测工件的不平衡信息;可以解决在使用测量主板对处理后的动平衡数据进行计算时,上位机只能得到最后的计算结果,缺乏过程数据,且动平衡测量系统的升级效率较低的问题;由于在动平衡测量系统中引入了以太网通信方式进行大数据传输,因此,可以实现测量主板将处理后的动平衡数据传输至上位机;测量主板中的嵌入式软件更聚焦于AD的高速采样和滤波处理,而不需要对不平衡量的应用处理做开发,有益于下位机软件标准化,二次开发更改需求降低,进一步提高开发效率。同时,上位机软件负责所有不平衡量计算的过程数据处理以及工作流程控制,后续面对平衡机各种工件场景不同需求的软件需求,将完全可以由上位机软件进行开发迭代,极大地加快了开发灵活性,同时提高了稳健性。
可选地,本申请还提供有一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有程序,所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的支持以太网大数据传输的动平衡测量方法。
可选地,本申请还提供有一种计算机产品,该计算机产品包括计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有程序,所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的支持以太网大数据传输的动平衡测量方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种支持以太网大数据传输的动平衡测量系统,其特征在于,所述系统包括:
电源,用于为所述系统供电;
传感器组件,用于采集待测工件的动平衡数据;
与所述传感器组件相连的测量主板,包括主芯片基本电路、电源处理电路、锁相鉴频电路、积分滤波电路、程控放大电路、AD转换电路和以太通信电路;
与所述以太通信电路通过以太网通信相连的计算机设备,所述计算机设备中运行有上位机测控软件,所述上位机测控软件,用于:
接收所述测量主板基于所述以太网发送的处理后的动平衡数据;
对所述处理后的动平衡数据进行分析,得到所述待测工件的不平衡信息。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述主芯片基本电路中运行有嵌入式软件;所述嵌入式软件分别与所述程控放大电路、所述AD转换电路、和所述以太通信电路通讯相连;所述嵌入式软件,用于:
在所述系统上电时进行自检;
在自检通过后,采集所述待测工件旋转过程中经由所述传感器组件中测速传感器的基础同步信号;基于所述基础同步信号经过所述锁相鉴频电路、所述积分滤波电路和所述程控放大电路,由所述AD转换电路采集输出所述处理后的动平衡数据;
将所述处理后的动平衡数据和所述基础同步信号通过以太网发送至所述上位机测控软件。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述嵌入式软件,还用于:
基于所述处理后的动平衡数据确定所述程控放大电路的增益,以切换不平衡量测量的量程范围。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括与所述嵌入式软件相连的驱动电机,所述驱动电机用于驱动所述待测工件按照预设速度转动;
所述嵌入式软件,还用于:在自检通过后启动所述驱动电机,以带动所述待测工件按照所述预设速度转动。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器组件包括测速传感器和压电传感器;所述积分滤波电路包括前级积分滤波电路和后级积分滤波电路;所述前级积分滤波电路通过所述程控放大电路与所述后级积分滤波电路,所述前级积分滤波电路还分别与所述压电传感器和所述锁相鉴频电路相连;所述后级积分滤波电路还与所述锁相鉴频电路相连;
所述锁相鉴频电路还与所述测速传感器相连,所述锁相鉴频电路用于基于所述测速传感器发送的光电信号生成基础同步信号;并将所述基础同步信号发送至所述前级积分滤波电路和所述后级积分滤波电路;
所述前级积分滤波电路将所述压电传感器发送的不平衡电压信号和所述锁相鉴频电路发送的基础同步信号经过所述程控放大电路放大,并经过所述后级积分滤波电路滤波后,发送至所述AD转换电路;
所述AD转换电路支持多路不平衡量同步高速采集测量。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述上位机测控软件,还用于:
通过图形化界面显示所述不平衡信息,所述不平衡信息包括不平衡量和不平衡角度位置。
7.一种支持以太网大数据传输的动平衡测控方法,其特征在于,用于权利要求1至6任一所述的系统中,所述方法包括:
所述系统上电后,通过所述测量主板中的嵌入式软件进行自检;且所述嵌入式软件和所述上位机测控软件执行预设的初始化操作;
在自检通过后启动所述驱动电机,以带动所述待测工件按照所述预设速度转动;
通过所述传感器组件采集所述待测工件的动平衡数据;
通过所述测量主板实时处理基础同步信号;实时处理所述动平衡数据,得到所述处理后的动平衡数据;并将所述基础同步信号和所述处理后的动平衡数据发送至所述上位机测控软件;
通过所述上位机测控软件接收所述测量主板基于以太网发送的所述处理后的动平衡数据;对所述处理后的动平衡数据进行分析,得到所述待测工件的不平衡信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,
所述通过所述测量主板实时处理基础同步信号,包括:
循环执行以下步骤:存储当前通过零点的同步信号状态;在所述待测工件转动一个周期内将所述同步信号状态维持在同一状态;当所述待测工件转动再次通过零点时刻,对所述同步信号状态进行翻转;
所述实时处理所述动平衡数据,得到所述处理后的动平衡数据,包括:
获取预设采样周期和每个所述预设采样周期内的预设采样次数;每隔所述预设采样周期进行预设采样次数的采样,得到所述处理后的动平衡数据;
所述将所述基础同步信号和所述处理后的动平衡数据发送至所述上位机测控软件,包括:
将同一预设采样周期内的基础同步信号和处理后的动平衡数据按照时间顺序排列,得到排列后的数组;将排列后的数组按照预定义的以太网应用报文进行处理,得到处理后的数据包;每隔预设发送周期将所述处理后的数据包发送至所述上位机测控软件。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对所述处理后的动平衡数据进行分析,得到所述待测工件的不平衡信息,包括:
在每个预设采样周期内,若所述基础同步信号的同步信号状态相同的时长维持在预设时长内,则在所述同步信号状态相同的情况下,检测所述处理后的动平衡数据的峰值,将所述峰值确定为不平衡量;将所述峰值出现的时刻确定为所述不平衡量所在的角度位置;
通过滤波算法对所述不平衡量和所述角度位置进行滤波处理,得到处理结果。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述嵌入式软件获取所述处理后的动平衡数据;基于所述处理后的动平衡数据确定所述程控放大电路的增益,以切换不平衡量测量的量程范围。
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