CN112611883A - 一种转速信号同步测量方法 - Google Patents
一种转速信号同步测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112611883A CN112611883A CN202011399760.6A CN202011399760A CN112611883A CN 112611883 A CN112611883 A CN 112611883A CN 202011399760 A CN202011399760 A CN 202011399760A CN 112611883 A CN112611883 A CN 112611883A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- rotating speed
- bit
- signal
- speed signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
一种转速信号同步测量方法，包括以下步骤：(1)传感器对转速信号与加速度传感器信号同步采集；(2)PL从传感器中采集数据，并且对采集到的转速信号的数据进行串并转换并进行拼接；(3)将拼接后的数据与加速度传感器信号同步发送到DDR内存中进行存储；(4)APU从DDR内存中读取所存储的数据，并对转速信号的数据进行拆分及并串转换，处理结果为转速数据。本发明能够解决现有技术中转速采集的同步、模拟通道浪费以及内存浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及数字信号采集领域，具体涉及一种转速信号同步测量方法。
背景技术
振动是自然界中广泛存在的物质系统的一种普遍运动形式，通常指一个物理量在某一量值(平衡值)附近随时间而往复变化的过程。自然界中，大至宇宙，小至微观粒子无不存在振动。各种形式的物理现象(发热、发声、发光、电和磁的运动等)都包含振动。
随着科学技术、生产和国防建设事业的发展，以及人类各种生产活动和社会活动的现代化，每时每刻都需要发生、传递和记录大量的振动信号和信息。因此，必须对大量的包含着无穷信息的各种各样的信号(数据、波形和图像等)进行快速处理，去伪存真，提取有用的信息并找出它们的规律。振动信号分析的应用领域十分广泛，如机械工程、交通工程、宇航工程、土木建筑工程、电信和电力工程、声学工程、地球物理和地质工程、生物医学工程、核工程和军事科学、天文气象、海洋科学等几乎所有的科学部门和工程部门都要应用它，甚至在人类活动中的各种现象也能用信号处理的方法加以分析和寻找规律。由此可见，振动数据分析和信号处理的重要性与日俱增。因此，掌握振动数据分析与信号处理的理论和方法，在现代科学技术领域中己十分必要。
现有技术的振动信号分析过程中，采集多通道加速度信号的同时，转速信号也需要采集。如图1所示的现有技术中的信号采集方法，一般是加速度信号与转速信号分别采集，转速通道信号的采集处理过程与加速度通道信号的采集处理过程完全独立并不能同步。传统方案的缺点就是加速度信号与转速信号无法保持同步，在后续的信号处理分析过程中，转速信号与加速度信号无法进行对比分析，尤其是在转速变化较快的应用场合下，对于加速度信号的处理分析过程非常不利。如果把转速信号当作模拟信号采集将占用一路模拟通道，虽然实现了转速采集的同步，但是造成了模拟通道的浪费。
发明内容
本发明提供一种转速信号同步测量方法，它能够解决现有技术中转速采集的同步、模拟通道浪费以及内存浪费的问题。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方法：
一种转速信号同步测量方法，包括以下步骤：
(1)传感器对转速信号与加速度传感器信号同步采集；
(2)PL从传感器中采集数据，并且对采集到的转速信号的数据进行串并转换并进行拼接；
(3)将拼接后的数据与加速度传感器信号同步发送到DDR内存中进行存储；
(4)APU从DDR内存中读取所存储的数据，并对转速信号的数据进行拆分及并串转换，处理结果为转速数据。
进一步地，PL与DDR内存之间通过AXI总线进行数据传输。
进一步地，在所述步骤(2)中，所述对采集到的转速信号的数据进行串并转换并进行拼接包括以下步骤：
将15个1bit的转速信号的数据转换为一个15bit数据，在最高位补1bit的无效数据以形成16bit数据，最后将两个传感器的转速信号的16bit数据拼接为一个32bit数据。
更进一步地，所述APU对转速信号的数据进行拆分并进行并串转换为转速数据包括以下步骤：
将32bit数据拆分为两个16bit数据，取各自低15bit数据进行并串转换，恢复成15个1bit位宽的转速信号的数据。
本发明的转速信号同步测量方法既保证了加速度信号与转速信号的同步采集，又最大限度的利用了内存及传输总线的传输性能。
附图说明
图1是现有技术的信号采集方法示意图。
图2是本发明的转速信号同步测量方法的流程图。
图3是本发明的转速信号同步测量方法的示意图。
具体实施方式
下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。
如图2-3所示，本发明公开了一种转速信号同步测量方法，，包括以下步骤：
1、传感器对转速信号与加速度传感器信号同步采集
2、可编程逻辑(PL)从传感器中采集数据，并且对采集到的转速信号的数据进行串并转换并进行拼接；
3、将拼接后的数据与加速度传感器信号同步发送到DDR内存中进行存储；
4、APU从DDR内存中读取所存储的数据，并对转速信号的数据进行拆分及并串转换，处理结果为转速数据。
其中，PL与DDR内存之间通过AXI总线进行数据传输。
对于步骤2中的对采集到的转速信号的数据进行串并转换并进行拼接，其具体方法如下：
由于采集到的加速度信号为32bit位宽的数据，转速信号为1bit位宽数据，将每个通道1bit的转速信号进行串并转换，每15个1bit的转速信号的数据转换为一个15bit数据(为了突发传输(burst传输)能够进行整数次)，在最高位补1bit的无效数据(1’b0),形成16bit数据，最后将两个传感器的转速信号的16bit数据拼接为一个32bit数据，与加速度数据同步写入DDR内存中。
将两个传感器各自的15个1bit的转速信号拼接为一个32bit数据所采用的具体代码如下：
对于步骤4中的APU对转速信号的数据进行拆分并转换为转速数据并进行并串转换为转速数据，其具体方法如下：
在APU读取数据时，对转速数据进行逆操作，将32bit数据拆分为两个16bit数据，取各自低15bit数据进行并串转换，恢复成15个1bit位宽的转速信号的数据即可。
将32bit数据恢复成15个1bit位宽的转速信号所采用的具体代码如下：
因为加速度信号采集到系统中为32bit数据，并且系统中传输总线宽度也为32bit，而一路转速信号采集到系统中为1bit数据，现有技术中的系统需要设置两路转速信号采集通道，为了最大限度利用内存且节省传输时间，本发明使用串并变换的方式，每采集15次转速信号，将15次1bit数据转换为15bit的数据，并在15bit数据前添加1bit无效数据(1’b0)组成16bit数据以便于处理，将两路转速信号的16bit数据拼接为32bt位宽的数据写入FIFO存储器并通过传输总线写入DDR内存中，这样既保证了加速度信号与转速信号的同步采集，又最大限度的利用了内存及传输总线的传输性能。
通过本发明的上述方案，实现了转速信号与加速度信号的同步采集测量，并最大限度的提高了内存的使用率与传输总线的使用效率，为整个系统性能打下基础。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种转速信号同步测量方法，包括以下步骤：
(1)传感器对转速信号与加速度传感器信号同步采集；
(2)PL从传感器中采集数据，并且对采集到的转速信号的数据进行串并转换并进行拼接；
(3)将拼接后的数据与加速度传感器信号同步发送到DDR内存中进行存储；
(4)APU从DDR内存中读取所存储的数据，并对转速信号的数据进行拆分及并串转换，处理结果为转速数据。
2.根据权利要求1所述的转速信号同步测量方法，其特征在于，PL与DDR内存之间通过AXI总线进行数据传输。
3.根据权利要求1所述的转速信号同步测量方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述对采集到的转速信号的数据进行串并转换并进行拼接包括以下步骤：
将15个1bit的转速信号的数据转换为一个15bit数据，在最高位补1bit的无效数据以形成16bit数据，最后将两个传感器的转速信号的16bit数据拼接为一个32bit数据。
4.根据权利要求1所述的转速信号同步测量方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，所述APU对转速信号的数据进行拆分并进行并串转换为转速数据包括以下步骤：
将32bit数据拆分为两个16bit数据，取各自低15bit数据进行并串转换，恢复成15个1bit位宽的转速信号的数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011399760.6A CN112611883A (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种转速信号同步测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011399760.6A CN112611883A (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种转速信号同步测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112611883A true CN112611883A (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=75229008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011399760.6A Pending CN112611883A (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种转速信号同步测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112611883A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100154540A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Panasonic Corporation | Sensor device |
| CN102914375A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 徕卡显微系统复合显微镜有限公司 | 用于对光子进行计数的装置和方法 |
| CN103309981A (zh) * | 2013-06-17 | 2013-09-18 | 南京发艾博光电科技有限公司 | 一种具有高存储效率的adc数据组织系统及其方法 |
| CN103675848A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-26 | 东莞市泰斗微电子科技有限公司 | 一种基于多路gnss信号的信号传输方法及系统 |
| CN103686047A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 电子科技大学 | 一种多路视频数据传输方法 |
| CN104483011A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-04-01 | 南京理工大学紫金学院 | 一种旋转机械多通道振动信号的在线检测与分析系统及方法 |
| CN104833721A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-12 | 钢研纳克检测技术有限公司 | 用于超声波探伤仪的闸门内回波增益独立控制方法 |
| CN109171656A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-11 | 东南大学 | 一种不宁腿综合症的早期检测方法 |
| CN110045679A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-23 | 北京天泽智云科技有限公司 | 基于边缘计算的机床多源数据采集与数据质量评估方法 |
| CN111618658A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-04 | 西安交通大学 | 一种面向无颤振高效铣削的主轴转速自适应调整方法 |
-
2020
- 2020-12-04 CN CN202011399760.6A patent/CN112611883A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100154540A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Panasonic Corporation | Sensor device |
| CN102914375A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 徕卡显微系统复合显微镜有限公司 | 用于对光子进行计数的装置和方法 |
| CN103309981A (zh) * | 2013-06-17 | 2013-09-18 | 南京发艾博光电科技有限公司 | 一种具有高存储效率的adc数据组织系统及其方法 |
| CN103686047A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 电子科技大学 | 一种多路视频数据传输方法 |
| CN103675848A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-26 | 东莞市泰斗微电子科技有限公司 | 一种基于多路gnss信号的信号传输方法及系统 |
| CN104483011A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-04-01 | 南京理工大学紫金学院 | 一种旋转机械多通道振动信号的在线检测与分析系统及方法 |
| CN104833721A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-12 | 钢研纳克检测技术有限公司 | 用于超声波探伤仪的闸门内回波增益独立控制方法 |
| CN109171656A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-11 | 东南大学 | 一种不宁腿综合症的早期检测方法 |
| CN110045679A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-23 | 北京天泽智云科技有限公司 | 基于边缘计算的机床多源数据采集与数据质量评估方法 |
| CN111618658A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-04 | 西安交通大学 | 一种面向无颤振高效铣削的主轴转速自适应调整方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106294234B (zh) | 一种数据传输方法及装置 | |
| CN107133011B (zh) | 一种示波记录仪的多通道数据存储方法 | |
| CN100419457C (zh) | 海洋地震勘探数据采集记录系统 | |
| CN103327265B (zh) | 一种基于fpga的四路视频合成方法及其装置 | |
| CN202794508U (zh) | 应用于救援的基于麦克风阵列的语音定位装置 | |
| CN105844887B (zh) | 一种具有无线自组网功能的32位三通道同步数据采集器 | |
| CN105744202B9 (zh) | 一种v-by-one信号处理方法及装置 | |
| CN203455835U (zh) | 一种应用于pxi测试平台的总线型触发背板 | |
| CN103713155A (zh) | Mems传感装置及包含该mems传感装置的电子设备 | |
| CN112611883A (zh) | 一种转速信号同步测量方法 | |
| CN206041987U (zh) | 一种电力线干扰信号提取与同步回放装置 | |
| CN211978103U (zh) | 一种基于5g通信网的振动信号采集及传输装置 | |
| CN104574917B (zh) | 一种冲击地压微震实时监测系统 | |
| CN206313861U (zh) | 一种基于ni板卡串口控制的音频检测系统 | |
| CN204255495U (zh) | 一种基于无线振动传感器的故障诊断系统 | |
| CN114203210A (zh) | 一种用于水轮机组的声音振动温度信号同步采集方法及装置 | |
| CN204988566U (zh) | 一种无线压力数据采集装置 | |
| CN104464254A (zh) | 一种分布式数据同步采集装置及方法 | |
| CN103763384B (zh) | 基于双链路通信的水沙远程监测系统和方法 | |
| Zhu et al. | Tool wear condition monitoring based on multi-sensor integration and deep residual convolution network | |
| CN206193257U (zh) | 声发射微震监测系统 | |
| CN110320551A (zh) | 矿井工作面全波场数据采集系统及方法 | |
| CN203165198U (zh) | 多通道同步海洋数据采集系统 | |
| CN102109609B (zh) | 一种高分辨率石油地震勘探系统的覆盖开关电路设计方法 | |
| CN210958387U (zh) | 一种用于桥梁健康监测的分布式数据采集和传输系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220112 Address after: No. 1531, South Office, 10th floor, new material venture building, No. 7, Fenghui Middle Road, Haidian District, Beijing 100094 Applicant after: Beijing chenhanghangkang Technology Co.,Ltd. Address before: 102600 room 307, building 4, yard 5, Liangshuihe 1st Street, economic development zone, Daxing District, Beijing Applicant before: Beijing new century energy saving Technology Service Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210406 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |