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一種基于dsp的多通道檢測儀表的制作方法

文檔序號:9013833閱讀:231來源:國知局
一種基于dsp的多通道檢測儀表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于一種對多臺旋轉機械設備進行運行參數檢測的儀表,具體涉及一種基于DSP的多通道檢測儀表。
【背景技術】
[0002]目前,現有的用于多臺旋轉機械設備轉速、振幅參數同步檢測的儀表設備,采用的傳感器多為渦流傳感器、超聲波傳感器以及激光傳感器,由于這樣的設備存在體積大、成本高等缺點,只適用于試驗室,不具備工業(yè)應用條件,而采用價格低廉的測速線圈傳感器時,由于測量精度較低,致使測結果可信度低,應用時有一定的局限性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型是為了克服現有技術中存在的缺點而提出的,其目的是提供一種基于DSP的多通道檢測儀表。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種基于DSP的多通道檢測儀表,包括儀表殼體,在儀表殼體的兩側形成安裝用的固定孔,儀表殼體的一端設置信號接入端子,在儀表殼體的另一端設置以太網接口和供電接口,在儀表殼體的內部設置有電路板組件。所述的電路板組件包括通道切換單元、供電單元、量程變換單元、模數轉換單元、通訊單元、主控芯片和方波變換單元;其中,通道切換單元的輸出端與量程變換單元的輸入端電信號連通,量程變換單元的輸出端分別與模數轉換單元、主控芯片和方波變換單元的輸入端電信號連通,模數轉換單元的輸出端、方波變換單元的輸出端分別與主控芯片的輸入端電信號連通,主控芯片的輸出端分別與通道切換單元的輸入端、通訊單元的輸入端電信號連通,供電單元對電路板組件中的各元件供電。
[0005]所述的通道切換單元由四片并聯的通道切換芯片組成,通道切換單元在主控芯片的控制下完成路信號的逐路切換;電路的連接關系為主控芯片的1、2、3引腳分別與四片通道切換芯片的1、16、15引腳相連,信號接口的I?20引腳分別與四片通道切換芯片的4?7、17引腳依次相連,四片通道切換芯片的8引腳分別為四路切換完成后的輸出信號A0UT。
[0006]所述的供電單元由I號電源芯片、II號電源芯片、III號電源芯片、IV號電源芯片、V號電源芯片、VI電源芯片、VE號電源芯片芯片組成,負責向電路板組件的其他元件供電;電路連接關系為I號電源芯片和II號電源芯片的I引腳分別接地,其2引腳分別與24V夕卜部供電,I號電源芯片的3引腳與VE電源芯片的I引腳相連,5引腳與IV號電源芯片的I引腳相連,4引腳與VE電源芯片的2引腳、IV號電源芯片的2引腳、VI號電源芯片的2引腳、V號電源芯片的2引腳相連,VE號電源芯片的3引腳與VI號電源芯片的I引腳、V號電源芯片的I引腳相連,II號電源芯片的3、5引腳分別與III號電源芯片的1、2引腳相連,I號電源芯片的3、5引腳提供±12V電源,VE號電源芯片的3引腳和IV號電源芯片的3引腳提供±5V電源,V號電源芯片的3引腳提供2.5V電源,II號電源芯片的3引腳提供+5V供電,VI號電源芯片的3引腳提供4V供電,III號電源芯片的3引腳提供3.3V供電。
[0007]所述的量程變換單元由運放芯片和電阻Rl?R3、電容Cl?C3、電感L1、L2組成;電路連接關系為運放芯片的2引腳與地之間依次串聯入R1、C1、L1,A0UT信號依次通過串聯的L2、C2、R2進入運放芯片的3引腳,同時運放芯片的3引腳通過R3接地,C3與R3并聯,運放芯片的4、7引腳分別接+12V、-12V,運放芯片的6引腳為量程變換完成后的BOUT信號輸出引腳。
[0008]所述的模數轉換單元由II號運算放大器、AD芯片和電阻Rll、R12組成;電路連接關系為BOUT信號通過電阻R12和II號運算放大器的8引腳相連,II號運算放大器的I引腳通過Rll接地,II號運算放大器的3、6引腳分別接+5V、-5V,II號運算放大器的2、4、5引腳分別和AD芯片的2、4、5引腳相連,AD芯片的6、11、15、16引腳接地,AD芯片的8、9引腳接3.3V,AD芯片的I引腳接2.5V,AD芯片的7、10、12、13、14引腳分別和主控芯片的172、160、77、162、165 相連。
[0009]所述的通訊單元由以太網PHY芯片組成;電路連接關系為主控芯片的79、80、81、84,87 ?94,97 ?102 引腳分別與以太網 PHY 芯片的 26、9、25、1、23、16、21、20、19、18、24、22、7、2、6、5、4、3引腳相連,以太網PHY芯片的8、32、28、37?44引腳接地,以太網PHY芯片的30、31、33、34引腳與以太網接口 4的4、3、2、1引腳相連。
[0010]所述的方波變換單元由I號運算放大器、反相器、二極管D1、D2和電阻R4?R10、電容C4、C5組成;電路連接關系為BOUT信號通過R4接入I號運算放大器的2引腳,在+12V和-12V之間串聯入電阻R5、R6,R5的另一端與I號運算放大器的3引腳相連,同時I號運算放大器的3引腳與地之間接入電容C4,I號運算放大器的11引腳接+12V,4引腳接-12V,I號運算放大器的I引腳通過電阻R7與反相器17的I引腳相連;反相器的I引腳與二極管的3引腳相連,反相器的11引腳、二極管的2引腳和+5V相連,反相器的7引腳、二極管的引腳接地,反相器的I引腳通過R8接地,C5與R8并聯,反相器的2引腳通過R9進行SOUT信號輸出,SOUT通過RlO接地。
[0011]本實用新型的有益效果
[0012]本實用新型采用數字信號處理器DSP作為中央處理單元,搭配24位高精度模數轉換AD芯片,應用DSP+CPLD+高速AD技術構建了一套完整的高精度信號采集分析處理系統(tǒng)。本實用新型對多臺旋轉機械設備測速線圈信號進行轉速、振幅的高精度同步檢測,性價比高,具有工業(yè)化應用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的外觀主視圖;
[0014]圖2為本實用新型的電路板組件的原理框圖;
[0015]圖3為電路板組件中通道切換單元的電路圖;
[0016]圖4為電路板組件中量程變換單元的電路圖;
[0017]圖5為電路板組件中方波變換單元的電路圖;
[0018]圖6為電路板組件中模數轉換的電路圖;
[0019]圖7為電路板組件中通訊單元的電路圖;
[0020]圖8為電路板組件中供電單元的電路圖;
[0021]圖9為本實用新型使用過程中的流程圖。
[0022]圖中:
[0023]I儀表殼體2固定孔
[0024]3信號接入端子4以太網接口
[0025]5供電接口6電路板組件
[0026]7通道切換單元8供電單元
[0027]9量程變換單元10模數轉換單元
[0028]11通訊單元12主控芯片
[0029]13方波變換單元14通道切換芯片
[0030]15運放芯片16 I號運算放大器
[0031]17反相器18 II號運算放大器
[0032]19AD芯片20以太網PHY芯片
[0033]21I號電源芯片22 II號電源芯片
[0034]23III號電源芯片24 IV號電源芯片
[0035]25V號電源芯片26 VI號電源芯片
[0036]27VII號電源芯片。
【具體實施方式】
[0037]下面,參照附圖及實施例對本實用新型的一種基于DSP的多通道檢測儀表進行詳細說明:
[0038]如圖1所不,一種基于DSP的多通道檢測儀表,包括儀表殼體I,在儀表殼體I的兩側形成安裝用的固定孔2,儀表殼體I的一端設置信號接入端子3,在儀表殼體I的另一端設置以太網接口 4和供電接口 5,在儀表殼體I的內部設置有電路板組件6。以太網接口 4型號為RJ45。
[0039]如圖2所示,所述電路板組件6包括通道切換單元7、供電單元8、量程變換單元9、模數轉換單元10、通訊單元11、主控芯片12 (即DSP芯片12)和方波變換單元13。其中,通道切換單元7的輸出端與量程變換單元9的輸入端電信號連通,量程變換單元9的輸出端分別與模數轉換單元10、主控芯片12和
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