方波變換單元13的輸入端電信號(hào)連通，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10的輸出端、方波變換單元13的輸出端分別與主控芯片12的輸入端電信號(hào)連通，主控芯片12的輸出端分別與通道切換單元7的輸入端、通訊單元11的輸入端電信號(hào)連通，供電單元8對(duì)電路板組件6中的各元件供電。主控芯片12的型號(hào)為SH7216。
[0040]被測(cè)信號(hào)進(jìn)入檢測(cè)儀表后，首先通過(guò)通道切換單元7進(jìn)行分路，四路信號(hào)同步進(jìn)入量程變換單元9，然后分別進(jìn)入方波變換單元13和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10，主控芯片12接收方波變換單元13的信號(hào)計(jì)算得出轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，主控芯片12接收模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10數(shù)據(jù)計(jì)算得出振幅數(shù)據(jù)，得出的數(shù)據(jù)通過(guò)通訊單元11以UDP協(xié)議的形式發(fā)送出去，供電單元8負(fù)責(zé)電路板組件6的供電。
[0041]如圖3所示，通道切換單元7由四片并聯(lián)的通道切換芯片14組成，通道切換單元7在主控芯片12的控制下完成20路信號(hào)的逐路切換，通道切換芯片14型號(hào)為ADG408。電路的連接關(guān)系為主控芯片12的1、2、3引腳分別與四片通道切換芯片14的1、16、15引腳相連，信號(hào)接口 3的I?20引腳分別與四片通道切換芯片14的4?7、17引腳依次相連，四片通道切換芯片14的8引腳分別為四路切換完成后的輸出信號(hào)AOUT。
[0042]如圖4所示，量程變換單元9由運(yùn)放芯片15和電阻Rl?R3、電容Cl?C3、電感L1、L2組成，運(yùn)放芯片15型號(hào)為AD8610。量程變換單元9完成對(duì)通過(guò)通道切換后的四路輸入信號(hào)幅值的變換，范圍從-1OV?+1V到-4V?+4V，儀表在通道切換單元7后共設(shè)立了四路相同的量程變換電路，分別處理四路切換完成后的AOUT信號(hào)；以其中I路為例，電路連接關(guān)系為運(yùn)放芯片15的2引腳與地之間依次串聯(lián)入R1、C1、L1，AOUT信號(hào)依次通過(guò)串聯(lián)的L2、C2、R2進(jìn)入運(yùn)放芯片15的3引腳，同時(shí)運(yùn)放芯片15的3引腳通過(guò)R3接地，C3與R3并聯(lián)，運(yùn)放芯片15的4、7引腳分別接+12V、-12V，運(yùn)放芯片15的6引腳為量程變換完成后的BOUT信號(hào)輸出引腳。
[0043]如圖5所示，方波變換單元13由I號(hào)運(yùn)算放大器16、反相器17、二極管D1、D2和電阻R4?R10、電容C4、C5組成，I號(hào)運(yùn)算放大器16型號(hào)為T(mén)L074、反相器17型號(hào)為74HC14、二極管D1、D2型號(hào)為BAV99。方波變換單元13完成通過(guò)量程變換后的BOUT信號(hào)從正弦波到同頻率方波的轉(zhuǎn)換，滿足DSP對(duì)脈沖信號(hào)的讀取要求，儀表在量程變換單元9后共設(shè)立了四路相同的方波變換電路，分別處理四路量程變換完成后的BOUT信號(hào)；以其中I路為例，電路連接關(guān)系為BOUT信號(hào)通過(guò)R4接入I號(hào)運(yùn)算放大器16的2引腳，在+12V和-12V之間串聯(lián)入電阻R5、R6，R5的另一端與I號(hào)運(yùn)算放大器16的3引腳相連，同時(shí)I號(hào)運(yùn)算放大器16的3引腳與地之間接入電容C4，I號(hào)運(yùn)算放大器16的11引腳接+12V，4引腳接-12V，I號(hào)運(yùn)算放大器16的I引腳通過(guò)電阻R7與反相器17的I引腳相連，反相器17的I引腳與二極管的3引腳相連，反相器17的11引腳、二極管的2引腳和+5V相連，反相器17的7引腳、二極管的I引腳接地，反相器17的I引腳通過(guò)R8接地，C5與R8并聯(lián)，反相器17的2引腳通過(guò)R9進(jìn)行SOUT信號(hào)輸出，SOUT通過(guò)RlO接地。
[0044]如圖6所示，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10由II號(hào)運(yùn)算放大器18、AD芯片19和電阻R11、R12組成，II號(hào)運(yùn)算放大器18型號(hào)為AD8131，AD芯片19型號(hào)為AD7767 ;模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10通過(guò)量程變換后的四路BOUT信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)據(jù)存入DSP中的指定寄存器等待計(jì)算，儀表在量程變換單元9后共設(shè)立了四路相同的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，分別處理四路量程變換完成后的BOUT信號(hào)；以其中I路為例；電路連接關(guān)系為BOUT信號(hào)通過(guò)電阻R12和II號(hào)運(yùn)算放大器18的8引腳相連，II號(hào)運(yùn)算放大器18的I引腳通過(guò)RlI接地，II號(hào)運(yùn)算放大器18的3、6引腳分別接+5V、-5V，II號(hào)運(yùn)算放大器18的2、4、5引腳分別和AD芯片19的2、4、5引腳相連，AD芯片19的6、11、15、16引腳接地，AD芯片19的8、9引腳接3.3V，AD芯片19的I引腳接2.5V，AD芯片19的7、10、12、13、14引腳分別和主控芯片12的172、160、77、162、165 相連。
[0045]如圖7所示，所述通訊單元11由以太網(wǎng)PHY芯片20組成，以太網(wǎng)PHY芯片20型號(hào)為RTL8201，通訊單元11將主控芯片12運(yùn)算所得的轉(zhuǎn)速和振幅數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)接口 4傳輸出去，通訊協(xié)議為UDP協(xié)議。電路連接關(guān)系為主控芯片12的79、80、81、84、87?94、97?102 引腳分別與以太網(wǎng) PHY 芯片 20 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(wǎng)PHY芯片20的8、32、28、37?44引腳接地，以太網(wǎng)PHY芯片20的30、31、33、34引腳與以太網(wǎng)接口 4的4、3、2、1引腳相連。
[0046]如圖8所示，所述供電單元8由I號(hào)電源芯片21?VE號(hào)電源芯片27共七只芯片組成，負(fù)責(zé)向電路板組件6的其他元件供電，I號(hào)電源芯片21型號(hào)為WRA2412YMD-3W、II號(hào)電源芯片22型號(hào)為WRA2405YMD-3W、III號(hào)電源芯片23型號(hào)為REGl 117-3.3V、IV號(hào)電源芯片24型號(hào)為L(zhǎng)M7905、V號(hào)電源芯片25型號(hào)為REGl 117-2.5V、VI電源芯片26型號(hào)為REF3140、VE號(hào)電源芯片27型號(hào)為L(zhǎng)M7805。電路連接關(guān)系為I號(hào)電源芯片21和II號(hào)電源芯片22的I引腳分別接地，其2引腳分別與24V外部供電，I號(hào)電源芯片21的3引腳與VE電源芯片27的I引腳相連，5引腳與IV號(hào)電源芯片24的I引腳相連，4引腳與VE電源芯片27的2引腳、IV號(hào)電源芯片24的2引腳、VI號(hào)電源芯片26的2引腳、V號(hào)電源芯片25的2引腳相連，VE號(hào)電源芯片27的3引腳與VI號(hào)電源芯片26的I引腳、V號(hào)電源芯片25的I引腳相連，II號(hào)電源芯片22的3、5引腳分別與III號(hào)電源芯片23的1、2引腳相連，I號(hào)電源芯片21的3、5引腳提供±12V電源，VE號(hào)電源芯片27的3引腳和IV號(hào)電源芯片24的3引腳提供士5V電源，V號(hào)電源芯片25的3引腳提供2.5V電源，II號(hào)電源芯片22的3引腳提供+5V供電，VI號(hào)電源芯片26的3引腳提供4V供電，III號(hào)電源芯片23的3引腳提供3.3V供電。
[0047]本實(shí)用新型的工作原理和工作方式是:
[0048]20路被測(cè)傳感器信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)接口 4送入儀表內(nèi)部，信號(hào)首先經(jīng)過(guò)通道切換單元7將20路信號(hào)每四路信號(hào)切換輸入一次，之后信號(hào)通過(guò)量程變換單元9將輸入信號(hào)幅值范圍從-1OV?+1V變換到-4V?+4V ;信號(hào)分兩路走向，一路通過(guò)方波變換單元13完成信號(hào)從正弦波到同頻率方波的轉(zhuǎn)換，隨后送入DSP芯片中通過(guò)ECAP功能進(jìn)行脈沖信號(hào)捕捉，得出轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；另一路通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10將信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后數(shù)據(jù)送入DSP芯片中的指定寄存器進(jìn)行FFT等一系列運(yùn)算，得出振幅數(shù)據(jù)，DSP芯片將所有計(jì)算到的數(shù)據(jù)通過(guò)通訊單元11傳輸出去，采用UDP通訊協(xié)議，供電單元8負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)各單元芯片的供電。
[0049]如圖9所示，本實(shí)用新型的具體流程包括以下步驟:
[0050]( i)開(kāi)始
[0051]儀表外部24V電源通過(guò)供電接口進(jìn)入開(kāi)機(jī)狀態(tài)，供電單元8完成儀表各單元供電，Si ；
[0052]( ? )各模塊初始化
[0053]DSP參數(shù)設(shè)置階段，設(shè)置GP1方向、數(shù)值，設(shè)定ECAP功能，配置SPI功能，設(shè)置定時(shí)器中斷，定義各種變量、函數(shù)、FFT函數(shù)變換控件數(shù)組，配置通訊功能，讀取儀表以太網(wǎng)IP地址，配置通道切換功能，打開(kāi)第一組通道開(kāi)關(guān)，S2 ;
[0054](iii)測(cè)量振幅參數(shù)
[0055]通過(guò)對(duì)數(shù)組中采集的四路信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步的FFT加窗、變換、一倍頻和六倍頻的計(jì)算，完成四路信號(hào)的振幅參數(shù)測(cè)量，S3 ;
[0056](iv)測(cè)量轉(zhuǎn)速參數(shù)
[0057]通過(guò)讀取ECAP寄存器中的數(shù)值，計(jì)算得出四路的轉(zhuǎn)速參數(shù)，S4 ;
[005