專利名稱：動態(tài)信號測試分析采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種堅(jiān)固式多參數(shù)動態(tài)信號測試分析采集儀。
背景技術(shù)：
動態(tài)信號測試分析采集儀，是對具有一定變化速率的物理量信號進(jìn)行測試、分析處理和記錄的測試儀器，比如振動、應(yīng)變、轉(zhuǎn)速、電壓等參數(shù)。廣泛應(yīng)用于國防科技、科研院所、大專院校、電力、冶金、石化、汽車工業(yè)、土木工程的科學(xué)試驗(yàn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、故障診斷等場合。目前，市場上的動態(tài)信號采集儀產(chǎn)品都采用計(jì)算機(jī)加采集儀構(gòu)成系統(tǒng)，完成動態(tài)信號的測試、簡單分析顯示和存儲，由于受系統(tǒng)構(gòu)成的限制，市場上該類產(chǎn)品存在以下缺點(diǎn)如果現(xiàn)場沒有電力供應(yīng)，測試系統(tǒng)無法工作，特別是比較重要的實(shí)驗(yàn)中間出現(xiàn)異常斷電的情況，測試系統(tǒng)不能持續(xù)工作；測試系統(tǒng)很難在惡劣的環(huán)境下工作；不能在脫離計(jì)算機(jī)的情況下通過線控獨(dú)立工作；測試通道功能單一、通道數(shù)量少等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種動態(tài)信號測試分析采集儀，它能
克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，動態(tài)信號測試分析采集儀，包括信號調(diào)理模塊，核心控制單元，智能電源管理模塊所組成，其特征在于信號調(diào)理模塊通過自定義總線與核心控制單元進(jìn)行通訊，由智能電源管理模塊向核心控制單元及信號調(diào)理模塊進(jìn)行電源供應(yīng)，核心控制單元對智能電源管理模塊進(jìn)行管理，對信號調(diào)理模塊進(jìn)行控制；在所述的信號調(diào)理模塊上設(shè)有程控放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬濾波加DSP數(shù)字抗混濾波器，最多可實(shí)現(xiàn)32通道動態(tài)信號的同步并行采樣，實(shí)現(xiàn)了高度集成、高精度、高穩(wěn)定度、高可靠性；在所述的核心控制單元上設(shè)有使用x86芯片組的工業(yè)控制器、控制總線、數(shù)據(jù)總線和控制邏輯電路以太網(wǎng)接口、大容量電子盤、載有DMA驅(qū)動、Iinux操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的板載CF卡，并可加載各種應(yīng)用分析軟件以適應(yīng)多行業(yè)的測試分析需要；在所述的智能電源管理模塊上設(shè)有充放電控制、電源供應(yīng)、智能鋰電池組和外接電源，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離電源的現(xiàn)場測試、移動檢測。本發(fā)明具有高度集成模塊化設(shè)計(jì)，采用了一系列多個參數(shù)的模擬信號放大、A/D轉(zhuǎn)換、模擬濾波加實(shí)時數(shù)字濾波構(gòu)成的高性能抗混濾波器等模塊，DMA控制系統(tǒng)及基于x86為核心控制單元的控制模塊，使硬件功能通用性強(qiáng)；LAN/WLAN標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸和大容量緩存，結(jié)合核心控制單元的有效控制，提高了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性；應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)場可編程技術(shù)元件來降低功耗和靈活的程序配置，使采集儀具有強(qiáng)大的適應(yīng)能力；應(yīng)用高分辨率16位A/D轉(zhuǎn)換芯片加DSP信號處理達(dá)到寬動態(tài)范圍，應(yīng)用智能化電源管理技術(shù)加長儀器連續(xù)使用時間、延長電池使用壽命，先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合電磁兼容抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)測試的高精度、高穩(wěn)定性。采用線控及語音控制模塊適應(yīng)各種無法使用計(jì)算機(jī)操作的場合，GPS實(shí)現(xiàn)全球同步測試。采用Iinux操作系統(tǒng)平臺軟件，完成系統(tǒng)控制、存儲和傳輸功能?？梢约虞d不同的環(huán)境應(yīng)用軟件以適用于多個行業(yè)的測試和分析處理，擴(kuò)大了應(yīng)用面，適應(yīng)性更強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明原理方框圖
1.信號調(diào)理模塊 2.核心控制單元 3.智能電源管理模塊
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合方框圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明；
動態(tài)信號測試分析采集儀，包括信號調(diào)理模塊1，核心控制單元2，智能電源管理模塊3所組成，其特征在于信號調(diào)理模塊1通過自定義總線與核心控制單元2進(jìn)行通訊，由智能電源管理模塊3向核心控制單元2及信號調(diào)理模塊1進(jìn)行電源供應(yīng)，核心控制單元2對智能電源管理模塊3進(jìn)行管理，對信號調(diào)理模塊1進(jìn)行控制；在所述的信號調(diào)理模塊1上設(shè)有程控放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬濾波加DSP數(shù)字抗混濾波器，最多可實(shí)現(xiàn)32通道動態(tài)信號的同步并行采樣，實(shí)現(xiàn)了高度集成、高精度、高穩(wěn)定度、高可靠性；在所述的核心控制單元2上設(shè)有使用x86芯片組的工業(yè)控制器、控制總線、數(shù)據(jù)總線和控制邏輯電路以太網(wǎng)接口、大容量電子盤、載有DMA驅(qū)動、Iinux操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的板載CF卡，并可加載各種應(yīng)用分析軟件以適應(yīng)多行業(yè)的測試分析需要；在所述的智能電源管理模塊3上設(shè)有充放電控制、電源供應(yīng)、智能鋰電池組和外接電源，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離電源的現(xiàn)場測試、移動檢測。具體實(shí)施時，信號調(diào)理模塊采用模塊化設(shè)計(jì)的硬件，多層線路板，選用最新低功耗模擬器件，采用表面貼片技術(shù)安裝工藝，高度智能化一體控制，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)抗干擾、高可靠、“傻瓜式”控制操作；采用現(xiàn)場可編程控制器獨(dú)立控制，使用模擬濾波加16位A/D轉(zhuǎn)換芯片加DSP抗混疊濾波達(dá)到寬動態(tài)范圍。智能電源管理通過充放電控制模塊、電源管理模塊將智能鋰電池、外接電源、車載電源、電源適配器實(shí)現(xiàn)智能化管理，加長了儀器連續(xù)工作時間，延長了電池組壽命。
核心控制單元采用先進(jìn)的自主設(shè)計(jì)的基于自定義總線構(gòu)架的高速測量數(shù)據(jù)傳輸接口及底部驅(qū)動程序，實(shí)現(xiàn)微型化、低功耗以適用于現(xiàn)場沒有供電及惡劣環(huán)境。測試數(shù)據(jù)存放于海量可達(dá)32G的抗震電子硬盤中，連續(xù)記錄的長度取決于硬盤中存儲空間。通用有線/無線以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)可以多種模式與外部系統(tǒng)通訊。線控及語音控制模塊通過采樣和停止按鍵實(shí)現(xiàn)脫離計(jì)算機(jī)條件下的數(shù)據(jù)采集，同時MIC功能在記錄采集數(shù)據(jù)的同時可以錄入語音，實(shí)現(xiàn)語音信號和采集的數(shù)據(jù)信號同步進(jìn)行。GPS測速/同步模塊使用全球定位技術(shù)軟件是基于Iinux操作系統(tǒng)平臺的嵌入式實(shí)時多任務(wù)測試分析應(yīng)用軟件，固化在板載CF卡中，由自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)撞框?qū)動及系列應(yīng)用程序組成，可完成動態(tài)信號測試分析的參數(shù)設(shè)置、操作控制，實(shí)時存儲，以太網(wǎng)實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽⑶铱梢约虞d自主開發(fā)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械分析、現(xiàn)場動平衡軟件等多種行業(yè)應(yīng)用軟件進(jìn)行專用的信號測試分析。
權(quán)利要求
1.動態(tài)信號測試分析采集儀，包括信號調(diào)理模塊(1)、核心控制單元(2)和智能電源管理模塊(3)，其特征在于所述的信號調(diào)理模塊(1)通過自定義總線與核心控制單元(2)進(jìn)行通訊，由智能電源管理模塊(3)向核心控制單元(2)及信號調(diào)理模塊(1)進(jìn)行電源供應(yīng)，核心控制單元(2)對智能電源管理模塊(3)進(jìn)行管理，對信號調(diào)理模塊(1)進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)信號測試分析采集儀，其特征在于在所述的信號調(diào)理模塊(1)上設(shè)有程控放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬濾波加DSP數(shù)字抗混濾波器，最多可實(shí)現(xiàn)32通道動態(tài)信號的同步并行采樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)信號測試分析采集儀，其特征在于在所述的核心控制單元(2)上設(shè)有使用x86芯片組的工業(yè)控制器、控制總線、數(shù)據(jù)總線和控制邏輯電路以太網(wǎng)口、大容量電子盤、載有DMA驅(qū)動、Iinux操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的板載CF卡，并可加載各種應(yīng)用分析軟件以適應(yīng)多行業(yè)的測試分析需要。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)信號測試分析采集儀，其特征在于在所述的核心控制單元(2)中采用線控及語音控制模塊，完成系統(tǒng)脫離計(jì)算機(jī)工作時數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)標(biāo)識；采用GPS實(shí)現(xiàn)分布式同步數(shù)據(jù)采集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)信號測試分析采集儀，其特征在于在所述的智能電源管理模塊(3)上設(shè)置充放電控制、電源供應(yīng)、智能鋰電池組和外接電源，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離電源的現(xiàn)場測試、移動檢測。
全文摘要
動態(tài)信號測試分析采集儀，它包括信號調(diào)理模塊、核心控制單元和智能電源管理模塊所組成。信號調(diào)理模塊通過自定義高速并行總線以DMA數(shù)據(jù)傳輸方式與核心控制單元進(jìn)行通訊實(shí)時傳輸測試數(shù)據(jù)，由智能電源管理模塊向核心控制單元及信號調(diào)理模塊進(jìn)行電源供應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離外部電源的現(xiàn)場測試、移動檢測。本發(fā)明具備多通道、實(shí)時、同步并行采集分析處理記錄動態(tài)信號的能力；具有高精度、寬動態(tài)范圍、高穩(wěn)定度、強(qiáng)抗干擾、低功耗等特點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)脫離計(jì)算機(jī)獨(dú)立工作和全球同步采集，以太網(wǎng)口可方便地與外部設(shè)備通訊，信號測試功能通用，分析軟件平臺開放。
文檔編號G05B19/418GK102589611SQ20111000639
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者范欽橫, 陳沂 申請人:江蘇東華測試技術(shù)股份有限公司