基于WINDOWS的数据采集和动态测试系统的研究.pdfVIP

测试系统的研究 刘增强王太勇 天津大学机械工程学院机械电子系(300072) 摘要：本文介绍了基于WINDOWS98的数据采集及动态测试系统。此系统由数据采集卡和数据采集分析 软件组成。此数据采集卡设有先入先出(FIFO)存储器，能够连续采集输入信号．而且还能采集瞬态信号。 在内存管理．界面设计方面不太理想的缺点。此系统已成功应用于实际测试中。 关键词 数据采集 动态飘 斌 先入先出‘5尸’存储器w。“。。w598”1。技袭 z翠l^、 条统原理介绍 在复杂机械系统状态识别和故障诊断中，数据采集及动态测试系统是其中的重要环 节【1】。首先必须对系统中的一些振动、噪声等模拟信号进行采集，然后才能转换成数字 量，由计算机进行存储、处理、显示或打印。以测量振动信号为例，振动信号通过ICP传 感器送到模拟输入信号调理模块，通过调理模块把振动信号(mV)调理成标准电压信 号(5V)．再送到A／D采集卡中，然后计算机通过A／D卡把振动信号转换成数字量信 号，最后进行标度变换，即将数字量转换为振动的工程单位(EU)。此过程见图1。以前， 界面设计方面是很麻烦、很难尽人意的。故随着WINDOWS系统的问世，其优越的用户界面 开发了支持WINDOWS的数据采集及动态测试系统。 本数据采集及动 态测试系统是基于Pc 总线，具有单端16通 道，差分8通道输入， 双极性(5V)，可编 1 程增益(XI，X0， x100，x1000)，12位分 辨率，A／D采样速率达 1 00KHZ(AD转换器采 B 困7数据采集系统框田 用B ADS774，转换时 间为Sp．s)，16位定时器，由于具有先入先出(FIFO)存储器，故可连续采集，还可采集 瞬态信号，数据分析软件以WINDOWS操作系统为基础顶层程序采用Vc++编程，以VxD 技术支持。 几个关键环节设计 21 FIFO存储器 在测量振动信号时，有时需要把一段时间的信号完整记录下来，故要求采集系统必 须不问断的连续采集，故此我们在A／D采集卡上设计了先入先出(FIFO)存储器。通过A／ D采集的数据顺序写入，可以同时顺序将数据实时的读出。FIFO应用的标志位为：“半满 一HF”与“溢出--FF”。在采集时，FIFO在HF=O时，可以一次将512点采样数据连续读出 表示FIFO溢出，读出的数据将会丢失，所以必须保持FIFO不溢出，本采集卡大约10毫秒 的中间缓冲时间。 22瞬态采集 在测量振动信号时，有时需要采集一个信号，该信号准确出现的时间不知道，但是 一旦出现后，希望能将其全过程，包括前沿部分都能采集保存，以便进行分析处理，这 时可以采用瞬态采集，例如图2有一个衰减信号，图中A点表示信号上升的幅度值达到 事先设定的门槛值+1 并不影响采集的结果，门槛只是作为信号到来的一个标