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《基于數(shù)據(jù)采集和無(wú)線遠(yuǎn)傳的工業(yè)應(yīng)變遙測(cè)記錄儀.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2010正儀表技術(shù)與傳感器2010第4期InstrumentTechniqueandSensorNO.4基于數(shù)據(jù)采集和無(wú)線遠(yuǎn)傳的工業(yè)應(yīng)變遙測(cè)記錄儀馮林,沈德峰,吳振宇(大連理工大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)學(xué)院,遼寧大連116024)摘要:文中介紹了一種基于數(shù)據(jù)采集和無(wú)線通信的工業(yè)應(yīng)變遙測(cè)記錄儀。通過(guò)MSP430單片機(jī)片上l2位A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并控制nRF2401無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線遠(yuǎn)傳,同時(shí)采用SD卡存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮了應(yīng)變檢測(cè)的難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變物理量的采集、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)傳,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。系統(tǒng)側(cè)重于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中高速運(yùn)動(dòng)部件的應(yīng)變檢測(cè),具有體積小、速度快、無(wú)需外接數(shù)據(jù)線、采集數(shù)據(jù)易
2、處理等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成功應(yīng)用于大型冷卻機(jī)的應(yīng)變檢測(cè)系統(tǒng)中。關(guān)鍵詞:應(yīng)變檢測(cè);記錄儀;SD卡;nRF2401;儀表放大器中圖分類號(hào):TH823文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1002—1841(2010)04—0023—03IndustryStrainTelemetryRecorderBasedonDataAcquisitionandWirelessTransmissionFENGLin,SHENDe—feng,WUZhen-yu(SchoolofInnovationandExperiment,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China)Abstr
3、act:Thispaperdescribesastraintelemetryrecorderbasedondataacquisitionandwirelesscommunications.Theon·chip12一bitA/DeonveflerofMSP430isusedfordataacquisition.TheMCUcontrolsthewirelessmoduletoachievelong—rangewirelessdatatransmission.AndtheSDcardisusedforstorethedata.Thedesignofthesystemtakesfullacc
4、ountofthediffieul-tiesinstraindetecting,anditimplementsthedataacquisition,storageandlong-distancetransmission.Thesystemfocusesonthestraindetectionofhigh—speedmovementsystem.Ithasbeenappliedtolarge·scalecoolingmachinesystemofthestraindetection.Keywords:straindetection;recorder;SDcard;nRF2401;inst
5、rumentationamplifier0引言,、\√應(yīng)變檢測(cè)是某些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),通常采用應(yīng)無(wú)線模塊1r變片實(shí)現(xiàn)。普通的應(yīng)變檢測(cè)裝置采用模擬放大并驅(qū)動(dòng)記錄儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,需要檢測(cè)的工件往往是應(yīng)儀l門狗電劂l掉電檢測(cè)電路I變用^,nI—T一——廣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的重要機(jī)構(gòu),儀表繁瑣的接線和龐大的體積都會(huì)影響片放。主控單片機(jī)I電大檢測(cè)的順利進(jìn)行。文中討論了一種基于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)無(wú)線遠(yuǎn)傳的解決辦法,并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款體積小、精度高、無(wú)需外接橋路電鹵鹵通信線路的工業(yè)用應(yīng)變遙測(cè)記錄儀。HJ存儲(chǔ)模塊1系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)由信號(hào)采集模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊和主控模圖1
6、系統(tǒng)整體原理圖塊等構(gòu)成。系統(tǒng)要求采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程顯示或存儲(chǔ)到非易1.2信號(hào)采集模塊失介質(zhì)中。系統(tǒng)的整體原理如圖1所示。信號(hào)采集模塊需要將電阻應(yīng)變片產(chǎn)生的電阻變化信號(hào)轉(zhuǎn)1.1主控制器模塊換成電壓信號(hào),并對(duì)其進(jìn)行放大之后送入A/D轉(zhuǎn)換器。前端電主控制器采用MSP430F149單片機(jī)。MSP430系列單片機(jī)路采用常用的橋式電路。將應(yīng)變片置于電阻橋的一個(gè)橋臂上,是精簡(jiǎn)指令集超低功耗的16位單片機(jī)。MSP430F149采用l6其他橋臂使用與其阻值相同的精密電阻。當(dāng)應(yīng)變片阻值變化位總線,外設(shè)和內(nèi)存統(tǒng)一編址,尋址范圍可達(dá)64K,具有統(tǒng)一的時(shí),在橋臂的輸出節(jié)點(diǎn)上會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差。中斷管理和豐富的片上外圍
7、模塊。其片內(nèi)有精密硬件乘法器、放大電路采用集成儀用放大器AD620實(shí)現(xiàn)。AD620的內(nèi)2個(gè)16位定時(shí)器、1個(gè)12位的A/D轉(zhuǎn)換器、2路USART通信端部集成了由3個(gè)運(yùn)算放大器組成的差分放大電路。該電路增口、1個(gè)DCO內(nèi)部振蕩器和2個(gè)外部時(shí)鐘。由于F149為益調(diào)節(jié)非常方便,只需調(diào)節(jié)1腳和8腳之間的電阻即可實(shí)現(xiàn)。FLASH型單片機(jī),可以在線對(duì)其進(jìn)行調(diào)試和下載,并具有良好增益與接入電阻之間的關(guān)系為:的可靠性和抗干擾能力,非常適合工業(yè)級(jí)運(yùn)行環(huán)境的設(shè)備使