基于片上数采芯片的数据采集系统的研究

【摘要】：片上数采系统研究的主要内容是根据测量车间的发电机组或空压机等大型旋转机械的振动信号对设备进行分析。在该系统中,数据采集系统能将模拟振动信号以适当的频率进行采样,转换成数字量,并及时的送给计算机进行分析和处理。根据项目的要求,设计并制作了一套基于旋转机械故障诊断的数据采集系统。主要研究内容和工作如下: (1)设计了2种针对不同信号的调理电路,引入了电压/ICP信号复用的设计,减少了元器件,节省了成本。 (2)采用SOC(System On Chip)单片机(C8051F020)作为数据采集系统的中央处理单元,提高了系统的可靠性和经济性。根据项目的要求扩展了外部存储器模块、液晶显示模块、串口通信模块、键盘模块、电源模块、AD采样模块、电池电量测量模块。 (3)在系统方面完成了相应扩展模块的底层驱动的设计,实现了两种不同的信号分析方式:数字方式和图形方式,成功实现了片上数采系统采集到的信号能通过UARTO串口及时地传送给上位机行较复杂的信号分析。 (4)探讨了片上数采系统所需要考虑的抗干扰问题。研究了在工业现场的电磁环境下,片上系统的主要干扰来源及其解决方法,并着重在系统的设计角度分析了电路板级的抗干扰问题。