数据采集系统设计
- 格式：pdf
- 大小：216.73 KB
- 文档页数：3
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｂ ｙ Ｓ ＴＭ ３ ２ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｐ ｐ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｐ Ｃ ｔ Ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｉ ｎ ｇ
２ ． ３ 数 据 传 输 模 块
由于待采集 电压信 号输 入 动态 范 围较 宽 ， 且极 性各 异， 采用输入 电压范 围可调 的信号预处理 电路 。信号 预处 理 电路如 图 ２ 所示 ， 信号放大倍数为 Ｒ ×Ｒ ／ （ １ ０ ０ ×ｌ Ｏ ０ ） 。
பைடு நூலகம்
Ｓ Ｔ Ｍ３ ２是数 据通 信芯 片 ， 主要 负责 数据处 理 、 传输 控制、 参 数设 置等 。采用 Ｓ ＴＭ３ ２ Ｆ １ ０ ３ ｘ Ｂ系 列 ＡＲ Ｍ 芯 片， 该 系列芯 片 是 意 法 半 导 体 基 于 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｘ — Ｍ３内 核 的 ３ ２ 位 微处 理器 ， 可 以满足高 性 能 、 低 功耗 和 低成 本 特性 的嵌入 式应 用 。芯片具 备 ７ ２ ＭＨｚ 时钟频 率 ， 拥 有 丰富 的外 设 装 置， 包括 １ ２ ８ Ｋ Ｂ 嵌 入 式 闪 存、 ２ Ｏ Ｋ Ｂ 的
数 据 采 集 实 时 显 示 的要 求 ， 电路 设 计 方 法 简 单 、 可靠性 高， 能 满 足 实 际应 用 的 要 求 。
关键词 ： Ｓ ＴＭ３ ２ ； Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ；实 时数 据 ；数 据 管 理 中图 分 类 号 ： ＴＮ７ １ ０ － ３ ４ ；Ｔ Ｐ ２ １ ２ ： 之 献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ３ ７ ３ Ｘ （ ２ ０ １ ２ ） ０ １ — ０ １ ５ ７ — ０ ３
象” ； 信 号放 大对 输 入信 号 进 行 调 理 ， 使 信号 在 Ａ／ Ｄ转 换 能够 转换 的 电压范 围 内， 以满 足采 样 的要求 ； 数 据采 样 处理 完成 模拟 信号 的采 样保持 和数 字化 ； 与主计 算机 的数据 接 口， 将 数据 上传 给 计 算 机 ， 满 足信 号 检 测 的实 时性 ， 进行数 据 的存 储 、 显 示 等 。数 据 采集 电路板 硬件 功 能模 块构成 如 图 １ 所示。
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｄａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ＣＡＩ Ｃｈ ａ ｎ ｇ，ＱＩ ｌ Ｖｅ ｎ － ｊ ｕ ｎ，ＮＯＮＧ Ｄｅ ｎ ｇ ，ＬＩ Ｌ ｉ ｎ，ＺＨＯＵ Ｎａ ｎ
（ Ｇｕ ａ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｎｏ ｎ — ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ６ ５ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
（ 广 州 有 色 金 属研 究 院 ， 广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ５ ０ ）
摘 要： 设 计一种基 于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２和 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ 的 数 据 采 集 系统 ， 实现 现 场 数 据 的 采 集 、 传 输、 显 示 和 存 储 。数 据 采 集 过 程 由
Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ控 制 ， 采 用 Ｖｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ ＨＤ Ｌ语 言 设 计 输 入 通 道 选 通和 Ａ ／ Ｄ采 集控 制程 序 ， 进行数据的滤波 、 放 大、 转换 ， 实现 多 通 道 数 据 的采 集； 在 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２中 实现 数 据 处 理 、 传 输， 并在 Ｐ Ｃ 机 中开 发 上 层 数 据 管理 软 件 ， 实现 数据 的 显 示 、 存 储 。 系统 可 实现 多通 道
收 稿 日期 ： ２ ０ １ １ － ０ ７ — ２ ８
外 部 输入
Ｓ １ Ｍ３ ２
图 １ 数 据 采 集 电路 板硬 件 功 能模 块构 成
１ ５ ８
现代 电子技 术
２ ０ １ ２ 年第 ３ ５ 卷
２ 系统硬 件 结构
Ａ Ｄ Ｇ５ ０ ８ 是一 款 ８通 道 ｃ ＭＯｓ模拟 多 路选 择 器 ， 具 有高速转换速 度和低 内阻特性 ， 通 道切换 具 有 防短 路功
能 。在 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ控制下 ， 它可对 采 集信 号 进行 有序 通 道切
整个 系统 由信号 预处 理 、 信 号采集 和数 据传 输三 大
模块 组成 ， 其 中信号 预处理 进行 信号 滤波 、 信号 放大 ， 预
处 理模 块 由 ＭＣ １ ５ ５ ８ ， ＭＣ １ ５ ５ ６等 组 成 ； 信 号 采 集 进 行 信 号选通 、 Ａ／ Ｄ转 换 ； 信号 采 集模 块 由 ＡＤ ５ ０ ８ 、 Ａ／ Ｄ 转 换 芯片 、 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ组 成 ； 数 据传 输进行 数 据 的软件 滤 波 、 通 过 通信 口与 上 位 机 进 行 通 信 ， 数 据传输 由 ｓ ＴＭ３ ２芯
ａ ｎｄ ｓ ｔ ｏｒ ａ ｇｅ ｏｆ ｄａ ｔ ａ ．Ｉ ｔ ｈ ａｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｆ ｏｕ ｎｄ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｄｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｒ ｅ ｑｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍ ｕｌ ｔ ｉ — ｃ ｈａ ｎ ｎｅ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ — ｔ ｉ ｏｎ ． Ｔｈｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍ ｐｌ ｅ ａ ｎｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂｌ ｅ ．Ｉ ｔ ｍｅ ｅ ｔ ｓ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｐｒ ａｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａｔ ｉ ｏ ｎ． Ｋｅ ｙｗｏｒ ｄ ｓ：ＳＴ Ｍ ３ ２；ＣＰＬＤ ； ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｄａ ｔ ａ；ｍ ａ ｎａ ｇｅ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ
片、 信号 输 出接 口模 块组 成 。
２ ． １ 信 号 预 处 理 电路
换 。Ａ／ Ｄ转换 芯 片选 用 Ａ Ｄ ９ ７ ７ ， Ａ Ｄ ９ ７ ７是 Ａ Ｄ Ｉ （ Ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ） 公 司推 出的一款高 速 １ ６位 Ａ／ Ｄ转 换器 ， 输 入 电 压范 围为 一１ ０ ～ｑ － １ Ｏ Ｖ， 单极 ５ Ｖ 电压供 电， 采样 频率 可 达１ ０ ０ ｋ Ｈｚ 。数据采样 系 统最 大采 样速 率可 达 ５ ０ ｋ Ｈｚ ， 信号分 辨率 可达 ０ ． ３ ｍ Ｖ。通 过 采 用 多 路 转 换 开 关 ＡＤ Ｏ５ ０ ８与 １ ６ 位Ａ ／ Ｄ配合使用 ， 降低 了成本 。
的在 线检 测 系统 ， 虽 然 能满 足 实 时 检 测 和精 度要 求 ， 但 系统 体积 庞 大 、 投资多、 难 以推 广使 用 ， 并且 国 内很多 在 线检 测系 统 ， 对检 测 到 的数 据 缺 乏 综 合利 用 和管 理 ， 不
能很好 地 为工 艺 和装 置 的优 化 节 能 及 节 能 减 耗 改造 服
ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ａ／ Ｄ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，ａ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｏ ｎ — ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ．Ｔｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｗａ ｓ
０ 引 言
务 。因此开 发 出具有 实 时 数据 采 集 、 存储、 传 输等 功 能
的在线 数据采 集 系统是 十分 必要 的 。
１ 系统 的整 体 方案 与工作 原理
随着 自动控 制 和计算 机技 术 的成熟 和发 展 ， 以及 它 们 和传 统工 业 的结合 ， 加 工设 备 的 自动 化程 度： 有 了大 幅 度 的提 高 ， 各 种控 制 设 备 与控 制 技 术 得 到 了 广 泛应 用 ，
数 据采 集 系统 是 基 于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ和 Ｓ ＴＭ３ ２的弱 信 号
采集 电路 ， 可 用 于各种 弱 信 号 检测 的应 用研 究 中 ， 整 个
大 大提 高 了加工 制造 的效 率 ， 当然这 种 高效 的： 生产对 检 测量 的精 确性 和 实 时性也 提 出了更 高 的要求 ， 而依靠传
目前 ， 生产设 备 的参 数采 集手 段主 要有 便携 式检 测
仪 和在 线 检 测 系 统［ １ ］ ， 采 用便 携 式 仪 器 需要 花 费 大 量 的人 力 和 时间 ， 采集 到 的数据 不能 实时 反 映设备 加工 的 状态， 具 有 一定局 限性 ； 一 般 的在线 检 测系 统 ， 检 测数 据 相对 单一 ， 不 能满 足 多成 分 分 析 的需 要 ； 对 于 一 些 大 型
统 的数据 采 集方 法 （ 即 由操 作 工人凭 借 简易 测： 量工具 进 行测 量 ） 已无 法满 足 这种要 求 。
系 统 由信 号滤 波 、 信号 放 大 、 数 据采 样 处 理 和 主计 算 机 传 输接 口等 组 成 ］ 。信 号 滤 波 防止 信 号产 生 “ 混 叠 现
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＴＭ ３ ２ ａ ｎ ｄ Ｃ ＰＬ Ｄ ｔ Ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ，ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｏ ｎ － ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ．Ｔｈ ｅ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ＣＰ ＬＤ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｖｅ ｒ ｉ ｌ — ｏ ｇ ＨＤＬ ｌ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｇ ｅ ｗａ ｓ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｔ ｗｏ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｅ ｒ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ —
２ ． ３ 数 据 传 输 模 块
由于待采集 电压信 号输 入 动态 范 围较 宽 ， 且极 性各 异， 采用输入 电压范 围可调 的信号预处理 电路 。信号 预处 理 电路如 图 ２ 所示 ， 信号放大倍数为 Ｒ ×Ｒ ／ （ １ ０ ０ ×ｌ Ｏ ０ ） 。
பைடு நூலகம்
Ｓ Ｔ Ｍ３ ２是数 据通 信芯 片 ， 主要 负责 数据处 理 、 传输 控制、 参 数设 置等 。采用 Ｓ ＴＭ３ ２ Ｆ １ ０ ３ ｘ Ｂ系 列 ＡＲ Ｍ 芯 片， 该 系列芯 片 是 意 法 半 导 体 基 于 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｘ — Ｍ３内 核 的 ３ ２ 位 微处 理器 ， 可 以满足高 性 能 、 低 功耗 和 低成 本 特性 的嵌入 式应 用 。芯片具 备 ７ ２ ＭＨｚ 时钟频 率 ， 拥 有 丰富 的外 设 装 置， 包括 １ ２ ８ Ｋ Ｂ 嵌 入 式 闪 存、 ２ Ｏ Ｋ Ｂ 的
数 据 采 集 实 时 显 示 的要 求 ， 电路 设 计 方 法 简 单 、 可靠性 高， 能 满 足 实 际应 用 的 要 求 。
关键词 ： Ｓ ＴＭ３ ２ ； Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ；实 时数 据 ；数 据 管 理 中图 分 类 号 ： ＴＮ７ １ ０ － ３ ４ ；Ｔ Ｐ ２ １ ２ ： 之 献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ３ ７ ３ Ｘ （ ２ ０ １ ２ ） ０ １ — ０ １ ５ ７ — ０ ３
象” ； 信 号放 大对 输 入信 号 进 行 调 理 ， 使 信号 在 Ａ／ Ｄ转 换 能够 转换 的 电压范 围 内， 以满 足采 样 的要求 ； 数 据采 样 处理 完成 模拟 信号 的采 样保持 和数 字化 ； 与主计 算机 的数据 接 口， 将 数据 上传 给 计 算 机 ， 满 足信 号 检 测 的实 时性 ， 进行数 据 的存 储 、 显 示 等 。数 据 采集 电路板 硬件 功 能模 块构成 如 图 １ 所示。
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｄａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ＣＡＩ Ｃｈ ａ ｎ ｇ，ＱＩ ｌ Ｖｅ ｎ － ｊ ｕ ｎ，ＮＯＮＧ Ｄｅ ｎ ｇ ，ＬＩ Ｌ ｉ ｎ，ＺＨＯＵ Ｎａ ｎ
（ Ｇｕ ａ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｎｏ ｎ — ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ６ ５ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
（ 广 州 有 色 金 属研 究 院 ， 广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ５ ０ ）
摘 要： 设 计一种基 于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２和 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ 的 数 据 采 集 系统 ， 实现 现 场 数 据 的 采 集 、 传 输、 显 示 和 存 储 。数 据 采 集 过 程 由
Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ控 制 ， 采 用 Ｖｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ ＨＤ Ｌ语 言 设 计 输 入 通 道 选 通和 Ａ ／ Ｄ采 集控 制程 序 ， 进行数据的滤波 、 放 大、 转换 ， 实现 多 通 道 数 据 的采 集； 在 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２中 实现 数 据 处 理 、 传 输， 并在 Ｐ Ｃ 机 中开 发 上 层 数 据 管理 软 件 ， 实现 数据 的 显 示 、 存 储 。 系统 可 实现 多通 道
收 稿 日期 ： ２ ０ １ １ － ０ ７ — ２ ８
外 部 输入
Ｓ １ Ｍ３ ２
图 １ 数 据 采 集 电路 板硬 件 功 能模 块构 成
１ ５ ８
现代 电子技 术
２ ０ １ ２ 年第 ３ ５ 卷
２ 系统硬 件 结构
Ａ Ｄ Ｇ５ ０ ８ 是一 款 ８通 道 ｃ ＭＯｓ模拟 多 路选 择 器 ， 具 有高速转换速 度和低 内阻特性 ， 通 道切换 具 有 防短 路功
能 。在 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ控制下 ， 它可对 采 集信 号 进行 有序 通 道切
整个 系统 由信号 预处 理 、 信 号采集 和数 据传 输三 大
模块 组成 ， 其 中信号 预处理 进行 信号 滤波 、 信号 放大 ， 预
处 理模 块 由 ＭＣ １ ５ ５ ８ ， ＭＣ １ ５ ５ ６等 组 成 ； 信 号 采 集 进 行 信 号选通 、 Ａ／ Ｄ转 换 ； 信号 采 集模 块 由 ＡＤ ５ ０ ８ 、 Ａ／ Ｄ 转 换 芯片 、 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ组 成 ； 数 据传 输进行 数 据 的软件 滤 波 、 通 过 通信 口与 上 位 机 进 行 通 信 ， 数 据传输 由 ｓ ＴＭ３ ２芯
ａ ｎｄ ｓ ｔ ｏｒ ａ ｇｅ ｏｆ ｄａ ｔ ａ ．Ｉ ｔ ｈ ａｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｆ ｏｕ ｎｄ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｄｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｒ ｅ ｑｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍ ｕｌ ｔ ｉ — ｃ ｈａ ｎ ｎｅ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ — ｔ ｉ ｏｎ ． Ｔｈｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍ ｐｌ ｅ ａ ｎｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂｌ ｅ ．Ｉ ｔ ｍｅ ｅ ｔ ｓ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｐｒ ａｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａｔ ｉ ｏ ｎ． Ｋｅ ｙｗｏｒ ｄ ｓ：ＳＴ Ｍ ３ ２；ＣＰＬＤ ； ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｄａ ｔ ａ；ｍ ａ ｎａ ｇｅ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ
片、 信号 输 出接 口模 块组 成 。
２ ． １ 信 号 预 处 理 电路
换 。Ａ／ Ｄ转换 芯 片选 用 Ａ Ｄ ９ ７ ７ ， Ａ Ｄ ９ ７ ７是 Ａ Ｄ Ｉ （ Ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ） 公 司推 出的一款高 速 １ ６位 Ａ／ Ｄ转 换器 ， 输 入 电 压范 围为 一１ ０ ～ｑ － １ Ｏ Ｖ， 单极 ５ Ｖ 电压供 电， 采样 频率 可 达１ ０ ０ ｋ Ｈｚ 。数据采样 系 统最 大采 样速 率可 达 ５ ０ ｋ Ｈｚ ， 信号分 辨率 可达 ０ ． ３ ｍ Ｖ。通 过 采 用 多 路 转 换 开 关 ＡＤ Ｏ５ ０ ８与 １ ６ 位Ａ ／ Ｄ配合使用 ， 降低 了成本 。
的在 线检 测 系统 ， 虽 然 能满 足 实 时 检 测 和精 度要 求 ， 但 系统 体积 庞 大 、 投资多、 难 以推 广使 用 ， 并且 国 内很多 在 线检 测系 统 ， 对检 测 到 的数 据 缺 乏 综 合利 用 和管 理 ， 不
能很好 地 为工 艺 和装 置 的优 化 节 能 及 节 能 减 耗 改造 服
ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ａ／ Ｄ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，ａ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｏ ｎ — ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ．Ｔｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｗａ ｓ
０ 引 言
务 。因此开 发 出具有 实 时 数据 采 集 、 存储、 传 输等 功 能
的在线 数据采 集 系统是 十分 必要 的 。
１ 系统 的整 体 方案 与工作 原理
随着 自动控 制 和计算 机技 术 的成熟 和发 展 ， 以及 它 们 和传 统工 业 的结合 ， 加 工设 备 的 自动 化程 度： 有 了大 幅 度 的提 高 ， 各 种控 制 设 备 与控 制 技 术 得 到 了 广 泛应 用 ，
数 据采 集 系统 是 基 于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ和 Ｓ ＴＭ３ ２的弱 信 号
采集 电路 ， 可 用 于各种 弱 信 号 检测 的应 用研 究 中 ， 整 个
大 大提 高 了加工 制造 的效 率 ， 当然这 种 高效 的： 生产对 检 测量 的精 确性 和 实 时性也 提 出了更 高 的要求 ， 而依靠传
目前 ， 生产设 备 的参 数采 集手 段主 要有 便携 式检 测
仪 和在 线 检 测 系 统［ １ ］ ， 采 用便 携 式 仪 器 需要 花 费 大 量 的人 力 和 时间 ， 采集 到 的数据 不能 实时 反 映设备 加工 的 状态， 具 有 一定局 限性 ； 一 般 的在线 检 测系 统 ， 检 测数 据 相对 单一 ， 不 能满 足 多成 分 分 析 的需 要 ； 对 于 一 些 大 型
统 的数据 采 集方 法 （ 即 由操 作 工人凭 借 简易 测： 量工具 进 行测 量 ） 已无 法满 足 这种要 求 。
系 统 由信 号滤 波 、 信号 放 大 、 数 据采 样 处 理 和 主计 算 机 传 输接 口等 组 成 ］ 。信 号 滤 波 防止 信 号产 生 “ 混 叠 现
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＴＭ ３ ２ ａ ｎ ｄ Ｃ ＰＬ Ｄ ｔ Ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ，ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｏ ｎ － ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ．Ｔｈ ｅ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ＣＰ ＬＤ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｖｅ ｒ ｉ ｌ — ｏ ｇ ＨＤＬ ｌ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｇ ｅ ｗａ ｓ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｔ ｗｏ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｅ ｒ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ —
