基于USB接口的電機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)采集方案

關(guān)鍵詞：鐵路加速度傳感器  軍工加速度傳感器 加速度信號(hào)采集

一、             項(xiàng)目背景

西安理工大學(xué)某研究室現(xiàn)有有研究課題：對(duì)多個(gè)伺服電機(jī)的震動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，通過USB口與電腦通訊，將每臺(tái)電機(jī)的震動(dòng)數(shù)據(jù)及波形信息以不同的顏色在屏幕上顯示，并能將保存分析。

二、             功能實(shí)現(xiàn)分析

1：加速度傳感器的選取，旋轉(zhuǎn)體的加速度估算：

主軸直徑10cm，測軸承對(duì)應(yīng)外殼的振動(dòng)，轉(zhuǎn)速范圍是0~3000轉(zhuǎn)每分鐘（rpm），外殼的振動(dòng)大概是20個(gè)微米左右。

頻率f=3000/60=50hz
(2πf)的平方乘以20μm/9.8  = 0.2g
加速度=(2*3.14*50)²*20*10^-6 /9.8 =0.2g
被測軸外殼直徑10cm，選重量輕點(diǎn)的就DTS0155,滿量程7g、靈敏度：700mV/g、頻率：0.2~4000、分辨率0.00002g、抗沖擊：500G。傳感器接線接構(gòu)造如下：

       DTE3216采集板，該采集板提供32路模擬量輸入，模擬通道信號(hào)輸入范圍為-10V~+10V，可以用32路模擬通道采集加速度傳感器的電壓信號(hào)，用PC及的USB接口與采集板的USB20D單元鏈接。直接將加速度傳感器得到的電機(jī)震動(dòng)信號(hào)上傳到電腦。根據(jù)具體要求定制上位機(jī)分析軟件功能。結(jié)構(gòu)圖如下：

三、  硬件安裝及工作流程描述

因?yàn)殡姍C(jī)的外殼上沒有任何的螺絲孔，所以采用強(qiáng)磁吸附講DTS0155加速度傳感器固定在電機(jī)外殼。將信號(hào)輸出線與DTE3216DE的模擬量輸入端鏈接。用USB數(shù)據(jù)線與USB20D單元聯(lián)接至PC。給加速度傳感器與采集板分別供電。方案結(jié)構(gòu)圖如下：

軟件啟動(dòng)后，開始連接DTE3216采集板，連接成功后，開始進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置完成后，軟件開始等待觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)后，軟件按設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并繪制圖形，并向指定的儲(chǔ)存區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。等待采集完成后，清除觸發(fā)信號(hào)標(biāo)志，軟件繼續(xù)等待觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)有觸發(fā)信號(hào)后，開始下一輪的數(shù)據(jù)采集。