便携式多通道振动信号分析仪数采模块设计
多通道振动信号同步采集系统设计与应用
多通道振动信号同步采集系统设计与应用饶忠炜;邵扬;马杰;王森;刘丽兰【摘要】In order to solve the problems of equipment vibration signal acquisition and analysis in the process of operation in wisdom workshop .taking the LabVIEW software as development platform , through signal processing technology , a set of system of multichannel parallel vibration signal acquisition based on the TCP /IP protocol was developed .The feasibility of the system was verified.The results show the system can quickly and efficiently acquire , process and analyze data, the operation is simple, the function is all ready , the cost is low .It is significant for the equipment fault diagnosis , accident prevention , and further im-proving production economic benefits .%为了解决智慧车间设备运转过程中振动信号采集及分析的问题,以LabVIEW为上层软件的开发平台,利用信号处理技术,研发了基于TCP/IP协议的多通道振动信号同步采集系统,并通过实验验证了系统的可行性.实验结果表明,该系统能快速有效地对数据进行接收、处理以及分析,操作简单,功能齐全,成本较低,对设备进一步进行故障诊断、事故预防和提高生产经济效益具有重要意义.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P92-95,100)【关键词】振动信号;故障诊断;LabVIEW软件;TCP/IP【作者】饶忠炜;邵扬;马杰;王森;刘丽兰【作者单位】上海大学,上海市智能制造及机器人重点实验室,上海 200072;上海医药集团股份有限公司,上海 200020;上海医药集团股份有限公司,上海 200020;上海宝信软件股份有限公司,上海 201203;上海大学,上海市智能制造及机器人重点实验室,上海 200072【正文语种】中文【中图分类】TP274随着制造业市场的不断扩大，机械设备的外部形状更加庞大，内部系统结构更加复杂，部件间的相互关联愈加紧密，任何部件微小的故障就会引起连锁反应，对设备运行、操作人员安全以及生产和经济效益带来巨大的负面影响，因此，实时监测与及时确认设备安全隐患是一个迫切需要解决的问题。
便携式多通道数据采样系统的设计
目录摘要---------------------------------------------------------- Abstract-----------------------------------------------------第一章绪论-------------------------------------------------------------11.1引言---------------------------------------------------------------1.2 国内外研究现状-------------------------------------------------21.2.1 数据采集与处理的发展趋势-------------------------1.2.2国内外数据采集器的应用年现状-------------1.3 该课题研究的主要内容----------------------------------2第二章单片机多通道采集技术---------------------------------------32.1 单片机技术------------------------------------------------------------------------42.2 数据采集技术---------------------------------------------------------------------52.3通信技术----------------------------------------------------------------------------52.4 方案论证----------------------------------------------------------------------------5 2.4.1 模数转化器的方案选择---------------------------------------------------62.4.2 通信方式的选择----------------------------------------------------------72.4.3 最终系统设计框架-------------------------------------------------------8第三章硬件部分设计---------------------------------------------------------------93.1单片机的选型---------------------------------------------------------------3.2 A/D转化器ADC0809------------------------------------------------------103.3数据存储器6264----------------------------------------------------------------113.4 电源电路的设计---------------------------------------------------------------123.5 接口电路与抗干扰电路的设计---------------------------------------------13 3.6 本章小结-----------------------------------------------------------------------14第四章软件部分设计-------------------------------------- 154.1、初始化程序----------------------------------------164.2、A/D转化子程序----------------------------------174.3、USB通信程序-------------------------------------184.4、抗干扰设计----------------------------------------194. 4.1硬件抗干扰设计---------------------------204. 4.2软件抗干扰措施---------------------------214.5、本章小结-------------------------------------------24结束语-----------------------------------------------------------------26参考文献--------------------------------------------------------------27致谢--------------------------------------------------------------------30附录A----------------------------------------------------------------32附录B----------------------------------------------------------------33便携式多通道数据采样系统的设计Portable multichannel data sampling system design摘要本文介绍了基于单片机的数据采集的硬件设计和软件设计，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。
振动信号测试仪采集方案设计与实现
ｌ
号
。。 — 。 。。 。 —
图 １系 统信 号采 集 实 现 框 图
Ｒ 一２ 的通 信功能 、实时报 警功 能 、Ｆ ７ Ｓ４ ２ Ｆ 变换 及频 谱分析 和 比较 功能 等 。归纳 如下 ： １ ）测 量 、记录 和存 储各 个 测量点 的振 动加 速 度 原始 信 号 ，通 过 开关 进 行 控制 和 选 择 是否 进 行
洪耀球 ’ 香泉 ’ 云华 ，李 ，唐
ＨＯＮＧ Ｙａｏ ｑｉ ａｎｇ ｑｕ Ｔ — ｕ ，ＬＩ Ｘｉ — ａｎ ， ＡＮＧ Ｙｕｎ ｈｕ — ａ
（． １ 景德镇高等专科学校 数学与信息工程系，景德镇 ３ ３ ０ ：２ 中航工业直升机设计研究所，景德镇 ３ ３ ０ ） ３ ００ ． ３ ０ １
相关工作 。
２ 系统硬 件 电路设计
２ １ 电源 电路 ．
外 部输 入 采 用 ２ Ｖ的 机 载 电 源 ， 选 用 了一 款 ８
航 空 机 载 电源 模 块 ：输 入 范 围为 ２ Ｖ－ ０ ４ ３ Ｖ，输 出 为５ Ｖ，输 出功 率 为９８ 。 由 于 系统 需要 ３３ ．Ｗ ．Ｖ、 ２５ ．Ｖ、１８ ．Ｖ工 作 电压 ，电流 要求 低 于 １ Ａ，所 以采 用 工业级 以上 的芯片ＡＳ １ ｌ—．、ＡＳ １一． Ｍ ７３３ ｌ Ｍ１ ７ １ ｌ ８
根 据 某 直升 机 型 号对 振 动 信 号 采 集及 监 测 的 性 能 需 要 ，测 试仪 需 要 实 时监 测 ｌ 路 信号 ，其 中 ８ １ 路 振动 信 号 ，２ 道 的方 位 角信 号 ，以及具 有 ６ 通
器 动 路 集 ｛ 电
口
建处核 ｆＩ构微理 ＦＡ
０ 引言
根 据 直 升 机 上 旋 转 部 件 较 多 ， 振 动 环 境 复 杂 ，振 动水 平 过 高 可能 导 致 驾驶 员的 判读 困难 和 身 体 疲 劳 ， 以及 相 关 结 构 出现 疲 劳 裂 纹 甚 至 断
《2024年矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》范文
《矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》篇一一、引言随着现代矿山开采的不断发展，对于矿山的监测和安全管理变得越来越重要。
振动监测作为矿山安全的重要环节，其精确性和实时性对预防矿山事故具有重大意义。
矿用便携式振动监测分析仪作为一种新型的监测设备，具有实时监测、快速分析和便携性等特点，对于提高矿山安全管理和生产效率具有重要意义。
本文将详细介绍矿用便携式振动监测分析仪的设计原理、技术特点以及在矿山中的应用。
二、矿用便携式振动监测分析仪的设计原理1. 硬件设计矿用便携式振动监测分析仪的硬件设计主要包括传感器、信号处理电路、数据处理单元和电源模块等部分。
传感器负责采集矿山的振动信号，信号处理电路对传感器采集的信号进行滤波、放大等处理，数据处理单元对处理后的信号进行实时分析和处理，最后通过电源模块为整个设备提供稳定的电力支持。
2. 软件设计软件设计是矿用便携式振动监测分析仪的核心部分，主要包括信号处理算法、数据分析算法和用户界面等部分。
信号处理算法负责对采集的振动信号进行实时处理和分析，数据分析算法负责对处理后的数据进行分析和存储，用户界面则负责将分析结果以直观的方式展示给用户。
三、技术特点1. 实时监测：矿用便携式振动监测分析仪能够实时监测矿山的振动情况，及时发现异常情况并进行报警。
2. 快速分析：采用先进的信号处理和数据分析算法，能够快速对采集的振动信号进行分析和处理，提高监测的准确性和效率。
3. 便携性：设备采用轻便的设计，方便携带和移动，能够适应各种复杂的矿山环境。
4. 稳定性：设备采用高精度的传感器和稳定的电源模块，保证了设备的稳定性和可靠性。
四、应用矿用便携式振动监测分析仪在矿山中的应用主要体现在以下几个方面：1. 煤矿安全监测：矿用便携式振动监测分析仪能够实时监测煤矿的振动情况，及时发现煤矿中的安全隐患，为煤矿的安全生产提供有力保障。
2. 设备故障诊断：通过对设备的振动信号进行实时分析和处理，能够及时发现设备的故障和异常情况，为设备的维护和保养提供依据。
NBZJZ—1型便携式多通道振动数据采集和分析系统
NBZJZ—1型便携式多通道振动数据采集和分析系统
黄秀珠;王养琪
【期刊名称】《热力发电》
【年(卷),期】1994(000)004
【摘要】本文介绍了ＮＢＺＪＺ－１型便携式多通道振动数据采集和分析系统的组成，各种功能，及其在诊断振动故障中的应用。
【总页数】6页(P16-21)
【作者】黄秀珠;王养琪
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM311.014
【相关文献】
1.多通道振动数据采集分析系统 [J], 方祖梅
2.一种USB接口便携式多模式多通道A/D数据采集系统 [J], 曾一;李鹏;毛乐山
3.基于LabVIEW的便携式多通道温度数据采集系统设计 [J], 李成;孙彦锋;宁琦
4.便携式多通道数据采集系统设计 [J], 李春春;季振山;张祖超;李实;陈小帅
5.基于C8051F的便携式多通道数据采集系统 [J], 何青;张海岩;张志
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多通道动态信号分析仪测试软件的设计与实现
国外对于多通道动态信号分析仪测试软 件的研究和应用已经较为成熟，已经开 发出了一系列具有自主知识产权的测试 软件，如美国的LabVIEW、NI公司的
TestStand等。
这些测试软件具有测试精度高、测试效 率高、可扩展性强等优点，但是价格较 为昂贵，且在国内的推广和应用受到一
定限制。
数据采集模块
负责从硬件设备中采集 数据，包括模拟信号和
数字信号。
数据处理模块
对采集到的数据进行预 处理、特征提取和算法
分析等操作。
数据显示模块
将处理后的数据显示在 界面上，供用户查看和
分析。
数据存储模块
将采集和处理后的数据 存储到本地或远程数据 库中，以便后续分析和
调用。
界面设计及交互流程
界面布局
多通道动态信号分析仪测试 软件的设计与实现
汇报人： 2023-12-19
目录
• 引言 • 多通道动态信号分析仪测试软
件需求分析 • 多通道动态信号分析仪测试软
件设计 • 多通道动态信号分析仪测试软
件实现技术
目录
• 多通道动态信号分析仪测试软 件测试与评估
• 多通道动态信号分析仪测试软 件应用前景与展望
信号分类与识别
通过模式识别算法，对提 取的特征参数进行分类和 识别。
信号处理算法优化
针对不同的应用场景，优 化信号处理算法，提高分 析准确性和效率。
数据可视化技术应用
数据可视化界面设计
设计直观、易用的可视化界面，方便用户查看和分析数据。
图表展示
利用图表、曲线、图形等可视化元素，展示信号的时域、频域等 特征。
性能需求分析
01
02
03
便携式振动信号分析系统的设计与实现
便 携 式 振 动 信 号 分 析 系 统 的 设 计 与 实 现
武冬冬 。 赵 刚
（四川大学 电子信息 学 院 ， 成都 ６ ０ ６ ） １ ０ ４
摘 要 ： 文 主 要 描 述 了 一种 基 于 Ｕ Ｂ２ ０接 口 的振 动 信 号 分 析 系统 的 本 Ｓ ． 设 计 与 实 现 。信 号 调 理 部 分 主要 运 用 了 锁 相 环技 术实 现 对 振 动信 号 的 整 周 期 采 样 和 自适 应 抗 混 叠 滤 波 ： 后 采 用 Ｃ Ｐ Ｅ Ｓ公 司 的 ＵＳ ２ ０ 然 ＹＲ Ｓ Ｂ 芯 片 Ｃ ７ ６０ ３ 实 现 采集 硬 件 与 Ｐ Ｙ Ｃ ８ １Ａ Ｃ机 的 连 接 ； 着 利 用 Ｖ 接 Ｃ＋ ＋调 用 Ｍｅｓｒｍ ｎ Ｓ ｄｏ强 大 的信 号 分 析 函数 。 用 Ｃ ｒｐ ａｕｅ ｅ ｔ ｔ ｉ ｕ 使 ＷＧａｈ图 形 控 件 ， 对 振 动 数 据 进行 同步 分 析 和 显示 ， 方 式 改 进 了硬 件 设 计 的 工作 量 大 ， 此 开发周期长， 系统 可 扩 展 性 能较 差 的 缺 点 。
回转 机 械 及 一 些 大 型 往 复 机 组 ， 们 是 电 力 、 船 、 金 、 车 它 造 冶 汽 和 化等 国民经济重要部 门的关键设备 ， 保障其安 全、 稳定 、 长 期 、 负 荷运 行 将产 生 巨大 的经 济 效益 和社 会 效 益 。在 对 大 型 满 旋转机械状态监 测和故 障诊 断 中 ， 振动 信号进 行采 集 和分 对 析是一种最迅速 、 最直 接 的方 法
参 考 文 献
作 的 Ｍａａ ｔｂ工具软件 、 波 的基础理论 等各 方面 都表 现除 了 ｌ 谐 强烈的兴趣 。根据安排 ， 一组学 生借助本文所 开发基于 Ｐ Ｃ机 声 卡 采 样 的谐 波 测 量 装 置 对 校 区 配 电 网 谐 波 情 况 进 行 了 现 场 实 测 ， 录 的某 一段 如 图 ４所 示 。根 据 ５ 记 ０次测 量 结 果 统 计 ， 校
便携式多通道数据采集系统设计
便携式多通道数据采集系统设计李春春;季振山;张祖超;李实;陈小帅【摘要】在EAST全超导托卡马克核聚变放电实验中,某些信号需要低功耗、便捷的进行独立同步采集与分析;而现有的大型采集系统并不能满足此需求,所以需要设计一套低功耗的、便携式的多通道数据采集系统来保障EAST实验的顺利进行;系统具有界面友好、性能稳定等诸多优点;在LabVIE软件编程环境中,系统能够实现对多达32路信号的同步采集、实时显示、数据存储、数据分析以及历史数据回放等功能;经过实验测试,该系统运行稳定可靠,完全满足EAST实验的数据采集需求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(023)007【总页数】3页(P2492-2494)【关键词】便携式;多通道;同步采集;数据采集系统;虚拟仪器【作者】李春春;季振山;张祖超;李实;陈小帅【作者单位】中国科学院等离子体物理研究所,合肥 230031;中国科学技术大学,合肥 230022;中国科学院等离子体物理研究所,合肥 230031;中国科学院等离子体物理研究所,合肥 230031;中国科学院等离子体物理研究所,合肥 230031;中国科学院等离子体物理研究所,合肥 230031【正文语种】中文【中图分类】TP3EAST（experimental advanced superconducting tokamak）是我国自行设计研制的世界上第一个“全超导非圆截面托卡马克”核聚变实验装置［1］。
目前，在该实验装置上约有几千路物理诊断信号，数据采集系统提供快速、准确的数据支持，为物理实验人员的决策分析提供重要依据［2］。
在2014年的等离子体放电实验中，由于系统调试的需要，可能要对某道信号或几道信号进行单独地采集分析。
为满足以上需求，我们采用图形化编程环境Lab VIEW作为软件开发工具，设计了基于虚拟仪器技术的便携式多通道数据采集系统。
该系统具有以下4项功能：1）集成了信号接线器、信号调理器和A/D转换器，提供便携性；2）高达100kHz的同步采样率、16位的采样精度；3）提供实验数据实时显示以及历史数据回放功能；4）提供数据存储功能，从而对数据进行深层分析和研究。
基于ARM和FPGA的多通道振动信号采集仪的设计
摘要 ：为 了满足 大型旋转机械设备在振 动检 测 中实现 多路振 动信号 高精 度 实时采集 的需要 。提 出了一 种 多通 道振动 信 号 采 集仪 的 设 计 方 案 。采 用 ＡＲＭ＋ＦＰＧＡ 架构 作 为数 据 处 理 和 控 制 核 心 ，通过 ＦＰＧＡ控 制 Ａ／Ｄ 实现 ８路 振 动 信 号 的 实 时准确 采集 。并在 ＦＰＧＡ内部对采 集结果进行 串并转换和数据缓存 ，ＡＲＭ采 用 ＦＳＭＣ总线与 ＦＰＧＡ进行通信 ，读取采集数 据 ，并通过 以太网传输 至上位机 。测试 结果表 明，采 集仪 单路信 号采样 频 率 可实现 １９２ ｋＨｚ，采集数 据的 相对 误差 小 于 ０．１％ ．具有较好 的实时性和可靠性 。 关 键 词 ：振 动 检 测 ；多通 道 ；信 号 采 集 ；数 据 缓 存 ；ＦＳＭＣ；以 太 网 中图分 类号 ：ＴＰ２７４ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１００２—１８４１【２０１６）０５—００２５—０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｍｕｌｔｉ—ｃｈａｎｎｅｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｌ— ｔｉｍｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｄ ｔｈｅ ＡＲＭ ＋ＦＰＧＡ ａｒ ｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ，ＦＰＧＡ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｐｒｅｃｉｓｅ ａｎｄ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ８ ｒｏａｄｓ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌｓ ｂｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ａ／Ｄ，ｔｈｅｎ ｃａｃｈｉｎｇ ｄａｔａ ａｎｄ ｍａｋｉｎｇ ｓｅｒｉａ ｌ ａｎｄ ｐａ ｒａｌｌｅｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｉｎｎｅｒ ｉｔｓｅｌｆ．ＡＲＭ ｗａｓ ｄｅ－ ｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅ ｗｉｔｈ ＦＰＧＡ ａｎｄ ｒｅａｄ ｔｈｅ ｄａｔａ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＦＳＭＣ ｂｕｓ，ｆ ｉｎａｌｌｙ ｔｈｅｓｅ ｓｉｇ ｎ ａｌｓ ｗｅｒｅ ｔｒａｎｓｆｅｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｈｏｓｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｅｔｈｅｍｅｔ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ １９２ ｋＨｚ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ， ａｎｄ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｄａｔａ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ０．１％ ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｉｔ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｍｕｌｔｉ—ｃｈａｎｎｅｌ；ｓｉｇｎ ａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ｃａｃｈｉｎｇ ｄａｔａ；ＦＳＭＣ；ｅｔｈｅｒｎｅｔ
多通道数据采集仪的设计与制造
多通道数据采集仪的设计与制造数据采集是现代化制造过程中不可或缺的一环，对于监测、控制和分析生产过程中的各项参数具有重要意义。
针对多通道数据采集的需求，设计和制造一款高效可靠的多通道数据采集仪显得尤为重要。
本文将深入探讨多通道数据采集仪的设计与制造，从硬件设计、信号调理到数据处理和通信传输等方面进行全面的讨论。
一、硬件设计在多通道数据采集仪的硬件设计中，关键要素包括模拟输入电路、模数转换器、时钟和触发电路等。
首先是模拟输入电路的设计，它需要能够接受多个通道的模拟信号，并将其转化为数字信号进行后续处理。
为了保证采集的准确性和稳定性，我们需要合理选择高性能的运放和滤波电路，并对输入信号进行适当的放大和滤波，以适应不同通道的输入信号幅值范围和频率特性。
其次是模数转换器的选择和配置，模数转换器的性能将直接影响数据采集仪的精度和速度。
常见的模数转换器有逐次逼近型和Delta-Sigma型等，根据实际需求选择合适的型号，并进行适当的校准和校验，以提高测量的准确性。
时钟和触发电路对于数据采集的同步和触发非常重要。
合理选择和设计时钟电路，使其具有高精度和稳定性，可以确保数据采集的时序准确无误。
而触发电路则能够根据外部或内部信号的变化实现采集的触发和同步，以满足不同应用场景的需求。
二、信号调理在多通道数据采集仪中，信号调理是十分关键的一步。
信号调理的主要任务是对采集到的模拟信号进行预处理，以提高信噪比并滤除噪声和干扰。
信号调理常见的方法包括滤波、放大、去偏移、去噪声和数字滤波等。
滤波是信号调理的一项重要工作，通过滤波可以去除不必要的高频噪声和低频干扰，提取出我们所需的信号成分。
常见的滤波方法有低通滤波、高通滤波和带通滤波等，根据信号的频率范围和噪声特性选择合适的滤波器。
放大是为了增加信号的幅度，并将其调整到合适的范围内以适应后续的模数转换器的输入范围。
放大电路的设计需要考虑到增益的稳定性、幅频特性和噪声等因素，以保证信号的准确性和可靠性。
一种振动信号的便携式采集分析装置及方法[发明专利]
![一种振动信号的便携式采集分析装置及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/af4321e776c66137ef06199d.png)
专利名称：一种振动信号的便携式采集分析装置及方法专利类型：发明专利
发明人：王成栋,秦磊,王莉娜,黄齐,吴洋
申请号：CN201711318688.8
申请日：20171212
公开号：CN108168811A
公开日：
20180615
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种便于携带的振动信号采集分析仪及实现方法。
仪器硬件由振动信号采集、数据存储、信号分析、信号显示、电源等模块组成，采用ARM和DSP双CPU实现采集控制和分析。
软件包括A/D转换与存储、信号分析与处理、图形显示、振动状态判别、系统参数设置、电源管理等模块。
先对振动信号传感器输出的电压信号进行放大、调理、低通滤波，再通过A/D转换芯片得到数字量的振动信号数据，然后进行时域特征指标、频谱分析、频谱校正、短时傅立叶变换等分析处理，结果用图形化方式显示于液晶屏，同时与预先设定的阈值作比较，判断检测对象振动状态是否存在异常。
本装置可对多路通道的信号进行同步采样与分析，便于携带和安装。
申请人：电子科技大学
地址：611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
国籍：CN
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便携式振动分析仪方案设计介绍
便携式振动分析仪方案设计介绍传统的振动分析仪器具有结构复杂、体积大、操作不方便等特点;而基于单片机的振动采集分析仪虽然体积较小，但是分析能力有限，往往不能够满足振动分析与诊断的特殊要求。
本文上述情况，设计了以CompactRIO为采集设备，以Labview为软件开发平台的振动分析仪。
具有体积小、重量轻的特点，而且具有强大、灵活的专业分析能力。
引言传统的振动分析仪器具有结构复杂、体积大、操作不方便等特点;而基于单片机的振动采集分析仪虽然体积较小，但是分析能力有限，往往不能够满足振动分析与诊断的特殊要求。
本文所设计的振动分析仪以CompactRIO为采集设备，以Labview为软件开发平台，不但具有体积小、重量轻的特点，而且具有强大、灵活的专业分析能力，适合于测点分散而又不需要持续检测的测试场合。
系统结构系统采用上下位机结构，下位机将采集到的转速和振动信号通过TCP/IP协议传送给上位机，上位机进行数据保存与分析。
结构如图1所示。
通过在线分析工具，操作者可以实时检测发动机振动是否超标，离线分析工具可以帮助操作者判断出现振动异常的原因。
系统设计与特性系统在设计上追求柔性测试技术可靠性、精确性、扩展性、适应性和灵活性五大方面特性。
系统适应性本系统具有便携、防雨淋、防摔、防振动的性质，使振动仪能够适应外场测试。
为了使整个系统携带方便，该振动仪在设计选型上选择性能能够满足测试要求且质量又轻的硬件，比如采集设备选择质量与体积都比较小的CompactRIO。
整个系统体积小，重量轻(大概11Kg)，方便携带。
上位机选用军用笔记本，本身具有防雨淋的功能。
另外，笔记本拖架也进行了防雨淋的设计，在其左侧开有凹槽，接口以及风扇出风口全部安装在凹槽里，能有效防止雨淋，适用于雨天作业，接口面板如图2所示。
此外，装设备箱体选用军用箱体，坚固耐用，能够有效保护箱体内的设备不受损伤。
系统扩展性系统能够直接通过插拔来增加或减少FPGA硬件，能够根据用户的要求增加离线分析算法，方便增加系统功能。
振动信号多通道同步整周期数据采集卡设计
振 动信 号 多通 道 同步 整 周 期 数 据 采集 卡 设 计
杨 世 锡 。 ， 梁 文 军 ， 于保 华
（ １ ． 浙 江 大 学 液 压 传 动 及 控 制 国家 重 点 实 验 室
摘要
．
杭州 ， ８ １ ０ ０ ２ ７ ） （ ２ ． 浙 江 大 学 机 械 工 程 学 系 杭 州 ， ３ １ ０ ０息 ， 通 过 振 动分 析 得 出机组 当前 的
工作状况， 确定 运 行 和 维 修 计 划［ ２ ； 因此 ， 需 要 根 据 转 子振 动信 号 的特点 设计 一款 适用 于转 子振 动信 号 采 集 的高速 、 可 靠 的数据 采集 卡来 满足 这种 需求 。 对 于 汽 轮发 电机 组 这类 大型 旋 转机 械 设 备 ， 转
对 汽 轮 发 电 机组 转 子 的振 动 信 号 进 行 整 周 期 采 集 有 利 于 提 高 频 谱 分 析 的精 度 、 提 高设备状 态监测 的水平 。
研 究 了整 周 期 采 集 技 术 ， 提 出 了一 种 基 于现 场 可编 程 门 阵 列 （ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍａ ｂ ｌ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ， 简称 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ） 的 转 子 振 动 信 号 多 通 道 同步 整周 期 数 据 采 集 卡 的设 计 方 案 。 该方案采用 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 技 术设 计 了 基 于 键 相 倍 频 法 的 整 周 期 采 集 控 制算法 ， 对 两 片 高 速 Ａ／ Ｄ转换芯片进行整 周期采集控制 ， 采 用 乒 乓 操 作 的方 式 将 Ａ／ Ｄ转 换数据保存 在双 口Ｒ ＡＭ
片maxl320进行控制ad转换的控制时序采用状该芯片的数字供电电压范围为35v故可以使用态机编程主要状态的作用为复位ad芯片初始与fpga相同的工作电压33v可以免去两者之间化等待ad启动信号等待触发采样信号向ad为了匹配电平而增加的电平转换芯片减小电路开芯片发送采样保持信号等待ad转换完毕信号销使电路更加精简和可靠
便携式多通道振动信号分析仪数采模块设计
便携式多通道振动信号分析仪数采模块设计张峰;赵慧昌;石现峰【摘要】基于旋转机械设备振动检测的便携性并兼顾多路信号同步采样的需求,设计了一套多通道且实时性较好的振动信号分析仪.对分析仪系统构架及数据采集原理作了详细说明.数据采集单元采用处理器LPC1768和AD器件ADS8365为主要器件,对AD电路、处理器电路、信号调理电路、键相整形电路和共享内存电路作了详细论述.所设计开发的便携式振动信号分析仪在工业现场得到了很好应用,实时性和采样精度均能满足工业现场对旋转机械进行故障检测和诊断的需求.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2014(029)001【总页数】4页(P15-18)【关键词】振动信号;多通道;故障诊断;嵌入式【作者】张峰;赵慧昌;石现峰【作者单位】西安工业大学电子信息工程学院,西安710032;西安工业大学电子信息工程学院,西安710032;西安工业大学电子信息工程学院,西安710032【正文语种】中文【中图分类】TN911.7旋转机械广泛应用于化工、冶金、船运等部门，是相关企业生产的核心设备[1]。
旋转机械设备的故障通常易造成重大经济损失，甚至灾难性后果，因此，采用振动信号分析仪对旋转机械进行状态检测与故障诊断是十分重要的。
在一些应用场合，往往需要现场实时采集及处理多路信号，这就对采集系统提出了非常高的要求[2]。
传统振动信号分析仪在满足便携的同时一般无法满足多通道振动信号的同步高速实时采集。
本文就是基于此背景设计的振动信号检测设备，既满足了便携及实时性的要求，又能保证多通道振动信号同步高速采集。
1 振动信号分析仪整体设计方案结合某项目对分析仪的设计需求，提出的需要达到的技术指标为（1）能够同步采集24路振动信号和1路键相信号；（2）转速测量范围为 0～30000 r/min，振幅测量范围为 0～2000μm；（3）转速测量精度为0.1 r/min，振幅测量精度为0.1μm；（4）传感器选用涡流传感器，其灵敏度为7.99 mV/μm。
多通道振动信号采集系统设计
多通道振动信号采集系统设计
崔永俊;郭峰
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】为了解决传统采集模块存在的采样精度低、动态范围小、采样通道少等问题,设计了基于AD7760的振动信号采集与控制系统。
系统采用模块化设计,主要包括电源模块、信号调理模块、采集传输模块以及上位机显示模块。
测试选用振动传感器M350B04,信号通过调理通道处理后使用24位高精度ADC采集数据到FPGA,通过以太网将数据发送到上位机对振动信号数据进行显示、存储、回读和时频域分析处理。
结果表明该系统能够实现95 dB以上的大动态范围信号采样,测试结果与B&k3629振动传感器校准系统对比误差在0.5%以内,具有广泛应用前景。
【总页数】6页(P75-79)
【作者】崔永俊;郭峰
【作者单位】中北大学仪器与电子学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH825
【相关文献】
1.多通道振动信号同步采集系统设计与应用
2.基于ARM和FPGA的多通道振动信号采集仪的设计
3.基于数据采集卡的多通道阵列信号采集系统设计
4.微处理器和
FPGA的多通道振动信号采集系统设计5.基于ARM架构的多通道振动信号采集研究
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《2024年矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》范文
《矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》篇一一、引言随着现代矿山生产需求的不断提高，对于设备状态监测的精度和实时性要求也越来越高。
在此背景下，矿用便携式振动监测分析仪的研发显得尤为重要。
本文旨在介绍一种矿用便携式振动监测分析仪的设计思路、特点以及在矿山生产中的应用，以供参考。
二、设计思路1. 硬件设计矿用便携式振动监测分析仪的硬件设计主要包括传感器、信号处理电路、微处理器和通信模块等部分。
传感器用于实时采集设备的振动信号；信号处理电路负责对传感器采集到的信号进行滤波、放大和数字化处理；微处理器负责分析处理后的信号，并通过通信模块与上位机进行数据传输。
2. 软件设计软件设计主要包括数据采集、信号处理、特征提取、故障诊断等模块。
数据采集模块负责从传感器中获取振动信号；信号处理模块对采集到的信号进行滤波、降噪等预处理；特征提取模块从预处理后的信号中提取出有用的特征信息；故障诊断模块根据提取出的特征信息对设备进行故障诊断。
三、特点1. 便携性：矿用便携式振动监测分析仪采用轻量化设计，方便携带，适用于矿山现场的快速部署。
2. 高精度：采用高精度的传感器和信号处理电路，确保监测数据的准确性。
3. 实时性：具备实时数据采集和传输功能，方便用户及时了解设备状态。
4. 智能化：采用先进的故障诊断算法，实现设备的智能化监测和预警。
四、应用矿用便携式振动监测分析仪在矿山生产中具有广泛的应用。
它可以对矿山设备进行实时监测，及时发现设备故障，为维修人员提供准确的故障信息，提高维修效率。
同时，该仪器还可以对设备的运行状态进行评估，为设备的维护和更换提供依据。
此外，它还可以对矿山的生产过程进行监控，为生产管理提供数据支持。
五、案例分析以某矿山企业为例，该企业引入了矿用便携式振动监测分析仪，对矿山设备进行实时监测。
通过该仪器，企业能够及时发现设备的故障，并及时进行维修，避免了设备故障对生产造成的影响。
同时，该仪器还能够对设备的运行状态进行评估，为企业提供了设备维护和更换的依据。
《2024年矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》范文
《矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》篇一一、引言在矿山生产过程中，设备的运行状态直接关系到生产效率和安全性。
振动是设备运行状态的重要指标之一，因此，对设备振动进行实时监测和分析具有重要意义。
本文旨在介绍一种矿用便携式振动监测分析仪的设计及应用，以期为矿山生产提供更加可靠、高效的设备监测手段。
二、矿用便携式振动监测分析仪设计1. 硬件设计矿用便携式振动监测分析仪的硬件部分主要包括传感器、微处理器、存储器、电源等。
传感器用于采集设备的振动信号，微处理器对信号进行处理和分析，存储器用于存储分析结果，电源为整个设备提供动力。
设计时需考虑设备的防水、防尘、抗震等特性，以确保设备在恶劣的矿山环境下稳定工作。
2. 软件设计软件部分主要包括信号处理算法、数据分析算法、人机交互界面等。
信号处理算法用于对传感器采集的振动信号进行滤波、放大、数字化等处理，以便于后续分析。
数据分析算法用于对处理后的信号进行频谱分析、故障诊断等，以判断设备运行状态。
人机交互界面用于显示分析结果，方便操作人员使用。
3. 整体设计整体设计需考虑设备的便携性、可靠性、实用性等因素。
设备应具有较小的体积和重量，以便于操作人员携带和使用。
同时，设备应具有较高的可靠性和稳定性，以确保在矿山环境下长期稳定工作。
此外，设备还应具有实用性强、操作简便等特点，以便于操作人员快速掌握使用方法。
三、矿用便携式振动监测分析仪的应用矿用便携式振动监测分析仪可广泛应用于各种矿山设备的振动监测和分析，如挖掘机、破碎机、输送机等。
通过实时监测设备的振动信号，分析设备的运行状态，及时发现设备故障，为维修人员提供准确的维修依据，从而提高设备的运行效率和安全性。
四、应用效果及优势1. 提高设备运行效率：通过实时监测和分析设备的振动信号，及时发现设备故障，减少设备停机时间，提高设备的运行效率。
2. 提高设备安全性：及时发现设备故障，避免设备运行中的潜在风险，保障矿山生产安全。
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摘要 ： 基 于 旋 转机 械 设备 振 动 检 测 的 便 携 性 并 兼 顾 多路 信 号 同步 采 样 的 需 求 ． 设 计 了一套 多通 道 且 实 时性 较 好 的振 动 信 号 分 析 仪 。对 分 析 仪 系统 构 架及 数 据 采 集 原 理 作 了详 细说 明 。数 据 采 集单 元 采 用处 理 器Ｌ Ｐ ｃ１ ７ ６ ８ 和Ａ Ｄ器件 Ａ ＤＳ ８ ３ ６ ５ 为 主要 器件 ． 对Ａ Ｄ电路 、 处 理 器
关 键词 ： 振动信号 ； 多通 道 ； 故 障诊 断 ； 嵌入 式 中 图分 类号 ： Ｔ Ｎ９ １ １ ． ７ 文 献标 志码 ： Ａ
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文章编号 ： １ ０ ０ １ — ９ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ ． ０ ０ １ ５ — ０ ４
便 携 式 多通 道 振 动信 号 分 析仪 数 采模 块设 计
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电路 、 信 号调 理 电路 、 键 相 整 形 电路 和 共 享 内存 电路 作 了详 细论 述 。所 设 计 开发 的便 携 式
振 动 信 号 分 析 仪 在 工 业 现 场得 到 了很 好 应 用 ．实 时性 和 采 样 精 度 均 能 满足 工 业现 场 对 旋
转 机械 进 行 故 障检 测 和 诊 断的 需 求 。