基于dsp的多通道檢測儀表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種對多臺旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備進行運行參數(shù)檢測的儀表，具體涉及一種基于DSP的多通道檢測儀表。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的用于多臺旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備轉(zhuǎn)速、振幅參數(shù)同步檢測的儀表設(shè)備，采用的傳感器多為渦流傳感器、超聲波傳感器以及激光傳感器，由于這樣的設(shè)備存在體積大、成本高等缺點，只適用于試驗室，不具備工業(yè)應(yīng)用條件，而采用價格低廉的測速線圈傳感器時，由于測量精度較低，致使測結(jié)果可信度低，應(yīng)用時有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種基于DSP的多通道檢測儀表。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于DSP的多通道檢測儀表，包括儀表殼體，在儀表殼體的兩側(cè)形成安裝用的固定孔，儀表殼體的一端設(shè)置信號接入端子，在儀表殼體的另一端設(shè)置以太網(wǎng)接口和供電接口，在儀表殼體的內(nèi)部設(shè)置有電路板組件。所述的電路板組件包括通道切換單元、供電單元、量程變換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、通訊單元、主控芯片和方波變換單元；其中，通道切換單元的輸出端與量程變換單元的輸入端電信號連通，量程變換單元的輸出端分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、主控芯片和方波變換單元的輸入端電信號連通，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端、方波變換單元的輸出端分別與主控芯片的輸入端電信號連通，主控芯片的輸出端分別與通道切換單元的輸入端、通訊單元的輸入端電信號連通，供電單元對電路板組件中的各元件供電。
[0005]所述的通道切換單元由四片并聯(lián)的通道切換芯片組成，通道切換單元在主控芯片的控制下完成路信號的逐路切換；電路的連接關(guān)系為主控芯片的1、2、3引腳分別與四片通道切換芯片的1、16、15引腳相連，信號接口的I?20引腳分別與四片通道切換芯片的4?7、17引腳依次相連，四片通道切換芯片的8引腳分別為四路切換完成后的輸出信號A0UT。
[0006]所述的供電單元由I號電源芯片、II號電源芯片、III號電源芯片、IV號電源芯片、V號電源芯片、VI電源芯片、VE號電源芯片芯片組成，負責(zé)向電路板組件的其他元件供電；電路連接關(guān)系為I號電源芯片和II號電源芯片的I引腳分別接地，其2引腳分別與24V夕卜部供電，I號電源芯片的3引腳與VE電源芯片的I引腳相連，5引腳與IV號電源芯片的I引腳相連，4引腳與VE電源芯片的2引腳、IV號電源芯片的2引腳、VI號電源芯片的2引腳、V號電源芯片的2引腳相連，VE號電源芯片的3引腳與VI號電源芯片的I引腳、V號電源芯片的I引腳相連，II號電源芯片的3、5引腳分別與III號電源芯片的1、2引腳相連，I號電源芯片的3、5引腳提供±12V電源，VE號電源芯片的3引腳和IV號電源芯片的3引腳提供±5V電源，V號電源芯片的3引腳提供2.5V電源，II號電源芯片的3引腳提供+5V供電，VI號電源芯片的3引腳提供4V供電，III號電源芯片的3引腳提供3.3V供電。
[0007]所述的量程變換單元由運放芯片和電阻Rl?R3、電容Cl?C3、電感L1、L2組成；電路連接關(guān)系為運放芯片的2引腳與地之間依次串聯(lián)入R1、C1、L1，A0UT信號依次通過串聯(lián)的L2、C2、R2進入運放芯片的3引腳，同時運放芯片的3引腳通過R3接地，C3與R3并聯(lián)，運放芯片的4、7引腳分別接+12V、-12V，運放芯片的6引腳為量程變換完成后的BOUT信號輸出引腳。
[0008]所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元由II號運算放大器、AD芯片和電阻Rl 1、R12組成；電路連接關(guān)系為BOUT信號通過電阻R12和II號運算放大器的8引腳相連，II號運算放大器的I引腳通過Rll接地，II號運算放大器的3、6引腳分別接+5V、-5V，II號運算放大器的2、4、5引腳分別和AD芯片的2、4、5引腳相連，AD芯片的6、11、15、16引腳接地，AD芯片的8、9引腳接3.3V，AD芯片的I引腳接2.5V，AD芯片的7、10、12、13、14引腳分別和主控芯片的172、160、77、162、165 相連。
[0009]所述的通訊單元由以太網(wǎng)PHY芯片組成；電路連接關(guān)系為主控芯片的79、80、81、84,87 ?94,97 ?102 引腳分別與以太網(wǎng) PHY 芯片的 26、9、25、1、23、16、21、20、19、18、24、22、7、2、6、5、4、3引腳相連，以太網(wǎng)PHY芯片的8、32、28、37?44引腳接地，以太網(wǎng)PHY芯片的30、31、33、34引腳與以太網(wǎng)接口 4的4、3、2、1引腳相連。
[0010]所述的方波變換單元由I號運算放大器、反相器、二極管D1、D2和電阻R4?R10、電容C4、C5組成；電路連接關(guān)系為BOUT信號通過R4接入I號運算放大器的2引腳，在+12V和-12V之間串聯(lián)入電阻R5、R6，R5的另一端與I號運算放大器的3引腳相連，同時I號運算放大器的3引腳與地之間接入電容C4，I號運算放大器的11引腳接+12V，4引腳接-12V，I號運算放大器的I引腳通過電阻R7與反相器17的I引腳相連；反相器的I引腳與二極管的3引腳相連，反相器的11引腳、二極管的2引腳和+5V相連，反相器的7引腳、二極管的引腳接地，反相器的I引腳通過R8接地，C5與R8并聯(lián)，反相器的2引腳通過R9進行SOUT信號輸出，SOUT通過RlO接地。
[0011]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明采用數(shù)字信號處理器DSP作為中央處理單元，搭配24位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換AD芯片，應(yīng)用DSP+CPLD+高速AD技術(shù)構(gòu)建了一套完整的高精度信號采集分析處理系統(tǒng)。本發(fā)明對多臺旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備測速線圈信號進行轉(zhuǎn)速、振幅的高精度同步檢測，性價比高，具有工業(yè)化應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的外觀主視圖；
圖2為本發(fā)明的電路板組件的原理框圖；
圖3為電路板組件中通道切換單元的電路圖；
圖4為電路板組件中量程變換單元的電路圖；
圖5為電路板組件中方波變換單元的電路圖；
圖6為電路板組件中模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路圖；
圖7為電路板組件中通訊單元的電路圖；
圖8為電路板組件中供電單元的電路圖；
圖9為本發(fā)明使用過程中的流程圖。
[0013]圖中:
I儀表殼體2固定孔
3信號接入端子4以太網(wǎng)接口
5供電接口6電路板組件
7通道切換單元8供電單元
9量程變換單元10模數(shù)轉(zhuǎn)換單元
11通訊單元12主控芯片
13方波變換單元14通道切換芯片
15運放芯片16 I號運算放大器
17反相器18 II號運算放大器
19AD芯片20以太網(wǎng)PHY芯片
21I號電源芯片22 II號電源芯片
23III號電源芯片24 IV號電源芯片
25V號電源芯片26 VI號電源芯片
27VE號電源芯片。
【具體實施方式】
[0014]下面，參照附圖及實施例對本發(fā)明的基于DSP的多通道檢測儀表進行詳細說明: 如圖1所不，一種基于DSP的多通道檢測儀表，包括儀表殼體I，在儀表殼體I的兩側(cè)形成安裝用的固定孔2，儀表殼體I的一端設(shè)置信號接入端子3，在儀表殼體I的另一端設(shè)置以太網(wǎng)接口 4和供電接口 5，在儀表殼體I的內(nèi)部設(shè)置有電路板組件6。以太網(wǎng)接口 4型號為 RJ45。
[0015]如圖2所示，所述電路板組件6包括通道切換單元7、供電單元8、量程變換單元9、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10、通訊單元11、主控芯片12 (即DSP芯片12)和方波變換單元13。其中，通道切換單元7的輸出端與量程變換單元9的輸入端電信號連通，量程變換單元9的輸出端分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10、主控芯片12和方波變換單元13的輸入端電信號連通，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元10的輸出端、方波變換單元13的輸出端分別與主控芯片12的輸入端電信號連通，主控芯片12的輸出端