一種數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及檢測球磨機負(fù)荷的裝置，具體涉及一種數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀。其特征在于：該裝置是由硅基麥克傳感模塊、ARM從機模塊、CAN總線發(fā)送模塊、CAN總線接收模塊、DSP主機模塊和人機交互模塊構(gòu)成。硅基麥克傳感模塊采集磨機模擬音頻信號。由ARM從機模塊通過I2S總線控制硅基麥克傳感模塊，然后通過CAN總線發(fā)送模塊將采集的音頻數(shù)字信號通過電纜雙絞線傳輸?shù)紺AN總線接收模塊。DSP主機模塊控制CAN總線接收模塊提取上傳的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理，并與人機交互模塊實時通信，將最終結(jié)果進行顯示與輸出。本實用新型具有成本低廉，抗干擾能力強，準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性高等優(yōu)點。特別適合于選礦廠惡劣環(huán)境下球磨機負(fù)荷檢測。
【專利說明】
一種數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及磨機負(fù)荷檢測的裝置，具體涉及一種數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]磨機是冶金礦山、水泥建材、電力煤炭等工業(yè)領(lǐng)域中重要的研磨設(shè)備。研磨設(shè)備種類繁多，包括球磨機、棒磨機、自磨機等，雖然它們機械結(jié)構(gòu)不同，但是研磨的機理類同。在物料生產(chǎn)研磨過程中，只有對磨機負(fù)荷狀態(tài)的準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠的檢測，才能進行自動控制，降低能耗和鋼耗，提高產(chǎn)量和效益。
[0003]現(xiàn)有成熟的磨機負(fù)荷檢測設(shè)備采用模擬音頻檢測和數(shù)字處理的硬件裝置。以中國專利號200720185311.5和CN201320803292.3的實用新型專利為例，其采用模擬音頻傳感器采集磨機音頻信號，分立模擬器件組成電路進行信號處理，儀器硬件電路設(shè)計復(fù)雜，成本高;傳感器與主機分體結(jié)構(gòu)，兩者采用模擬電壓傳輸，抗干擾能力弱；信號經(jīng)過多級硬件電路的處理，誤差大，準(zhǔn)確性低，穩(wěn)定性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有磨機負(fù)荷檢測設(shè)備存在的缺陷，提出了一種成本低廉，抗干擾能力強，準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性高的數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀。
[0005]解決上述技術(shù)問題所采取的措施是:一種數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀，其特征在于:該裝置是由硅基麥克傳感模塊、ARM從機模塊、CAN總線發(fā)送模塊、CAN總線接收模塊、DSP主機模塊和人機交互模塊構(gòu)成。硅基麥克傳感模塊采集磨機模擬音頻信號，將其直接數(shù)字化。由ARM從機模塊通過I2S總線控制硅基麥克傳感模塊，然后通過CAN總線發(fā)送模塊將采集的音頻數(shù)字信號通過電纜雙絞線傳輸?shù)紺AN總線接收模塊。DSP主機模塊控ffjijCAN總線接收模塊提取上傳的數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)處理，并與人機交互模塊實時通信，將最終結(jié)果進行顯示與輸出。其中，CAN總線發(fā)送模塊與ARM從機模塊由RS232總線連接，CAN總線接收模塊與DSP主機模塊由RS232總線連接，人機交互模塊與DSP主機模塊由RS232總線連接。
[0006]硅基麥克傳感模塊采用內(nèi)部集成MEMS傳感器、信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、抗混疊濾波器、12S接口、電源管理的集成模塊。極大的簡化了外圍硬件電路，增加了系統(tǒng)的抗干擾能力，降低系統(tǒng)的成本。ARM從機模塊采用自帶12S接口和RS232串口接口的集成電路，可以通過擴展RS232收發(fā)芯片進行與CAN總線發(fā)送模塊的通訊。CAN總線發(fā)送模塊和CAN總線接收模塊采用帶隔離的通用CAN收發(fā)芯片，具有較高的抗干擾能力。DSP主機模塊具有FFT模塊，進行頻譜采集和處理功能。并擴展RS232接口電路，與CAN總線接收模塊和人機交互模塊進行通訊與控制。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，整機采用集成的模塊化設(shè)計，將音頻信號直接數(shù)字化，降低了整機的成本，同時又增加了抗干擾能力。整機的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性得到了提升。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0009]結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型專利的結(jié)構(gòu)。
[0010]—種數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀，見圖1，硅基麥克傳感模塊是數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀的數(shù)據(jù)采集單元，將音頻信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。硅基麥克傳感模塊采用了 AD公司的集成模塊ADMP441，主要負(fù)責(zé)音頻信號預(yù)處理，采集和數(shù)字化。ADMP441由ARM從機模塊進行控制，ARM從機模塊采用ST公司的集成電路STM32F103RCT6，內(nèi)部集成了I2S接口，夕卜圍電路簡單。并自帶串口方便控制CAN總線發(fā)送模塊。CAN總線發(fā)送模塊和CAN總線接收模塊采用周立功公司的通用CTM8251A—體收發(fā)器。DSP主機模塊采用TI公司的TMS320F28335集成電路，分別控制CAN總線接收模塊和人機交互模塊。人機交互模塊采用北京迪文公司的DMT32240S_01NTo
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)字化智能磨音頻譜分析儀，其特征在于:由硅基麥克傳感模塊、ARM從機模塊、CAN總線發(fā)送模塊、CAN總線接收模塊、DSP主機模塊和人機交互模塊構(gòu)成;硅基麥克傳感模塊采集磨機模擬音頻信號，由ARM從機模塊通過I2S總線控制硅基麥克傳感模塊，通過CAN總線發(fā)送模塊將采集的音頻數(shù)字信號通過電纜雙絞線傳輸?shù)紺AN總線接收模塊，DSP主機模塊控制CAN總線接收模塊提取上傳的數(shù)據(jù)，并與人機交互模塊實時通信，將最終結(jié)果進行顯示與輸出，CAN總線發(fā)送模塊與ARM從機模塊由RS232總線連接，CAN總線接收模塊與DSP主機模塊由RS232總線連接，人機交互模塊與DSP主機模塊由RS232總線連接。
【文檔編號】G01H11/06GK205607519SQ201620066560
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月25日
【發(fā)明人】趙健, 王世新, 尹毅強, 李明東, 李君安, 楊九水, 李士偉, 李云龍, 李少華, 萬文全, 趙巖, 洪英皓
【申請人】丹東東方測控技術(shù)股份有限公司