基于Wi-Fi的材料测试机无线数据采集系统研究.pdf

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1、·信息技术·宋丽涵，等·基于Wi—的材料测试机无线数据采集系统研究基于Wi-Fi的材料测试机无线数据采集系统研究宋丽涵，倪霞林，何炳蔚(福州大学机械工程及自动化学院，福建福州，350108)摘要：为了实现对材料测试机的数据采集，提出通过研制无线数据采集控制卡，并结合lab—VIEW软件编制相应采集软件的数据采集系统，该系统可实现对材料测试机进行远距离数据的可靠传输，同时，可以通过网络接收来自监测系统的数据。测试结果表明所提出的方法对其他工业应用有一定的借鉴意义。关键词：材料测试机；数据采集；Wi—Fi；LabVIEW中图分类号：TN92文献标志码：A文章编号：1671—5276

2、(2014)03．0152．03ResearchonWirelessDataAcquisitionSystemofMaterialTestingMachineBasedonWi．FiSONGLi—han，NIXia-lin，HEBing·wei(CollegeofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou，350108，China)Abstract：Inordertoachievedataacquisitionofmaterialtestingmachine，thispaperintroducesamet

3、hodofusingself·madewire-lessdataacquisitioncontrolcardcombinedwithacquisitionsoftwareprogrammedbyusingLabVlEWtoachievedatacollectionandtransmissionofthematerialtestingmachinereliably．Atthesametime，thedatacanbetranslatedthroughIntemet．Experimentsshowthatthemethodaboveisofacertainreferenceengi

4、neeringsignificanceinotherindustrialapplications．Keywords：materialtestingmachine；dataacquisition；Wi—Fi；LabVIEW根据无线网络基础网络的拓扑形式，可以把Wi—Fi用0引言于无线数据采集系统中，单个无线传感器节点在无线采集系统中结构图如图1所示。材料测试机是一种测试材料力学性能的仪器，通过对标准样品进行拉伸、压缩等试验来测试材料的力学性能。网实现对材料测试机的力与位移的数据采集是对材料性能图1单节点Wi-Fi无线数据采集结构图评估的前提。传统数据采集系统大多以单片机作为控制中

5、心，再加上一些常用外围电路来构建系统，数据显示也多是应用数码管瞬时记录且近距离范围内应用RS23212Wi-Fi无线采集整体架构485或USB等通信方式直接上传PC机上供用户参考。然而，用户对数据监控的距离、数据采集的速率及人机交互界面的要求越来越高，传统数据采集系统已不能满足用2．1无线数据采集系统总体架构户的需求。本文提出通过研制Wi—Fi无线数据采集卡来数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、实现对数据的采集与传输。本文首先介绍单节点无线数数据采集设备和应用软件。对材料测试机而言，数据采集主据采集的基本结构，再分别介绍Wi-Fi无线采集卡的研要是对载荷信号与位移

6、信号的采集。无线数据采集系统制、Wi—n与上位机的通信机制研究，再通过测试验证系的总体框架如图2所示。无线数据采集卡主要涉及对主控统的可行性。制芯片的选择、A／D电路设计、D／A电路设计。1单节点wi—Fi无线数据采集结构图2．2硬件系统选择与设计在众多的无线通信技术中，Wi-Fi技术与GPRS通信1)主控制芯片的选择技术、GSM短消息方式、无线传感器网络节点、蓝牙技术、主控芯片采用ALTERA公司的MAXIICPLD芯片。Zigbee技术相比，具有传输速度高，且可以和已有的各种MAXIICPLD完美的结合了逻辑密度、I／O和小外形封802．n设备兼容，而且在无线局域网信号覆盖

7、范围内各个装，静态功耗降低了55％，非常适合低成本和低功耗应节点不受地理位置限制进行随意移动13。因而Wi-Fi应用。主控芯片对无线模块、AD采集模块和DA电压驱动用于无线数据采集中具有极大的优势。模块进行控制。采用CPLD，使用QuartuslI软件进行设计作者简介：宋丽涵(1984一)，女，福建莆田人，硕士研究生，主要研究方向为工业过程测控与虚拟仪器技术。·152·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．cnE—mail：ZZHD@chainajourna1．net．c