《风机振动数据采集系统的设计》.pdf

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1、2015年第4期信息通信2015(总第148期)INF0RMATION&C0MMUNICAT10NS(Sum．No148)风机振动数据采集系统的设计王新春，轩杨(内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014000)摘要：振动信号是判断设备故障的重要依据，文章基于TI公司出产的TMs320F28335芯片．以软硬件结合的方式．设计了一种能够监控风机振动情况的监测系统。系统采用加速度传感器LIS344ALH对振动信号进行采集，然后通过DSP28335的A／D转换模块传递给DSP内部进行数据处理，并结合Matlab设计的IIR滤波

2、器对其原始信号进行滤波，将其处理后到的振动信号通过CAN通信模块传递给上位机进行显示。通过实践本系统在工程中有很大发展价值。关键词：风机；数据采集；TMS320F28335；振动监测中图分类号：TN299文献标识码：A文章编号：1673．1131(2015)04．0044．03TheDesignoftheWindTurbinesVibrationDataAcquisitionSystemWangXinchun，XuanYang(CollegeofInformationEngineering，InnerMongoliaUniv

3、ersityofScienceandTechnology,baotou014000，China)Abstract：Thevibrationsignalisallimportantpartofthewindturbinesforjudgment．ThispaperisbasedonTMS320F28335chipbyTICompanytodesignamonitoringsystemwhichcouldsupervisewindturbinesvibrationcondition．Thesystemusestheacceler

4、ationsensorLIS344ALHtocollectvibrationsignals．andthenfromtheDSP28335A／DconversionmoduletotheDSPinternaldataprocessing，combinedwithliP．filtertofilteringtheoriginalsignal，finally,thevibrationsignalintheprocessedthroughtheCANcommunicationmoduletransfertothecomputerfor

5、display．Thepracticetestshowsthatthissystemhasagreatvalueforprojects．Keywords：Windturbines；faultdiagnosis；TMS320F28335；vibrationmonitoring0引言前风机在线实时的状态，本文主要对齿轮箱的振动状况进行采集。TMS320F28335型数字信号处理器是TI公司的一款测量点选取好了以后，就需要详细的硬件电路来完成数TMS320C28X系列浮点DSP控制器。相比以往的定点DSP，据的采集了。硬件部分主要

6、包括下位机振动信号的采集电路、该器件具有精度高、功耗小、成本低、外设集成度高的特点，并抗混叠低通滤波电路、放大调理电路的设计。系统硬件的设且在应用在振动采集领域时，其具有存储量大、A／D转换更为计框图如图1所示。快速精准的优点。TMS320F2833x在保持150MHz时钟速率不变的情况下，新型F2833x浮点控制器比TI前代的数字信号控制器性能提高50％之多，快速傅里叶转换(FFT)等复杂计算算法提升一倍之多。l数据采集系统的基本原理数据采集系统原理就是通过传感器将感兴趣的信号经过适当的转换后，将采集到的数据实时地、准确地

7、进行测量和汇集后，在PC上显示出来的过程的系统。而将模拟信号转换为数字信号一般需要经过两个过程：(1)采样过程，也称为时间断续过程。这个过程是将连续的模拟信号x(t)，按照一定的时间间隔，获取相应的信号瞬时图1硬件电路原理框图设计值，即为采样信号X(nTs)；2．1加速度传感器采集电路设计(2)l'f~fi编码过程，也称数值断续过程。将采样信号X(nTs)，传感器采集电路是下位机的核心，目的是提取被测设备按照设定的最小数量单位，度量出对于幅值的倍数，就是量化的振动信号。为了能够全方位地监控设备，本系统选择了加信号X~(nTs

8、)，然后经过编码后，得到数字信号X(n)。这时，数速度传感器LIS344ALH。此元件特点低功耗、高性能、响应字信号在时间和幅值上均为离散的⋯。时间短、稳定性好等特点，如图2所示。2硬件电路的设计sT端接收振动信号，Fs接地(量程选择i2g)，供电电源3．3V，供电电源旁的去耦电容(1OO