一种基于DSP的多路检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于DSP的多路检测装置及其检测方法，其检测装置包括信号通道切换控制模块和供电模块，所述信号通道切换控制模块将分组信号同步传入与其相连的信号预处理模块，所述信号预处理模块与信号比较模块、AD采集模块相连，所述信号比较模块、AD采集模块与主控芯片，所述主控芯片与通讯模块相连，所述主控芯片还与存储模块相连；其检测方法，包括以下步骤：开始、各模块初始化、装置硬件信号通路自检、判断自检通过、判断是否快速转速测量、只进行转速测量、判断是否达到指定转速、转速振动幅值同时测量、查询是否有通讯指令、中断子程序、发送装置工作异常信息、结束。本发明专利技术性价比高、自检性强，提高了装置的通用性和互换性。

Multipath detection device based on DSP and detection method thereof

The invention discloses a multi-channel detection device and detection methods based on DSP, the detection device comprises a signal channel switching control module and power supply module, the signal channel switching control module packet signal preprocessing module is connected with the incoming signal synchronization, the signal processing module and signal module, AD collection module connected, the signal acquisition module and AD module, main control chip, the main control chip is connected with the communication module, the main control chip is connected with the memory module; the detection method includes the following steps: beginning, hardware module initialization, device self-test, signal pathway, whether through self judgment fast speed measurement, speed measurement, only to determine whether the specified speed, speed and vibration amplitude measurement, check whether the communication interrupt instruction Subroutine, send device, work abnormal information, end. The invention has the advantages of high cost performance and strong self checking, and improves the versatility and interchangeability of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSP的多路检测装置及其检测方法
本专利技术属于一种在线检测装置及其检测方法，具体涉及一种基于DSP的多路检测装置及其检测方法。
技术介绍
目前可用于多台旋转机械设备转速、振幅参数同步检测的测量设备大体分为两类，第一类采用的传感器多为涡流传感器、超声波传感器以及激光传感器等，多存在体积大、成本高等特点，适用于试验室状态下测量，不具备工业现场大规模应用条件；第二类采用价格低廉的测速线圈传感器的测量设备，其测量精度较低，所测结果可信度低，应用局限性很大。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种基于DSP的多路检测装置及其检测方法。本专利技术的技术方案是：一种基于DSP的多路检测装置，包括接收20路被测信号并对其进行分组的信号通道切换控制模块和供电用供电模块，所述信号通道切换控制模块将分组信号同步传入与其相连的信号预处理模块，所述信号预处理模块与信号比较模块、AD采集模块相连，所述信号比较模块、AD采集模块与主控芯片，所述主控芯片通过通讯模块，接入CAN通讯网络，并连入到上位监控系统，所述主控芯片还与存储旋转机械设备运行参数的阈值的存储模块相连。所述通讯模块为CAN通讯模块，所述接入CAN通讯网络的检测装置具有唯一的识别地址，装置的识别信息存储在存储模块中。所述信号通道切换控制模块中包含主控芯片，主控芯片的26、25、24引脚分别按顺序与四片通道切换芯片的1、16、15引脚相连，主控芯片的11引脚输出标准的PWM方波，分别与四片通道切换芯片的11引脚相连，20路信号接口的1～20引脚与四片通道切换芯片的4、5、6、7、12引脚依次分别相连。四片通道切换芯片的8引脚分别为四路切换完成后的输出信号。所述信号预处理模块包含四个相同的预处理电路，所述预处理电路中Ⅰ号运放芯片的8、4引脚分别接+12V、-12V，Ⅰ号运放芯片的2引脚与地之间依次串联入R1、C1、L1，经信号通道切换控制模块选择的IN信号依次通过串联的L2、C2、R2进入运放芯片的3引脚，同时Ⅰ号运放芯片的3引脚通过R3接地，Ⅰ号运放芯片的1引脚为预处理后的信号输出引脚，Ⅰ号运放芯片的1引脚通过电阻R4与2引脚相连，Ⅰ号运放芯片的1引脚输出的信号OUT2进入信号比较模块，Ⅰ号运放芯片的1引脚经电阻R5后输出的信号OUT1进入AD采集模块。所述信号比较模块中包含四个相同的信号比较电路，信号预处理模块输出的信号OUT2经过电阻R6进入Ⅱ号运放芯片的3引脚，Ⅱ号运放芯片的8、4引脚分别接3.3V、地。Ⅱ号运放芯片的1、2引脚相连经电阻R7进入比较芯片的3引脚，比较芯片的8、4引脚分别接3.3V、地，3.3V与串联的电阻R9、R10相连，与地连接，形成电阻分压，R10的另一端与比较芯片的2引脚相连，3.3V经电阻R8与比较芯片的1引脚相连，比较芯片的1引脚的输出为方波信号直接进入主控芯片进行转速的检测。所述AD采集模块包括AD采集芯片，AD采集芯片的1引脚接-12V，48引脚接+12V，8～13引脚和34～41引脚分别和主控芯片的18、19、20、21、2、6、175、7、174、11、12、13、16、17引脚相连，AD采集芯片的输出信号采用并行输出，16～23引脚和26～33引脚分别和主控芯片的115、116、122、123、124、126～136引脚相连。所述通讯模块包括Ⅰ号隔离芯片、Ⅱ号隔离芯片、CAN总线驱动器，Ⅰ号隔离芯片的1引脚接3.3V，6引脚接+5V，5引脚与6引脚间靠电阻R12连接，4引脚接地，5引脚与CAN总线驱动器的1引脚相连，3引脚通过电阻R11与主控芯片的176引脚相连，Ⅱ号隔离芯片的4引脚接地，1引脚接+5V，6引脚接3.3V，5引脚与6引脚间靠电阻R14连接，3引脚通过电阻R15与CAN总线驱动器的4引脚相连，5引脚与主控芯片的1引脚相连，所述CAN总线驱动器的2引脚接地，3引脚接+5V，8引脚通过电阻R13接地，6、7引脚分别接入CAN通讯网络的CANL和CANH。所述存储模块包括存储芯片，存储芯片的1、2、3、4、7引脚接地，8引脚接3.3V，6引脚通过电阻R15接3.3V，5引脚通过电阻R16接3.3V，存储芯片的5脚接主控芯片的74脚，6脚接主控芯片的75脚。上述的任意一种基于DSP的多路检测装置的检测方法，包括以下步骤：(ⅰ)开始(ⅱ)各模块初始化装置启动后首先对主控芯片进行各个外设功能模块的初始化，并且读取本装置存储的地址和阈值信息；(ⅲ)装置硬件信号通路自检对装置的硬件信号通路进行检测，通过主控芯片输出固定频率的标准PWM方波，通过信号通道切换控制模块选通该PWM方波信号，将其送至四路检测通道；通过判定检测结果来检测装置硬件信号通路是否正常(ⅳ)判断自检通过判断装置硬件信号通路是否正常，正常则进入步骤(ⅴ)开始检测，如果不正常则进入步骤(ⅹⅰ)；(ⅴ)判断是否快速转速测量如果进行快速转速测量则进入步骤(ⅵ)，不进行快速转速测量则进入步骤(ⅶ)；(ⅵ)只进行转速测量快速转速测量即只进行转速参数的测量，不检测其它参数，通过读取eCAP外设寄存器中的数值计算得出当前选通的4路信号的转速参数，然后切换通道，开启下一组4路信号，依次进行转速检测，直至5组信号转速全部测量完毕；(ⅶ)判断是否达到指定转速如果达到指定转速则进入步骤(ⅷ)，如果未达到指定转速则进入步骤(ⅴ)；(ⅷ)转速振动幅值同时测量首先对选通的4路信号进行振幅和转速的测量，然后测量剩余16路信号的转速；(ⅸ)查询是否有通讯指令如果有通讯指令则进入步骤(ⅹ)，如果没有通讯指令则进入步骤(ⅴ)切换至下一批次进行测量；(ⅹ)中断子程序执行中断子程序；(ⅹⅰ)发送装置工作异常信息(ⅹⅱ)结束。所述中断子程序包括以下步骤：(ⅹⅲ)开始(ⅹⅳ)判断是否通讯时间超时如果超出通讯响应时间则进入步骤(ⅹⅴ)，如果未超出通讯响应时间则进入步骤(ⅹⅵ)；(ⅹⅴ)显示通讯异常报警并显示通讯异常；(ⅹⅵ)查询CAN邮箱接收到指令查询本装置CAN邮箱是否接收到上位监控系统的指令，如果没有接收到则进入步骤(ⅱⅹ)，如果接收到新指令则进入步骤(ⅹⅶ)；(ⅹⅶ)判断是否地址与本装置匹配如果指令中的地址与本装置不匹配则进入步骤(ⅱⅹ)，如果指令中的地址与本装置匹配则进入步骤(ⅹⅷ)；(ⅹⅷ)获取通讯数据并解析(ⅹⅸ)根据指令执行相应操作并返回数据(ⅱⅹ)结束。本专利技术性价比高，可实现对20台旋转机械设备转速和振幅的同步检测；能够实现硬件信号通路的自检，及时发现使用过程中装置自身故障；能够存储其在通讯网络中的识别地址，并可实现在线修改、查询装置识别地址，提高了装置的通用性和互换性；能够存储旋转机械设备运行参数的阈值，并在其运行状态参数超出阈值范围时，保存现场数据供后续旋转机械设备运行状态分析。附图说明图1是本专利技术中检测装置的电路结构示意图；图2是本专利技术中信号通道切换控制模块的电路示意图；图3是本专利技术中信号预处理模块的电路示意图；图4是本专利技术中信号比较模块的电路示意图；图5是本专利技术中AD采集模块的电路示意图；图6是本专利技术中通讯模块的电路示意图；图7是本专利技术中存储模块的电路示意图；图8是本专利技术中WRA2412S的供电模块电路示意图；图9是本专利技术中K7805的供电模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DSP的多路检测装置，包括接收20路被测信号并对其进行分组的信号通道切换控制模块（1）和供电用供电模块（8），其特征在于：所述信号通道切换控制模块（1）将分组信号同步传入与其相连的信号预处理模块（2），所述信号预处理模块（2）与信号比较模块（3）、AD采集模块（4）相连，所述信号比较模块（3）、AD采集模块（4）与主控芯片（5），所述主控芯片（5）通过通讯模块（6），接入CAN通讯网络，并连入到上位监控系统，所述主控芯片（5）还与存储旋转机械设备运行参数的阈值的存储模块（7）相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的多路检测装置，包括接收20路被测信号并对其进行分组的信号通道切换控制模块（1）和供电用供电模块（8），其特征在于：所述信号通道切换控制模块（1）将分组信号同步传入与其相连的信号预处理模块（2），所述信号预处理模块（2）与信号比较模块（3）、AD采集模块（4）相连，所述信号比较模块（3）、AD采集模块（4）与主控芯片（5），所述主控芯片（5）通过通讯模块（6），接入CAN通讯网络，并连入到上位监控系统，所述主控芯片（5）还与存储旋转机械设备运行参数的阈值的存储模块（7）相连。2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的多路检测装置，其特征在于：所述通讯模块（6）为CAN通讯模块，所述接入CAN通讯网络的检测装置具有唯一的识别地址，装置的识别信息存储在存储模块（7）中。3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的多路检测装置，其特征在于：所述信号通道切换控制模块（1）中包含主控芯片（5），主控芯片（5）的26、25、24引脚分别按顺序与四片通道切换芯片（9）的1、16、15引脚相连，主控芯片（5）的11引脚输出标准的PWM方波，分别与四片通道切换芯片（9）的11引脚相连，20路信号接口（10）的1~20引脚与四片通道切换芯片（9）的4、5、6、7、12引脚依次分别相连，四片通道切换芯片（9）的8引脚分别为四路切换完成后的输出信号。4.根据权利要求1所述的一种基于DSP的多路检测装置，其特征在于：所述信号预处理模块（2）包含四个相同的预处理电路，所述预处理电路中Ⅰ号运放芯片（11）的8、4引脚分别接+12V、-12V，Ⅰ号运放芯片（11）的2引脚与地之间依次串联入R1、C1、L1，经信号通道切换控制模块选择的IN信号依次通过串联的L2、C2、R2进入运放芯片的3引脚，同时Ⅰ号运放芯片（11）的3引脚通过R3接地，Ⅰ号运放芯片（11）的1引脚为预处理后的信号输出引脚，Ⅰ号运放芯片（11）的1引脚通过电阻R4与2引脚相连，Ⅰ号运放芯片（11）的1引脚输出的信号OUT2进入信号比较模块（3），Ⅰ号运放芯片（11）的1引脚经电阻R5后输出的信号OUT1进入AD采集模块（4）。5.根据权利要求4所述的一种基于DSP的多路检测装置，其特征在于：所述信号比较模块（3）中包含四个相同的信号比较电路，信号预处理模块（2）输出的信号OUT2经过电阻R6进入Ⅱ号运放芯片（12）的3引脚，Ⅱ号运放芯片（12）的8、4引脚分别接3.3V、地，Ⅱ号运放芯片（12）的1、2引脚相连经电阻R7进入比较芯片（13）的3引脚，比较芯片（13）的8、4引脚分别接3.3V、地，3.3V与串联的电阻R9、R10相连，与地连接，形成电阻分压，R10的另一端与比较芯片（13）的2引脚相连，3.3V经电阻R8与比较芯片的1引脚相连，比较芯片（13）的1引脚的输出为方波信号直接进入主控芯片（5）进行转速的检测。6.根据权利要求1所述的一种基于DSP的多路检测装置，其特征在于：所述AD采集模块（4）包括AD采集芯片（14），AD采集芯片（14）的1引脚接-12V，48引脚接+12V，8~13引脚和34~41引脚分别和主控芯片（5）的18、19、20、21、2、6、175、7、174、11、12、13、16、17引脚相连，AD采集芯片（14）的输出信号采用并行输出，16~23引脚和26~33引脚分别和主控芯片的115、116、122、123、124、126~136引脚相连。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：马常松，戴思丹，王麟，孙睿，兰鹏，李蕃，魏强，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12