本实用新型专利技术提供了一种基于二总线网络的多通道加速度采集仪，包括CPU、通信电路、存储器、触摸屏、电源电路，所述CPU分别与所述通信电路、所述存储器、所述触摸屏、所述电源电路相连；所述CPU通过所述通信电路分别读取多个加速度传感器的数据，再将其写入所述存储器中；所述触摸屏用于用户设置参数、监测加速度数据；所述电源电路用于给该多通道加速度采集仪提供电源。本实用新型专利技术的有益效果是：1.使用二总线网络结构，使得布线大为减少；2.使用数字方式通信，提高了信号传输可靠性；3.测试通道多，多达256通道。多达256通道。多达256通道。
【技术实现步骤摘要】
基于二总线网络的多通道加速度采集仪
[0001]本技术涉及电子
，尤其涉及基于二总线网络的多通道加速度采集仪。
技术介绍
[0002]加速度采集仪是一种用于测量振动信号的仪器，广泛应用在机械、汽车、建筑、航空等领域。采集仪工作时需要接上加速度传感器，传感器输出的信号一般是电流信号，用电流信号的大小表示加速度信号的大小。采集仪通过把电流信号转换为数字信号，再进行传输或存储。某型号的采集仪一般具有8通道或者16通道，每一个通道只能接入一个加速度传感器，因此可以进行8通道或者16通道的加速度测量，连接方式如图1所示。
[0003]传统加速度采集仪存在以下缺点：
[0004]1、布线多。每个单轴加速度需要2根线，如果是使用测量xyz方向加速度的3轴传感器，则速要6根线。当整个振动测量系统有很多测量点时，在测量仪与传感器之间需要大量的布线，造成布线成本高，难以维护。
[0005]2、信号易受干扰。由于传输的是模拟信号，一旦信号受到外界干扰，则信号无法恢复将导致测量效果变差。
[0006]3、测量通道少。单个采集仪最多一般仅为16通道，在进行加速度xyz 3轴测量时，仅能进行5个点的测量。
技术实现思路
[0007]本技术提供了一种基于二总线网络的多通道加速度采集仪，包括 CPU、通信电路、存储器、触摸屏、电源电路，所述CPU分别与所述通信电路、所述存储器、所述触摸屏、所述电源电路相连；所述CPU通过所述通信电路分别读取多个加速度传感器的数据，再将其写入所述存储器中；所述触摸屏用于用户设置参数、监测加速度数据；所述电源电路用于给该多通道加速度采集仪提供电源。
[0008]作为本技术的进一步改进，该多通道加速度采集仪还包括二总线，所述通信电路通过所述二总线分别与多个所述加速度传感器相连，所述二总线既能为传感器提供电源，也让传感器具有网络通信能力。
[0009]作为本技术的进一步改进，该多通道加速度采集仪包括多个节点接头，所述二总线通过所述节点接头分别与多个传感器相连。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述通信电路包括第一运放电路、电流采样电路、数据接收电路、接线端口，所述第一运放电路分别与所述电流采样电路、所述数据接收电路相连，所述电流采样电路分别与所述第一运放电路、所述数据接收电路相连，所述接线端口2脚分别与所述第一运放电路、所述电流采样电路、所述数据接收电路相连，所述接线端口1脚接地。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述第一运放电路包括运算放大器、第一电阻、第
二电阻，其中，所述运算放大器1脚为数据发送端，所述运算放大器2脚分别与所述第一电阻一端、所述第二电阻一端相连，所述运算放大器4脚接地，所述运算放大器5脚接10V电源，所述运算放大器6 脚分别与所述接线端口2脚、所述第二电阻另一端、所述电流采样电路、所述数据接收电路相连，所述运算放大器7脚分别与用于产生通讯方向信号的信号单元、所述电流采样电路相连。
[0012]所述第一电阻一端分别与所述运算放大器2脚、所述第二电阻一端相连，所述第一电阻另一端接地。
[0013]所述第二电阻一端分别与所述运算放大器2脚、所述第一电阻一端相连，所述第二电阻另一端分别与所述运算放大器6脚、接线端口2脚相连。
[0014]作为本技术的进一步改进，所述电流采样电路包括场效应管、采样电阻，所述场效应管源极接5V电源，所述场效应管栅极分别与所述运算放大器7脚、用于产生通讯方向信号的信号单元相连，所述场效应管漏极分别与所述采样电阻一端，所述数据接收电路相连。
[0015]所述采样电阻一端分别与所述场效应管漏极、所述数据接收电路相连，所述采样电阻另一端分别所述第二电阻另一端、所述运算放大器6脚、所述接线端口2脚、所述数据接收电路相连。
[0016]作为本技术的进一步改进，所述数据接收电路包括比较器、第六电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻，其中，所述比较器1脚分别与所述采样电阻另一端、所述第二电阻另一端、所述运算放大器6脚、所述接线端口2脚相连，所述比较器2脚、6脚接地，所述比较器3脚分别与所述第四电阻一端、所述第五电阻一端相连，所述比较器4脚接5V电源，所述比较器5脚为数据接收端。
[0017]所述第六电阻一端分别与所述采样电阻另一端、所述第二电阻另一端、所述运算放大器6脚、所述接线端口2脚相连，所述第六电阻另一端分别与所述第三电阻另一端、所述比较器1脚相连。
[0018]所述第三电阻一端分别与接地端、所述第四电阻一端相连，所述第三电阻另一端与所述第六电阻另一端、所述比较器1脚相连。
[0019]所述第四电阻一端分别与所述较器3脚、所述第五电阻一端相连，所述第四电阻另一端与接地端、所述第三电阻一端相连。
[0020]所述第五电阻一端分别与所述第四电阻、所述较器3脚相连，所述第五电阻另一端分别与所述场效应管漏极、所述采样电阻一端相连。
[0021]作为本技术的进一步改进，所述运算放大器型号为OPA547，所述场效应管型号为AO3401，所述比较器U2型号为TLV3501。
[0022]作为本技术的进一步改进，所述CPU型号为STM32H743IBT6。
[0023]作为本技术的进一步改进，所述触摸屏采用7寸彩色液晶屏，所述触摸屏采用电容触摸输入方式；所述通信电路数量为8个；所述存储器为SD卡。
[0024]本技术的有益效果是：1.使用二总线网络结构，使得布线大为减少；2.使用数字方式通信，提高了信号传输可靠性；3.测试通道多，多达 256通道。
附图说明
[0025]图1是传统的加速度采集系统布线原理框图；
[0026]图2是本技术二总线网络布线原理框图；
[0027]图3是本技术二总线网络底层协议示意图；
[0028]图4是本技术通信帧内容示意图；
[0029]图5是本技术数据帧内容示意图；
[0030]图6是本技术加速度采集仪原理框图；
[0031]图7是本技术通信电路图；
[0032]图8是本技术CPU电路图。
具体实施方式
[0033]如图1所示，本技术公开了一种基于二总线网络的多通道加速度采集仪，具体包括：
[0034]一.二总线网络结构：
[0035]二总线是仅需两根线的“电源+信号”总线的简称，该总线既能为传感器提供电源，也让传感器具有网络通信能力。二总线网络是利用二总线构成的网络，能够接入多个传感器，每个接入的节点仅需2个接头，可以是树形、星型等多种拓扑机构，本案设计的二总线结构如图2所示。由图可知，仅需要一个端口，即能接入多个传感器，大大减少了布线。
[0036]二.二总线网络通信协议：
[0037]网络协议是网络通信的关键技术，优秀的协议具有高效通信效率与低的误码率。本技术设计的通信协议分为底层与顶层两部分，底本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于二总线网络的多通道加速度采集仪，其特征在于：包括CPU、通信电路、存储器、触摸屏、电源电路，所述CPU分别与所述通信电路、所述存储器、所述触摸屏、所述电源电路相连；所述CPU通过所述通信电路分别读取多个加速度传感器的数据，再将其写入所述存储器中；所述触摸屏用于用户设置参数、监测加速度数据；所述电源电路用于给该多通道加速度采集仪提供电源；该多通道加速度采集仪还包括二总线，所述通信电路通过所述二总线分别与多个所述加速度传感器相连，所述二总线既能为传感器提供电源，也让传感器具有网络通信能力。2.根据权利要求1所述的多通道加速度采集仪，其特征在于：该多通道加速度采集仪包括多个节点接头，所述二总线通过所述节点接头分别与多个传感器相连。3.根据权利要求1所述的多通道加速度采集仪，其特征在于：所述通信电路包括第一运放电路、电流采样电路、数据接收电路、接线端口(J1)，所述第一运放电路分别与所述电流采样电路、所述数据接收电路相连，所述电流采样电路分别与所述第一运放电路、所述数据接收电路相连，所述接线端口(J1)2脚分别与所述第一运放电路、所述电流采样电路、所述数据接收电路相连，所述接线端口(J1)1脚接地。4.根据权利要求3所述的多通道加速度采集仪，其特征在于：所述第一运放电路包括运算放大器(U1)、第一电阻(R2)、第二电阻(R6)，其中，所述运算放大器(U1)1脚为数据发送端，所述运算放大器(U1)2脚分别与所述第一电阻(R2)一端、所述第二电阻(R6)一端相连，所述运算放大器(U1)4脚接地，所述运算放大器(U1)5脚接10V电源，所述运算放大器(U1)6脚分别与所述接线端口(J1)2脚、所述第二电阻(R6)另一端、所述电流采样电路、所述数据接收电路相连，所述运算放大器(U1)7脚分别与用于产生通讯方向信号的信号单元、所述电流采样电路相连；所述第一电阻(R2)一端分别与所述运算放大器(U1)2脚、所述第二电阻(R6)一端相连，所述第一电阻(R2)另一端接地；所述第二电阻(R6)一端分别与所述运算放大器(U1)2脚、所述第一电阻(R2)一端相连，所述第二电阻(R6)另一端分别与所述运算放大器(U1) 6脚、接线端口(J1)2脚相连。5.根据权利要求4所述的多通道加速度采集仪，其特征在于：所述电流采样电路包括场效应管(T1)、采样电阻(R7)，所述场效应管(T1)源极(S)接5V电源，所述场效应管(T1)栅极(G)分别与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：向政蓉，吴其琦，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：新型
国别省市：
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