【技术实现步骤摘要】
本申请涉及冲击信号采集，具体涉及一种能够自动校准的冲击信号采集处理系统。
技术介绍
1、在城市轨道交通车辆以及动车组等领域中需要在车辆的轴箱处安装一个轴箱用复合传感器，该复合传感器用来检测轴箱温度或者振动信号，振动信号可以用来判断是否有固定频率的冲击信号存在于转动的物体上，从而感知转动轴的健康状态。
2、当给复合传感器施加一个冲击力时，复合传感器会在传感器的谐振频率范围内给出冲击信号，该冲击信号为宽频信号。为了将该冲击信号更直观的提取出来，现有技术会在复合传感器端设计一个与固有频率接近的谐振频率，该特性会使感知器件在谐振频率附近发生振动，从而输出特定频率的冲击信号，当有固定频率的冲击信号被采集提取到时，可用于判断物体的运动状态。
3、但是，因厂家制作工艺和方案的不同，会导致复合传感器的谐振频率均不相同，且不同厂家的复合传感器的谐振频率与传感器材质等因素相关，也会导致复合传感器的谐振频率不同。当车辆有兼容性和互换性要求时，谐振频率的不同会使得冲击信号的采集范围出现一定的偏差。
技术实现思路
1、为此，本申请提供一种能够自动校准的冲击信号采集处理系统，以解决现有技术存在的复合传感器的谐振频率不同会导致冲击信号的采集范围出现偏差的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、一种能够自动校准的冲击信号采集处理系统，包括fpga控制模块、预采集通道、采集通道、第一信号调理模块、第一控制模块和复合传感器，所述采集通道包括第二信号调
4、所述第二信号调理模块和所述预采集通道并联后一端与所述fpga控制模块电连接，另一端通过所述第一信号调理模块与所述复合传感器电连接，所述第一控制模块设置在所述fpga控制模块和所述第一信号调理模块之间，所述第二控制模块和所述第三控制模块设置在所述fpga控制模块和所述第二信号调理模块之间；
5、其中，所述fpga控制模块用于接收上位机发送的校准信号，根据所述校准信号配置所述第一信号调理模块使所述预采集通道采集到最大截止频率的宽频信号，然后通过所述预采集通道采集施加在所述复合传感器上的冲击信号，将所述冲击信号进行傅里叶变换后得到所述冲击信号的中心频率，根据所述中心频率计算需要放大的频率范围，将所述频率范围配置至所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述第三控制模块，从而完成校准。
6、作为优选，所述预采集通道包括单端转差分模块和ad预采集模块，所述单端转差分模块和所述ad预采集模块串联后一端与所述fpga控制模块电连接，另一端与所述第一信号调理模块和所述第二信号调理模块的连接点电连接。
7、作为优选，所述采集通道还包括单端转差分增益调整模块和ad采集模块，所述单端转差分增益调整模块和所述ad采集模块串联后一端与所述fpga控制模块电连接，另一端与所述第二信号调理模块电连接。
8、作为优选，所述第一信号调理模块包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器的输入端与所述复合传感器电连接，所述第一滤波器的输出端和所述第二滤波器的输入端均与所述第一控制模块的输出端电连接，所述第二滤波器的输出端与所述第二信号调理模块电连接，所述第一控制模块的输入端与所述fpga控制模块电连接，其中，所述fpga控制模块通过所述第一控制模块控制所述第一滤波器和所述第二滤波器的截止频率。
9、作为优选，所述第一信号调理模块还包括第一电容和第二电容，所述第一电容并联在所述第一控制模块的输出端和所述第二滤波器的输入端之间，所述第二电容串联在所述第一控制模块的输出端和所述第二滤波器的输出端之间。
10、作为优选，所述第二信号调理模块包括第三滤波器，所述第三滤波器的输入端与所述第一信号调理模块、所述第二控制模块和所述第三控制模块的输出端的连接点电连接，所述第三滤波器的输出端与所述fpga控制模块的输入端电连接，所述第二控制模块和所述第三控制模块的输出入端与所述fpga控制模块的输出端电连接，其中，所述第二控制模块和所述第三控制模块控制所述第三滤波器的截止频率。
11、作为优选，所述第二信号调理模块还包括第三电容和第四电容，所述第三电容串联在所述第一信号调理模块和所述第二控制模块的输出端之间，所述第四电容串联在所述第二控制模块和所述第三控制模块的输出端之间。
12、作为优选，所述频率范围上限为：f1＝f0+nkhz，所述频率范围下限为：f2＝f0-nkhz，其中，f1为第一信号调理模块的截止频率，f2为第二信号调理模块的截止频率，f0为中心频率，n为设定值。
13、相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
14、本申请提供了一种能够自动校准的冲击信号采集处理系统，包括fpga控制模块、预采集通道、采集通道、第一信号调理模块、第一控制模块和复合传感器，所述采集通道包括第二信号调理模块、第二控制模块和第三控制模块；其中，fpga控制模块用于接收上位机发送的校准信号，根据校准信号配置第一信号调理模块使预采集通道采集到最大截止频率的宽频信号，然后通过预采集通道采集施加在复合传感器上的冲击信号，将冲击信号进行傅里叶变换后得到冲击信号的中心频率，根据中心频率计算需要放大的频率范围，将频率范围配置至第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，从而完成校准。本申请提供的一种能够自动校准的冲击信号采集处理系统可以兼容不同传感器，并且可以在适配复合传感器时，调整不同复合传感器的谐振频率，实现更精确的冲击信号采集。
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1.一种能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，包括FPGA控制模块、预采集通道、采集通道、第一信号调理模块、第一控制模块和复合传感器，所述采集通道包括第二信号调理模块、第二控制模块和第三控制模块；
2.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述预采集通道包括单端转差分模块和AD预采集模块，所述单端转差分模块和所述AD预采集模块串联后一端与所述FPGA控制模块电连接，另一端与所述第一信号调理模块和所述第二信号调理模块的连接点电连接。
3.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述采集通道还包括单端转差分增益调整模块和AD采集模块，所述单端转差分增益调整模块和所述AD采集模块串联后一端与所述FPGA控制模块电连接，另一端与所述第二信号调理模块电连接。
4.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述第一信号调理模块包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器的输入端与所述复合传感器电连接，所述第一滤波器的输出端和所述第二滤波器的输入端均与所述第一控制模块
5.根据权利要求4所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述第一信号调理模块还包括第一电容和第二电容，所述第一电容并联在所述第一控制模块的输出端和所述第二滤波器的输入端之间，所述第二电容串联在所述第一控制模块的输出端和所述第二滤波器的输出端之间。
6.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述第二信号调理模块包括第三滤波器，所述第三滤波器的输入端与所述第一信号调理模块、所述第二控制模块和所述第三控制模块的输出端的连接点电连接，所述第三滤波器的输出端与所述FPGA控制模块的输入端电连接，所述第二控制模块和所述第三控制模块的输出入端与所述FPGA控制模块的输出端电连接，其中，所述第二控制模块和所述第三控制模块控制所述第三滤波器的截止频率。
7.根据权利要求6所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述第二信号调理模块还包括第三电容和第四电容，所述第三电容串联在所述第一信号调理模块和所述第二控制模块的输出端之间，所述第四电容串联在所述第二控制模块和所述第三控制模块的输出端之间。
8.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述频率范围上限为：f1＝f0+nKHz，所述频率范围下限为：f2＝f0-nKHz，其中，f1为第一信号调理模块的截止频率，f2为第二信号调理模块的截止频率，f0为中心频率，n为设定值。
...【技术特征摘要】
1.一种能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，包括fpga控制模块、预采集通道、采集通道、第一信号调理模块、第一控制模块和复合传感器，所述采集通道包括第二信号调理模块、第二控制模块和第三控制模块；
2.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述预采集通道包括单端转差分模块和ad预采集模块，所述单端转差分模块和所述ad预采集模块串联后一端与所述fpga控制模块电连接，另一端与所述第一信号调理模块和所述第二信号调理模块的连接点电连接。
3.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述采集通道还包括单端转差分增益调整模块和ad采集模块，所述单端转差分增益调整模块和所述ad采集模块串联后一端与所述fpga控制模块电连接，另一端与所述第二信号调理模块电连接。
4.根据权利要求1所述的能够自动校准的冲击信号采集处理系统，其特征在于，所述第一信号调理模块包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器的输入端与所述复合传感器电连接，所述第一滤波器的输出端和所述第二滤波器的输入端均与所述第一控制模块的输出端电连接，所述第二滤波器的输出端与所述第二信号调理模块电连接，所述第一控制模块的输入端与所述fpga控制模块电连接，其中，所述fpga控制模块通过所述第一控制模块控制所述第一滤波器和所述第二滤波器的截止频率。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学勤，
申请(专利权)人：北京华高世纪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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