[发明专利]一种基于以太网接口的加速信号采集与控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及信号采集技术领域，具体涉及一种基于以太网接口的加速信号采集与控制系统。

背景技术

传统的扇叶加速度测量系统主要对旋转扇叶的不平衡量进行测量。不平衡量通过机械结构转为振动量，加速度传感器将此振动量转为电压信号，经过调理放大后，送入USB采集卡。PC机对采集的信号进行处理并计算相关参数。与此同时PC机会通过USB转串口控制伺服驱动器来调整电机的转速，最终控制旋转扇叶的速度。传统的测量系统由于USB设备过多，需要USB集线器以及专门的供电电源来支撑这个设备的通讯及供电。

现有系统架构存在架构复杂、组装繁琐、工业现场抗扰度不足、故障率高的问题，同时市面上也没有一体的解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种基于以太网接口的加速信号采集与控制系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种基于以太网接口的加速信号采集与控制系统，包括有主控单元、加速度传感器、信号处理单元、模数转换单元、以太网通讯单元以及用于将TTL电平（晶体管-晶体管逻辑电平）转化为RS232电平（EIARS-232-C接口电平）的转化单元；所述加速度传感器与信号处理单元的输入端连接；所述信号处理单元的输出端与模数转换单元的输入端连接；所述模数转换单元的输出端与主控单元的输入端连接；所述转化单元以及以太网通讯单元均与主控单元连接。

本发明进一步设置为，所述信号处理单元包括有运算放大器U10A与运算放大器U12A；所述加速度传感器通过电容C26、电阻R19后与运算放大器U10A的正输入端连接；所述加速度传感器通过电容C26、电阻R21后接地；所述运算放大器U10A的正输入端通过二极管D81接地；所述运算放大器U10A的正输入端通过二极管D82接5V电源；所述运算放大器U10A的负输入端与运算放大器U10A的输出端之间设有电位器U11B；所述运算放大器U10A的输出端通过电阻R20后与运算放大器U12A的正输入端连接；所述运算放大器U10A的输出端通过电阻R20、电容C27后接地；所述运算放大器U12A的负输入端与运算放大器U12A的输出端连接；所述运算放大器U12A的输出端与模数转换单元的输入端连接。

本发明进一步设置为，所述模数转换单元为芯片AD7606BSTZ。

本发明进一步设置为，所述以太网通讯单元包括有稳压芯片U16、有源晶振Y2、芯片W5500以及其外围电路；所述稳压芯片U16的输入端与电源连接；所述稳压芯片U16的输出端与芯片W5500的AVDD端连接；所述有源晶振Y2的输入端与3.3V电源连接；所述有源晶振Y2的输出端与芯片W5500的XI端连接。

本发明进一步设置为，所述转化单元包括有隔离电源模块U22、隔离芯片U23、电平转换芯片U24；所述隔离电源模块U22的输入端接5V电源；所述隔离电源模块U22的输出端与电平转换芯片U24的输入端连接；所述隔离芯片U23的输入端与主控单元连接；所述隔离芯片U23的输出端与电平转换芯片U24的输入端连接；所述电平转换芯片U24的输出端与伺服驱动器连接。

本发明进一步设置为，所述主控单元为芯片STM32F405RGT6以及其外围电路。

本发明的有益效果：本发明的加速信号采集与控制系统的架构简单并且组装容易，同时通过以太网进行信息的传输，抗干扰能力强。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的电路框图；

图2是本发明主控单元的电路图；

图3是本发明信号处理单元的电路图；

图4是本发明数转换单元的电路图；

图5是本发明转化单元的电路图；

图6是本发明以太网通讯单元的电路图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

图1至图6可知；本实施例所述的一种基于以太网接口的加速信号采集与控制系统，包括有主控单元、加速度传感器、信号处理单元、模数转换单元、以太网通讯单元以及用于将TTL电平转化为RS232电平的转化单元；所述加速度传感器与信号处理单元的输入端连接；所述信号处理单元的输出端与模数转换单元的输入端连接；所述模数转换单元的输出端与主控单元的输入端连接；所述转化单元以及以太网通讯单元均与主控单元连接。