|
汽车整车或其零部件的门路模仿实验是对汽车运行机能与靠得住性进行评估的常用办法，今朝已获得了广泛的应用。为获取汽车门路模仿实验所需的汽车实际门路运行的振动数据，须要便携式的数据采集与分析仪器。这类仪器需具有移动便携、操作便利、持续记录、海量存储的特点。我国在实用汽车行驶中数据采集的便携式测试仪的研发方面进展迟缓，今朝市场上发卖的较高端便携式数据采集与分析仪器重要依附于进口，但在便携性和持续数据存储容量方面还显不足。笔者将根据嵌入式技巧、检测技巧、数字旌旗灯号处理技巧的新进展，提出适于汽车行驶过程中数据采集与分析仪器的设计新筹划。 1仪器体系设计便携式数据采集与分析仪不只要具有体积小和持续海量数据记录的才能，同时应具有必定的分析才能，以便对测试数据进行及时的处理与分析。根据这一特点，提出将嵌入式arm和DSP结合，红外分光光度计由光源发出的光，被分为能量均等对称的两束，一束为样品光通过样品，另一束为参考光作为基准，充分发挥DSP的灵活性，使开辟的数据采集与分析仪器能知足汽车行驶中数据采集与分析的需求。 笔者提出的便携式数据采集与分析仪器由硬件和嵌入式软件构成。仪器硬件以高机能的ARM处理器和DSP处理器为核心，配以模仿输入模块、数字采样模块、彩色液晶触摸屏、外部设备通信接口模块构成；嵌入式软件由ARM和DSP软件构成，运行于ARM处理器的软件实现与用户的交互和数据的存储，运行于DSP的软件实现数据采样、及时处理与传输等功能仪器的软件采取动态设备，用户可选择不合的软件来实现不合的数据采集与分析功能，以知足汽车其他的测试需求。 2硬件设计根据便携式数据采集与分析仪器的体系设计构思，体系响应的硬件设计框图如所示。 2.1旌旗灯号输入与采样模块该模块实现多路模仿旌旗灯号和数字旌旗灯号的输入。模仿输入通道可联接加快度、速度、位移、声压、温度、湿度等传感器，并内置ICP恒流源。每个通道均有模仿旌旗灯号疗养放年夜、低通与高通道滤波器。仪器共有8通道模仿输入，输入电路采取低噪声设计技巧，信噪比年夜于100dB.每个通道同步采样，采样频率根据实际测试须要设置，最高采样频率为2.2DSP处理器DSP处理器是数据处理的核心，实现数字旌旗灯号的及时处理，包含抽取滤波、触发采样、时域分析、频域分析等。仪器采取美国TI公司6000系列32位浮点DSP处理器，主频为350MHz. 2.3ARM处理器ARM块重要用于仪器与用户的交互、数据的帮助处理、数据持续存储。仪器经由过程彩色液晶触摸屏来实现用户的设置、数据的显示。将所有采样通道的采样数据持续存储于仪器所带的微硬盘中，硬盘具有40G存储容量，能知足长时光无间隙存储的需求。仪器的DSP、FPGA软件存放在微硬盘中，当用户选择响应功能时，ARM DSP、FPGA实现仪器多种采集与分析功能，实用于多种应用请求。 2.4仪器接口模块仪器接口包含USB2.0、无线网。仪器经由过程USB2.0接口导出存储数据。无线收集模块实现长途通信，同时可应用仪器的收集功能，将多个仪器构成一个较年夜型的测试体系，芫成更多的测试任劳。 3仪器软件设计因为测试仪器要实现多种数据采集与分析功能，每个分析功能对应的分析处理算法各不雷同。因为DSP处理器资本的限制，弗成能在同一法度榜样中实现所有的功能。本体系采取运行模式动态设备技巧，仪器功能由ARM处理器及时下载，这不只在同一硬件上实现多种功能，同时也便于体系的进级与功能的扩大。 仪器的软件层次图仪器软件采取分层构造，全部软件分为四层，iCAN9傅立叶红外光谱仪可广泛用于医药、化工、食品、石化、珠宝等行业，第一层重要负责与用户的交互；第二层重要负责数据的存储、数据和消息的转换以及数据的后处理；第三层为驱动层，负责DSP与ARM处理器的通信；第四层重要实现及时旌旗灯号采集与处理的算法，由DSP、FPGA实现。运行于DSP与FPGA软件由PC机根据应用请求及时下载。软件层次构造如所示。 笔者提出仪器的重要目标是实现数据采集与分析、持续海量数据存储，实现这一功能的软件的流程如所示。在以上基本上开辟了响应的软件，实现预期的功能，红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器，达到了汽车行驶中长时光持续数据采集的目标。 仪器应用软件流程4停止语在以上研究的基本上，解决了低功耗硬件电路设计、嵌入式DSP与ARM间的高速数据传输、软件动态设备等技巧难题，已成功开辟了适于汽车行驶中数据采集与分析的仪器，仪器的各项功能达到了设计请求，可以采集存储汽车行驶中数小时至数十小时的振动数据。同时该仪器也可推广到工业现场的振动噪声测试，提升了我国在便携式数据采集与分析仪器的程度。 |
友情赞助：