項目名稱：

　　動態無線采集系統

項目內容：

HP-DY4W 無線動態信號測試分析系統

一、設備概述

HP-DY4W無線動態信號測試分析系統使用簡單方便，內置wifi數據傳輸模塊，極大地節約了測試中由於反復布設有線數據采集設備而消耗的人力和物力，采集的數據實時無線傳輸至采集終端，克服接觸式的接觸電阻變化造成的誤差。無線數字信號傳輸方式消除了長電纜傳輸帶來的噪聲幹擾，整個測量系統具有極高的測量精度和抗幹擾能力。廣泛應用於橋梁、建築物、飛機、船舶、車輛、起重機械、旋轉構件等結構靜力測試，疲勞測試。

物理量測量模塊結構緊湊，體積小巧，內置鋰電池，無需外接電源。每個通道內置有獨立的高精度120Ω(可選配其它阻值)橋路電阻,獨立高穩定信號放大調理電路、高性能AD轉換器。具有極高的精度和極強抗幹擾能力，可以方便地組成1/4橋（可帶補償），半橋，全橋，兼容各種類型的橋路傳感器，比如應變，載荷，扭距，位移，加速度，壓力，溫度等。橋路自動配平。多數據終端可選，方便組成各種采集測量分析系統。

測試主機（PC）具有WIFI即可，方便可靠。數據以EXCEL或TXT格式保存，軟件可以實時顯示當前值和歷史曲線。所有測點同步采樣（每通道獨立信號調理、獨立AD、獨立MCU），最高采樣頻率可達10KHz。

如果使用內網路由器，不經過互聯網，不產生任何數據流量，設備運行費用為零。使用外網，根據采樣速度和采集通道數產生流量，可使千裏之外實時了解測試現場采集的數據為遠程決策提供依據。內網無線通訊距離可達200m，外網不受距離限制。

儀器檢定指標達到0.2級，可滿足教學、工程技術和科研的需要，在國內處於領先地位。

二、系統硬件特點

1、安裝、使用方便，免除繁瑣的現場布線；

2、wifi數字信號傳輸，避免了電纜帶來的測量噪聲，測量精度高，抗幹擾能力強；

3、專業的數據采集設計及數字信號處理技術，確保采集數據的精準；

4、超低功耗、體積小巧、鋁材外殼防水設計；

5、內置120，350，1000Ω高精度配橋電阻；

6、24位AD采集精度，段續采樣頻率達10KHz，連續采樣頻率達5KHz；

7、可配置1/4橋（可帶補償）、半橋、全橋、電壓、電流、溫度采集方式；

8、硬件全量程自動平衡，不損失測量範圍；

9、高穩定、高精度，0.2％±2με系統精度；

10、多模塊並行采集，最多擴展到128通道，兼容力、位移、加速度、壓力等傳感器；

11、內置可充電鋰電池,功耗僅300mA，可連續工作8個小時以上；

12、到路由器最大傳輸速距離達200米；公網距離不受限制。

13、超強的設計能力，完全的自主知識產權，可按應用定制產品

三、系統軟件特點

1、具有驅動多個無線應變測量終端的能力，自主知識產權的操作軟件，可測應力、應變，本身可存儲大量測試結果，並可通過wifi與外界通訊。確保本設備在現場或野外長時間工作。

2、每測點硬件自動平衡、試采樣、單次采樣、定時采樣的控制。

3、多通道應變值實時顯示，具有數據列表功能；同時完成x-t曲線或任選兩測點定義為x軸和y軸,實時繪制x-y函數曲線。

4、根據傳感器的輸出靈敏度及熱電偶的分度號和冷端溫度,完成被測物理量單位量綱的歸一化,並直接顯示被測物理量。

5、內嵌虎克定律，輸入被測試件材料的彈性模量和泊松比,軟件將完成應力及兩片直角、三片45°直角、60°等邊三角形、傘形、扇形等應變花主應力及方向的計算。

6、為防止數據丟失,根據采樣的時間將數據優先存硬盤。數據的管理包括了打開文件、數據備份、文件刪除、數據格式轉換(TXT)等功能,保證了數據處理方便可靠。

四、硬件指標

1、用Wi-Fi無線傳輸技術，內網可靠傳輸距離約200m。外網距離不受限制;

2、測量通道：單終端4通道，4通道同步測試信號（最多32終端配置128通道）;

3、采樣速度：0.01Hz至10KHz軟件任意設置；

4、分辨率：24位AD;

5、測量類型（程控切換）

應變：全橋、半橋、1/4橋二線制、1/4橋三線制、1/4橋補償橋等方式;

電流：0-20mA、4-20mA;

電壓：±20 mV、±50 mV、±100 mV、±500 mV、±1V、±2.5V;

溫度：pt100(三線制、四線制)、pt1000(三線制、四線制)、熱電偶;

可外接磁電式低頻拾振器、橋式傳感器、壓阻式傳感器實現振動信號測量；

6、測量範圍

應變：±32768με、：±100000με（每通道獨立AD、獨立MCU采集）;

電流：20mA;

電壓：2500mV(分檔切換);

溫度：熱電阻（pt100、pt1000）：-50℃～+300℃;

熱電偶：0℃～+1500℃;

7、系統不確定度

應變：1με、0.5με、0.1με;

電流：0.001mA;

電壓：1uV;

溫度：0.2℃;

熱電偶：0.5℃;

8、測量誤差:≤±0.1%(0.1級)或≤±0.2%(0.2級)；

9、穩定度(4小時):±4με/4小時；±1με/℃;

10、供橋電壓:2.5V;

11、靈敏系數:0.01～9.99線性可調；

12、平衡範圍:全量程獨立DA自動平衡；

13、儀器設置：所有功能軟件操作、設置；

14、電源: 內置鋰電池供電；

15、存儲介質：TF卡，32G；

16、鋰電容量:3.7V10AH，可連續工作8小時以上；

17、外形尺寸:87*49*130mm；

18、重量:0.5Kg；

技術難點：

　　之前都是用FPGA來控制AD采集，現在換成STM32，雖然STM32速度也很快，但是不是並行結構，出了一點延時的話，還是會可能丟數據的；

　　於是乎在琢磨有沒有什麽方式可以讓STM32變成全硬件方式來讀取AD的呢，其實是有的；

　　常用的AD有SPI接口的，並行接口的 ，SPI接口的還好一點，STM32有硬件接口；但是對於並行接口的AD來說，就不是那麽容易了。

　　舉個栗子：

　　AD7606，並行總線接口；

　　RD，CS，DA0-DA15，CONVST，BUSY。那麽多信號，STM32能勝任嗎？

　　我的方案是：

　　　　STM32 使用一個定時器產生CONVST信號，這個不難；

　　　　STM32 再用一個定時器作為輸入觸發，捕捉BUSY信號；同時使能DMA；使能DMA幹啥呢？使能DMA來搬運一個數據給SPI；

　　　　SPI的時鐘接到RD 上，NSS接到AD CS上，這樣BUSY信號有效沿來了，就自動產生RD信號來讀取AD了。

　　　　具體怎麽讀取AD呢，同樣，再將RD和STM32的一個定時器腳相連，再產生DMA，這樣，就自動將DB0-15讀到內存了。

　　呵呵，怎麽樣，是不是很特別呢。

　　如需項目合作：[email protected]；

　　附PCB 軟件3D圖

基於STM32F429控制ADC