【正文】 設(shè)置。完整的體現(xiàn)了一個 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能和實際應(yīng)用。 第三章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)部分設(shè)計 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能特點 系統(tǒng)程序的主要功能為模塊劃分的標(biāo)準(zhǔn)，其包括系統(tǒng)管理、 系統(tǒng)參數(shù)配置 、 實時數(shù)據(jù)采集顯示 、 數(shù)據(jù)保存 、 歷史數(shù)據(jù)的查詢 、 報警指示及記錄和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢等功能。 紋波（測量間隙恒定時最大輸出噪聲峰峰值）：電壓輸出形式的傳感器輸出紋波不大于 20mV；電流輸出形式的傳感器輸出紋波不大于 30uA。15Vdc 供電，輸出 0～ +5V 或 0～ +10V 或 5～ +5V 或 10～ +10V 功耗≤177。 電壓輸 出形式傳感器供電電源： 第 18 頁 共 30 頁 177。 10~+10 輸出 頻響： 0～ 10kHz 幅頻特性 0～ 1kHz 衰減小于 1％， 10kHz 衰減小于 5％； 相頻特性 0～ 1kHz 相位差小于 10176。 防護等級： IP68。 抗干擾能力強，高可靠性，長壽命。 該系統(tǒng)振動和軸位移傳感器均采用 JX70 系列 渦流傳感器， JX70 系列一體化電渦流位移傳感器是在 JX20 系列電渦流位移傳感器基礎(chǔ)上，通過表面貼裝微形封裝技術(shù)，將前置器電路和探頭集成一體， 是一種高性能、低成本的新型電渦流位移傳感器，屬本公司的專利產(chǎn)品。安第 17 頁 共 30 頁 裝在機器上每一測點的兩個互成 90 度的電渦流傳感器，可以很好的描述振動形式。 傳感器部分設(shè)計 溫度傳感器 選用 STTS 系列鉑電阻溫度傳感器 ，它 適用于金屬設(shè)備表面和內(nèi)部溫度的測量，通過加長螺紋，也可測量軸承和軸瓦的溫度，安裝簡單方便。 6) 數(shù)字信號調(diào)理 即使傳感器直接輸出數(shù)字信號，有時也有必要進(jìn)行調(diào)理，其作用是將傳感器輸出的數(shù)字信號進(jìn) 行必要的整形或電平調(diào)整。 5) 線性化 許多傳感器對被測量的響應(yīng)是非線性的，因而需要對其輸出信號進(jìn)行線性化，以補償傳感器帶來的誤差。 4) 激勵 信號調(diào)理也能夠為某些傳感器提供所需的激勵信號，比如應(yīng)變傳感器、熱敏電阻等就需要外界電源或電流激勵信號。通常還需要抗混疊濾波器，濾除信號中感興趣的最高頻率 以上的所有頻率的信號。 3) 濾波 濾波的目的是從所測量的信號中除去不需要的成分。使用隔離的原因：是從安全的角度考慮；二是隔離可使從數(shù)據(jù)采集卡讀出來的數(shù)據(jù)不受地電位和輸入模式的影響。信號調(diào)理模塊應(yīng)盡可能靠近信號源或傳感器，使得信號在受 到傳輸信號的環(huán)境噪聲影響之前已被放大，使信噪比得到改善。由于不同傳感器有不同的特性，所以除了這些通用功能外，還要根據(jù)具體傳感器的特性和要求來設(shè)計特殊的信號調(diào)理功能。它可將用戶設(shè)計接 口時所需的各種功能電路有機地結(jié)臺起來． 系統(tǒng)完成 了對傳感 器信號的處理 ， 減少了接口電路的體積 ， 降低了功耗 ， 消除了器件間 的干擾信號。它功能完整， 精度高， 噪聲低 ， 只要配接少量外圍元件 ， 就可適應(yīng)多種傳感器。 為解決工程中傳感器 的接 口問題 ， 美國模擬器件 ( ANAL0G DEVI CE S) 公司專門設(shè)計生產(chǎn)了傳感器接 口模塊 2 B3 1 。許多傳感器都要求使用專門信號調(diào)理技術(shù)，而沒有哪種設(shè)備能為所有的傳感器提供各種類型的信號調(diào)理功能。 PCI6221(37 針 )采用了常見于其他 M 系列設(shè)備的技術(shù)， NI PCI6221(37針 )為您在設(shè)計、測試和控制應(yīng)用中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集提供了高性價比的解決方案。 I/O 接口設(shè)備 PCI6221 數(shù)據(jù)采集卡 NI PCI6221(37 針 )數(shù)據(jù)采集卡 DAQ 卡 ， 另有 5 倍采樣速率的高速 M 系列和 4 倍分辨率的高精度 M 系列可供選擇 ， 包括 NIDAQmx、 VI Logger Lite 數(shù)據(jù)記錄軟件和其他測量服務(wù) 。 I/O 接口設(shè)備的驅(qū)動是虛擬儀器實現(xiàn)對真實物理信號采集的基礎(chǔ)。 m 潤滑 刀具接口 HCS230g120xx/22 230 120xx 22 2400 87 G HSKA63 注： HCS 矢量控制； OL 油氣潤滑； G:永久油脂潤滑； SK ISO 第 11 頁 共 30 頁 表 電主軸其型號和參數(shù) 圖 數(shù)控機床電主軸內(nèi)部的簡單結(jié)構(gòu)圖 圖 電主軸內(nèi)部結(jié)構(gòu)外觀圖 數(shù)據(jù)采集卡 部分設(shè)計 虛擬儀器的硬件平臺由計算機和 I/O 接口設(shè)備兩部分組成。掌握傳感器具體安裝方法，學(xué)會用 labview 虛擬儀器和采集卡進(jìn)行多路數(shù)據(jù)采集 總體設(shè)計方案 主軸監(jiān)控系統(tǒng)的主體為傳感器、信號調(diào) 理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡及 PC終端構(gòu)成的硬件系統(tǒng)。近年來 , 隨著計算機軟件的大量開發(fā)和先進(jìn)的監(jiān)測理論的應(yīng)用 , 由在線監(jiān)視主軸工況離線 分析診斷主軸狀態(tài) , 發(fā)展成為在線監(jiān)視與診斷主軸運行狀態(tài) , 監(jiān)測軟件系統(tǒng)趨向智能化 , 使電主軸的監(jiān)視與專家系統(tǒng)更能按照人們的愿望實現(xiàn)對其進(jìn)行健康的管理 。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 第 6 頁 共 30 頁 目 錄 目錄 第一章 前言 ............................................................................................................................... 1 選題背景 ......................................................................................................................... 8 設(shè)計目的 ......................................................................................................................... 9 總體設(shè)計方案 .................................................................................................................. 9 第二章 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計 ........................................................................................................ 10 電主軸部分設(shè)計 ............................................................................................................. 10 電主軸選擇 ......................................................................................................... 10 數(shù)據(jù)采集卡部分設(shè)計 .......................................................................................................11 概述 .....................................................................................................................11 I/O 接口設(shè)備 PCI6221 數(shù)據(jù)采集卡 .................................................................... 12 信號調(diào)理模塊 ................................................................................................................ 13 概述 .................................................................................................................... 13 信號調(diào)理模塊的選擇 ........................................................................................... 13 信號調(diào)理模塊的功能 ................................................