文档介绍：浅析数据采集站的微机测量系统
浅析数据采集站的微机测量系统
【摘要】数据的准确采集是目前各项工作顺利实施的的一个重要指标,为了直观的采集数据,设计了一种基于微机的测量控制系统,是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
【关键词】数据采集;传感器;终端设备
一、微机测量系统工作原理
(一)系统组成
系统应用了测量终端和一个采集站终端,每个测量终端可以从传感器中获得测量数据,并以无线方式发送测量数据。采集站终端接收各测量终端发来的测量数据,每个测量终端有一个存储器。借助于本采集方法,能够从各测量终端上自动地采集数据。数据采集包含步骤:查询步骤,该步骤中采集终端以无线方式发送消息,查询识别信息;第一响应步骤,该步骤中每个测量终端接收查询消息,当消息结束之后发送其本身识别信息的轮次到达时,该测量终端以无线方式发送它的本身识别信息;第一识别步骤,该步骤中采集终端按识别信息集的排序存储下在应答中接收到的识别信息集;以及采集步骤,该步骤中采集终端与存储有识别信息集的各别的测量终端进行无线通信,并采集各测量终端来的测量数据。
(二)工作原理
二、数据采集站的微机测量系统的总体方案设计
微机测量系统是维护人员和检测人员在机房通过微型计算机和监控界面通过传感器对远端数据进行采集的设备,维护人员可以在第一时间内获得相关的信息和数据,尽量避免因基站距离远而导致无法通信,为了提高测量系统的可靠性,实时地获得远端的有效信息,本文设计了一套测量系统的具体方案如下:
第一层为整个系统的数据来源,它通过监听设备和采集设备共同完成数据的采集工作。
第二层和第三层为传输网络层和传感器单元,是底层和上层的传输通道,并为它们提供网络通信接口。转换成模拟信号,并通过传感器,传感器将需要获取的不同数据转换成电信号后,经信号模块进行放大、调理、隔离和滤波;然后微机控制器控制数据采集模块对经过滤波的信号进行采样、量化,并生成可供参考和分析的数据信号;同时视频压缩模块将图像信息进行采集和算法的压缩,最后实现数据的接收。具体实现的功能图如下:
三、微机测量系统的硬件设计
在微机测量系统中,数据采集部分的可靠性、实时性以及稳定性决定了系统设计的性能。为了满足性能的要求,数据采集控制器主要选用运算速度快、性能稳定的ARM7系列LPC主处理芯片;传感器均采用97型压力传感器测试,。该系列传感器封装在一个316不锈钢外壳内,316不锈钢膜片。另外,此压力传感器还配有一个激光刻蚀电阻通过调节外部放大器的增益来校准传感器的压力灵敏度变化,从而在高电平输出时具有良好的互换性。通信接口电路由LPC2292的两个UART接口组成;依靠芯片提供的UART0和UART1接口,实现数据采集控制器与终端设备的数据传递;通过总线接口与外扩的Flash芯片实现通信,实现数据的读写操作与数据存储,所以采用1M的SST39VF1601/170-4IE作为本地Flash存储器,采用32位并行总线对Flash进行访问。
四、微机测量系统的软件设计
(一)数据采集控制器的软件设计
采用嵌入式应用软件采用μC/OSII实时操作系统作为开发平台,以满足系统对