Page 55 - 电力与能源2021年第六期

李毅铭, 等: 基于 ARM 架构的多通道振动信号采集研究 6 3
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保证。
表 2 相邻通道电压值对比表
通道 1 电压值 / mV 通道 2 电压值 / mV 误差 / %
668 667 -0.15
563 504 0.18
613 615 0.33
849 845 -0.47
1165 1170 0.43
1538 1549 0.72
1904 1919 0.79
2242 2253 0.49
2478 2468 -0.40
2586 2585 -0.04
2485 2484 -0.04
2241 2234 -0.31
1942 1932 -0.51
1575 1574 -0.06
1214 1206 -0.66
图 3 数据采集流程图 904 897 -0.77
度要求。电压峰值误差在 2% 以内。 4 结语
表 1 正弦波峰值测试表
针对数据采集系统中对于高精度、 高速率的
DS1102C STM32F767
实际值 / V 误差 / %
测量值 / V 测量值 / mm 要求, 选择使用 STM32F767 为主控芯片, 利用自
0.5 0.510 0.513 0.585
带的 A / D 进行数据采集。最后验证了其 4 通道
1.0 1.040 1.023 -1.661
同步模数转换的能力, 并且具有一定灵活性, 同时
1.5 1.510 1.512 0.132
2.0 2.010 2.021 0.544 可以对其通道数、 采样时间、 采样频率进行更改。
经过试验测试, 电压峰值误差小于 2% , 频率测试
2.5 2.520 2.531 0.435
3.0 2.980 2.957 -0.778
精度和多通道采集的同步性也满足绝大部分采集
3.2 同步性测试
过程中的要求。
当使用 A / D 的多个通道进行数据采集时, 需
参考文献:
配置扫描模式, 即多个通道按照配置的顺序进行
[ 1 ] SONG Y , SU YX.Desi g noffirealarmsimulationtrain-
循环采集, 同时相邻通道间还存在一定的信号串
in g s y stembasedonSTM32 [ C ]// InternationalConference
扰, 这些因素使得相邻进行采集的通道间不可避 on WirelessCommunications , Si g nalProcessin gandNet-
免地存在一定延迟, 造成一定误差, 影响采集的同 workin g , 2017.
步性。这些差异会增大后期信号处理的误差, 因 [ 2 ] HU WJ , ZHOULB , DUJY , etal.Minemotorp redic-
tivemaintenancemonitorin ge q ui p mentandal g orithmde-
此考察相邻采集通道 的同步性是个非常重要的
si g nbasedonSTM32 [ C ]// IEEE9thJointInternational
问题。
InformationTechnolo gyandArtificialIntelli g enceConfer-
为了验证经过配置后 A / D 多个通道采集的 ence , 2020.
同步性, 本文使用 STM32F767 中的 A / D3 中的 [ 3 ] 郭玉霞,李志杰 .基于 ADS1256 和 STM32 的 数 据 采 集
装置设计[ J ] . 无线电工程, 2019 , 49 ( 1 ): 81-85.
通道 4 和通道 5 , 使用信号发生器 GFG-8019G 作
GUOYuxia , LIZhi j ie.Desi g nofadataac q uisitiondevice
为信号源, 对其发出的符合采集量程的正弦波进
basedon ADS1256andSTM32 [ J ] .RadioEn g ineerin g ,
行采集同步性测试。 2019 , 49 ( 1 ): 81-85.
测试一个周期内两相邻通道的采集误差如表 [ 4 ] 赵一帆,管雪元,刘雨顺 . 基于 ARM 的多路采集系统设
2 所示。信号频率设置为 100 Hz , 采样频率设置 计[ J ] . 电子测量技术, 2021 , 44 ( 15 ): 142-148.
ZHAO Yifan , GUAN Xue y uan , LIU Yushun.Desi g nof
为 1600Hz , 偏置电压为0.5V 。测试结果表明,
multi-channelac q uisitions y stembasedonARM [ J ] .Elec-
STM32F767自带的 A / D 在合理配置的情况下, tronicMeasurementTechnolo gy , 2021 , 44 ( 15 ): 142-148.
相邻 通 道 的 延 迟 误 差 较 小, 同 步 性 也 可 以 得 到 ( 下转第 713 页)