基于OMAP嵌入式智能铣削去重平衡测量系统技术方案

一种基于OMAP嵌入式智能铣削去重平衡测量系统，属于检测设备技术领域，由信号调理电路、A/D转换系统和OMAP嵌入式系统组成，信号调理电路由左、右两路磁电传感器、信号调理电路、光电传感器、均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路构成，左、右磁电传感器将机械振动信号转换成电压信号，光电传感器采集相位基准信号，A/D转换系统进行A/D转换；将A/D后的数字信号送入OMAP系统中的数据采集单元（ARM）中，在时钟脉冲信号的作用下进行整周期采样，对采样到的周期信号通过SCR/EDMA送入数字信号处理系统（DSP）单元，通过标定和解算提取不平衡量的幅值和相位信息，同时根据整形后的脉冲信号测量其旋转主轴的速度。

【技术实现步骤摘要】
基于OMAP嵌入式智能铣削去重平衡测量系统
本专利技术属于检测设备
，是一种铣削加工中去重平衡测量的装置。
技术介绍
大部分动平衡测试系统都工作在环境复杂的场所，周围有各种强烈的干扰源直接或间接地影响测试系统的工作，因此动平衡测试系统的可靠性是设计系统的主要内容之O目前动平衡机的测试系统主要由微控制器及外围部件组成，集成度低、稳定性差、测量精度低、抗干扰能力弱、运算速度慢等诸多劣势，并且很容易造成死机现象。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于OMAP嵌入式智能铣削去重平衡测量系统。本专利技术解决技术问题的方案是采用信号调理电路、Α/D转换系统和OMAP嵌入式系统组成，信号调理电路由左、右两路磁电传感器、信号调理电路、光电传感器、均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路构成，左、右磁电传感器将机械振动信号转换成电压信号，通过信号调理电路进行滤 波、放大、多路选择处理，光电传感器采集相位基准信号，通过均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路进行处理，Α/D转换系统对前置信号处理电路的输出信号在N倍频脉冲信号的作用下进行Α/D转换；OMAP嵌入式系统由ARM内核和DSP芯片双核集合而成，接收Α/D转换系统发出的数字信号，实现人机接口、数据采集、数控铣削、控制系统管理和双方的通讯控制、数字信号处理、转速测量、运算和频率补偿。将A/D后的数字信号送入OMAP系统中的数据采集单元(ARM)中，在时钟脉冲信号的作用下进行整周期采样，对采样到的周期信号通过SCR/EDMA送入数字信号处理系统(DSP)单元，通过标定和解算提取不平衡量的幅值和相位信息，同时根据整形后的脉冲信号测量其旋转主轴的速度。主轴旋转的振动信号是系统数据的起始点，当主轴开始旋转时，左、右磁电传感器就会将振动信号转换为电压信号，并将产生的微弱模拟电压信号传送给信号调理电路模块，经调理电路模块采集、硬件低通滤波、程控增益的调节以及通过多路开关选择等处理，将模拟信号通过Α/D转换为数字信号，得到的数字信号通过OMAP中的采集系统，该数据采集系统存储容量大、功能可扩展、实时性好、片内资源丰富并结合软件滤波，对于保证所需信号的完整性和实时性有巨大的优越性。对于采集后的整周期信号通过SCR/EDMA传送给OMAP中的DSP数字系统的解算电路。DSP解算电路对数字信号进行一系列运算后得出不平衡量的大小和幅度并将数据用触摸屏显示出来，方便用户操作和控制铣削。测量系统中与旋转主轴同频的基准信号是由光电编码器送进基准信号处理电路的，该信号经均值提取电路、放大整形电路、锁相倍频电路处理，得到与输入同频的方波信号，一方面用于测量转子的转速和作为整个系统的同步时钟信号，另一方面经锁相倍频电路处理作为Α/D转换的时钟信号，在整个信号处理过程中既保证了信号的同步又得到了其相位点。本专利技术采用TI公司的高性能双核处理器OMAP嵌入式系统，对数据采集、过程控制、信号处理、人机接口、系统管理、幅值相位提取、补偿环节、转速测量等过程实现高度集成和同步处理，利用高性能OMAP嵌入式系统双核处理器的优势使得整个电测系统减少了电路的设计、减小了整个体积，缩短了测量时间(平均2-4秒/次)、提高了测量效率、保证了测量精度。OMAP嵌入式系统集成了 ARM内核和DSP芯片，拥有ARM强大的控制功能和DSP快速的运算功能，将高性能的双核处理系统OMAP嵌入式系统应用于平衡机测量系统当中，对平衡机电测系统技术的进步是一次质的飞跃。本专利技术运用OMAP嵌入式系统中的ARM子系统作为主控制系统，主要负责完成人机交互接口、数据采集、数控铣削、系统管理等功能；DSP子系统主要完成接收来自ARM的信息、数字信号处理、转速测量、复制和相位的提取、补偿等环节。SCR/EDMA负责ARM和DSP之间的通信管理。在平衡机测试系统中运用OMAP嵌入式系统不但减少了外围模拟元器件，对抑制模拟元器件对信号参考通道非线性的影响有很好的效果；而且还降低了元件容限值、温度、环境等因素的干扰，对最大程度还原初始不平衡信号有了可靠保证。在OMAP系统中整周期采样的数字信号进行标定和解算，提取出不平衡信号的幅值和相位信息，该系统充分利用OMAP嵌入式系统丰富的片内资源和标准接口方式，实施软件和硬件相结合的滤波方式，运算和频率补偿环节，采用数据的并行和实时处理。OMAP嵌入式系统的低功耗模式降低了电源干扰，高集成度降低了空间通道辐射的干扰。【附图说明】图1为本专利技术测试系统总体方案图； 图2为本专利技术OMAP嵌入式系统图。【具体实施方式】本专利技术由信号调理电路1、A/D转换系统2和OMAP嵌入式系统3组成，信号调理电路I由左、右两路磁电传感器、信号调理电路、光电传感器、均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路构成，左、右磁电传感器将机械振动信号转换成电压信号，通过信号调理电路进行滤波、放大、多路选择处理，光电传感器采集相位基准信号，通过均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路进行处理，Α/D转换系统2对前置信号处理电路的输出信号在N倍频脉冲信号的作用下进行Α/D转换；OMAP嵌入式系统3由ARM内核和DSP芯片双核集合而成，接收Α/D转换系统发出的数字信号，实现人机接口、数据采集、数控铣削、控制系统管理和双方的通讯控制、数字信号处理、转速测量、运算和频率补偿。将Α/D后的数字信号送入OMAP系统中的数据采集单元(ARM)中，在时钟脉冲信号的作用下进行整周期采样，对采样到的周期信号通过SCR/EDMA送入数字信号处理系统(DSP)单元，通过标定和解算提取不平衡量的幅值和相位信息，同时根据整形后的脉冲信号测量其旋转主轴的速度。OMAP嵌入式系统是本专利技术的核心部分。OMAP嵌入式系统的核心部分由ARM子系统和DSP子系统构成，还有丰富的外围设备接口，片外可扩展存储系统等。这些丰富的片上资源在平衡机测试系统当中得到了很好的应用。ARM子系统主要完成了人机交互接口、数据采集、数控铣削、系统管理等功能，作为主控制设备，还负责控制外围设备，如触摸显示、打印功能、键盘鼠标等输入输出功能；为了实时共享处理器，ARM和DSP子系统主要通过SCR/EDMA来协调双方的通信和握手信息。DSP子系统主要完成接收来自ARM的信息处理、数字信号处理、幅度和相位的补偿、转速的测量、幅值和相位的提取等。在平衡机测试系统中运用高性能的OMAP嵌入式系统，使测量的精度和速度有了很大的优越性，特别是在高速场合有无可替代的优势。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于OMAP嵌入式智能铣削去重平衡测量系统，其特征在于：它由信号调理电路、A/D转换系统和OMAP嵌入式系统组成，信号调理电路由左、右两路磁电传感器、信号调理电路、光电传感器、均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路构成，左、右磁电传感器将机械振动信号转换成电压信号，通过信号调理电路进行滤波、放大、多路选择处理，光电传感器采集相位基准信号，通过均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路进行处理， A/D转换系统对前置信号处理电路的输出信号在N倍频脉冲信号的作用下进行A/D转换； OMAP嵌入式系统由ARM内核和DSP芯片双核集合而成，接收A/D转换系统发出的数字信号，实现人机接口、数据采集、数控铣削、控制系统管理和双方的通讯控制、数字信号处理、转速测量、运算和频率补偿，将A/D后的数字信号送入OMAP系统中的数据采集单元中，在时钟脉冲信号的作用下进行整周期采样，对采样到的周期信号通过SCR/EDMA送入数字信号处理系统单元，通过标定和解算提取不平衡量的幅值和相位信息，同时根据整形后的脉冲信号测量其旋转主轴的速度。

【技术特征摘要】
1.一种基于OMAP嵌入式智能铣削去重平衡测量系统，其特征在于:它由信号调理电路、Α/D转换系统和OMAP嵌入式系统组成，信号调理电路由左、右两路磁电传感器、信号调理电路、光电传感器、均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路构成，左、右磁电传感器将机械振动信号转换成电压信号，通过信号调理电路进行滤波、放大、多路选择处理，光电传感器采集相位基准信号，通过均值提取电路、脉冲整形电路和锁相倍频电路进行处理，A/D转换系统对前置信号处理电路的输出信号在N倍频脉冲信号的作用下进行Α/D转换；OMAP嵌入式系统由ARM内核和DSP芯片双核集合而成，接收Α/D转换系统发出的数字信号，实现人机接口、数据采集、数控铣削、控制系统管理和双方的通讯控制、数字信号处理、转速测量、运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂芬，王义君，焦勇，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22