基于USB接口的电机振动数据采集方案

关键词：铁路加速度传感器  军工加速度传感器 加速度信号采集

一、             项目背景

西安理工大学某研究室现有有研究课题：对多个伺服电机的震动加速度数据进行实时采集，通过USB口与电脑通讯，将每台电机的震动数据及波形信息以不同的颜色在屏幕上显示，并能将保存分析。

二、             功能实现分析

1：加速度传感器的选取，旋转体的加速度估算：

主轴直径10cm，测轴承对应外壳的振动，转速范围是0~3000转每分钟（rpm），外壳的振动大概是20个微米左右。

频率f=3000/60=50hz
(2πf)的平方乘以20μm/9.8  = 0.2g
加速度=(2*3.14*50)²*20*10^-6 /9.8 =0.2g
被测轴外壳直径10cm，选重量轻点的就DTS0155,满量程7g、灵敏度：700mV/g、频率：0.2~4000、分辨率0.00002g、抗冲击：500G。传感器接线接构造如下：

       DTE3216采集板，该采集板提供32路模拟量输入，模拟通道信号输入范围为-10V~+10V，可以用32路模拟通道采集加速度传感器的电压信号，用PC及的USB接口与采集板的USB20D单元链接。直接将加速度传感器得到的电机震动信号上传到电脑。根据具体要求定制上位机分析软件功能。结构图如下：

三、  硬件安装及工作流程描述

因为电机的外壳上没有任何的螺丝孔，所以采用强磁吸附讲DTS0155加速度传感器固定在电机外壳。将信号输出线与DTE3216DE的模拟量输入端链接。用USB数据线与USB20D单元联接至PC。给加速度传感器与采集板分别供电。方案结构图如下：

软件启动后，开始连接DTE3216采集板，连接成功后，开始进行参数设置，参数设置完成后，软件开始等待触发信号，当收到触发信号后，软件按设定的参数进行数据采集并绘制图形，并向指定的储存区进行数据存储。等待采集完成后，清除触发信号标志，软件继续等待触发信号，当有触发信号后，开始下一轮的数据采集。