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基于LabVIEW和数字I/O卡的旋变轴角模拟信号采集系统的设计

利用虚拟仪器技术构建数据采集系统具有开发周期短、开发效率高、可扩展性强等特点,便于设备更新和功能的补充与完善,越来越广泛地被应用到自动测试系统中。文中提出的基于labview和数字I/O卡的轴角采集方案应用到航迹仪仿真运行与测试平台中,实现了对航迹仪内部解算部件、对外输出接口的检测和故障诊断,对航迹仪的性能评估发挥了重要作用。采用文中所述方法构建的轴角采集系统设计合理、稳定可靠,已被推广应用到罗经、计程仪等装备的测试系统中。

回帖(9)

赵阳

2020-11-24 15:06:42
航迹绘算仪(以下简称航迹仪)是非常重要的航海导航设备,用于自动推算船舶的船位并将其航迹自动绘制在麦卡托海图上。当航迹仪出现故障进厂维修时,需构建航迹仪仿真运行与测试平台,完成航迹仪在线工作环境的模拟和解算输出的检测,以方便维修人员对故障进行排除和检测维修后的航迹仪经纬度输出精度是否满足要求等。对于大量采用旋转变压器(以下简称“旋变”)、自整角机等微电机作为机械解算元件的航迹仪来说,轴角信号的采集是其仿真运行与测试平台需重点解决的问题之一。本文以一路纬度信号(旋转变压器输出,转值2°/r,激磁40V400Hz,信号电压23V,增量式输出)的采集为例介绍一种旋变轴角模拟信号的采集方法。
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李泽明

2020-11-24 15:06:47
设计方案

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苏畅

2020-11-24 15:06:55
硬件设计
轴角信号采集的硬件由研华工控机及其配件、数字I/O卡、朝阳一体化变频电源、轴角/数字转换模块、旋转变压器/数字轴角转换电路板、信号转接底板等组成。轴角/数字转换模块实现轴角旋变模拟量到数字量的转换,其选型根据输出的纬度信号的性质决定,包括分辨率、激磁、变比等,经分析后定制SDC1806。数字I/O卡选用研华的一款基于PCI总线的数字量I/O卡PCI-1753,非常适合航迹仪仿真运行与测试平台,其主要特点为:96路TTL数字量I/O;仿真8255 PPI,模式0;提供比8255更高的驱动能力缓冲电路;系统热启动后,保持I/O口设置和数字量输出值;支持干、湿接点。信号转接底板完成数字I/O卡、多功能采集卡、电源信号与轴角转换电路之间的连接、轴角转换电路与航迹仪之间的连接以及电源信号与电平及脉冲信号采集电路板之间的连接等。图2给出了SDC1806模块与数字I/O卡和旋转变压器等的连接关系。
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冯栋

2020-11-24 15:07:08
软件设计
软件设计是轴角信号采集的灵魂。用基于LabVIEW开发的软件运行在工控机平台中,实现对旋转变压器轴角信号的采集、处理及显示等。软件总体上包括零位对准模块、纬度采集模块、角度解算模块、数据显示模块、数据存储和回放模块等。
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