便攜式冷卻系統(tǒng)無紙記錄儀的設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、記錄和分析一直是工業(yè)控制中的重要問題。老式的記錄儀通常采用機(jī)械結(jié)構(gòu)帶動紙軸旋轉(zhuǎn)，用記號筆在紙上記錄數(shù)據(jù)的幅值或有效值點(diǎn)。其數(shù)據(jù)精度低、響應(yīng)速度慢、數(shù)據(jù)不易保存等缺點(diǎn)顯而易見。本系統(tǒng)采用“數(shù)據(jù)采集-海量存儲-無線遠(yuǎn)傳”的方案實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的記錄，具有操作靈活、精度高、速度快、數(shù)據(jù)分析方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)應(yīng)用于大型冷卻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄中。
　　 系統(tǒng)采用具有ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32微控制器實(shí)現(xiàn)，分為

2、模擬量采集模塊、數(shù)字量采集模塊和主控模塊共3種模塊。除主控模塊外，采集模塊可以實(shí)現(xiàn)靈活組合和擴(kuò)展。
　　 數(shù)字量采集模塊采用STM32片上脈沖輸入捕獲單元實(shí)現(xiàn)，模擬量采集模塊采用STM32片上12位的A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)的過程通道中，數(shù)字信號經(jīng)過隔離、整形等操作后輸入到微控制器的脈沖捕獲單元進(jìn)行測頻；而模擬信號經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換、放大等操作后輸入到微控制器的A/D轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同時，模擬信號采集模塊的設(shè)計(jì)還兼顧了熱電偶傳感器的

3、非線性信號的冷端補(bǔ)償和線性化。
　　 系統(tǒng)的海量存儲功能由SD卡和FAT文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。SD卡是一種基于FLASH存儲技術(shù)的大容量存儲介質(zhì)，其大量數(shù)據(jù)讀寫速度快且容量大，非常適合大數(shù)據(jù)量的采集系統(tǒng)使用。FAT文件系統(tǒng)的移植保證了采集的數(shù)據(jù)被寫入指定的文件，進(jìn)而能被上位機(jī)軟件讀取和處理。
　　 系統(tǒng)主控模塊和上位機(jī)的通信采用無線通信方式進(jìn)行，選用nRF2401單片無線通信芯片實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的上位機(jī)軟件通過串口通信控件將設(shè)置命令和