資料介紹
?列車(chē)的振動(dòng)性能,包括舒適性、平穩(wěn)性的檢測(cè)與評(píng)價(jià)是新型列車(chē)研究、檢驗(yàn)過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作。隨著我國(guó)鐵路新型高速列車(chē)研究、研制及實(shí)驗(yàn)運(yùn)行工作的大面積展開(kāi),十分需要一種方便、快捷的便攜式列車(chē)振動(dòng)測(cè)試儀。
國(guó)內(nèi)有多家單位開(kāi)展了研制工作,例如,北京化工大學(xué)開(kāi)發(fā)的基于DSP的便攜式測(cè)振儀,河北工業(yè)大學(xué)研制的便攜式車(chē)輛振動(dòng)測(cè)試分析系統(tǒng),東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的便攜式測(cè)振儀等。這些專(zhuān)用儀器對(duì)常規(guī)速度列車(chē)的振動(dòng)檢測(cè)是比較有效的,信號(hào)控制與數(shù)據(jù)采集也比較方便。但這些設(shè)計(jì)多采用有線(xiàn)傳輸方式,對(duì)于高速列車(chē),檢測(cè)人員在密閉的車(chē)箱內(nèi),而振動(dòng)檢測(cè)包括車(chē)體下方的轉(zhuǎn)向架、軸箱多處測(cè)點(diǎn),車(chē)下到車(chē)上的電纜布線(xiàn)就成了很大的問(wèn)題。而且,對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的高速列車(chē),檢測(cè)布線(xiàn)因?yàn)闀?huì)嚴(yán)重影響車(chē)體的氣密性,所以幾乎是不可能的,即便可以也是非常不便的。
北方交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院研制的無(wú)線(xiàn)便攜式列車(chē)測(cè)振儀,雖采用了無(wú)線(xiàn)傳輸,但記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)最終IC卡下載至地面PC,由地面分析軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
因此針對(duì)高速列車(chē)振動(dòng)性能檢測(cè)的特點(diǎn)及要求,有必要將測(cè)振系統(tǒng)分為車(chē)內(nèi)接收端+車(chē)下數(shù)據(jù)采集器兩部分,二者之間采用無(wú)線(xiàn)連接,解決布線(xiàn)難的問(wèn)題。本文對(duì)測(cè)振儀關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,研制了以DSP、藍(lán)牙、GPS為基礎(chǔ)的便攜式列車(chē)測(cè)振儀,介紹了在高速列車(chē)線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)中的試用情況。
1 系統(tǒng)方案
按照GB 5599-85,列車(chē)測(cè)振儀主要測(cè)試參數(shù)是車(chē)體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、軸箱的振動(dòng)加速度以及車(chē)體和構(gòu)架之間、構(gòu)架和軸箱間的相對(duì)位移。
列車(chē)測(cè)振儀分為傳感器、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)4部分,該系統(tǒng)一方面是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),它可以可通過(guò)藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)與PC/PDA的無(wú)線(xiàn)連接,進(jìn)行信號(hào)的采集、處理、顯示提供了與PC之間進(jìn)行有線(xiàn)數(shù)據(jù)通信的接口,在沒(méi)有藍(lán)牙設(shè)備的情況下,也可以把系統(tǒng)采集的原始數(shù)據(jù)送到微機(jī)進(jìn)行二次處理,既實(shí)現(xiàn)硬件冗余性設(shè)計(jì),又方便了系統(tǒng)調(diào)試。檢測(cè)參數(shù)振動(dòng)加速度位移軸箱轉(zhuǎn)向架構(gòu)架車(chē)體二系一系通道。
此外系統(tǒng)還采用了GPS手持定位儀(如圖1),獲取評(píng)價(jià)列車(chē)振動(dòng)性能必需的運(yùn)行速度信號(hào)。
為確保列車(chē)測(cè)振儀能正常穩(wěn)定的工作以下問(wèn)題必須解決:
?。?)不能犧牲數(shù)據(jù)采集的精度來(lái)?yè)Q取便攜性;
?。?)數(shù)采盒在車(chē)底只能采用電池供電,因此系統(tǒng)功耗必須低;
?。?)系統(tǒng)要能適應(yīng)復(fù)雜的實(shí)地檢測(cè)環(huán)境;
?。?)為確保數(shù)據(jù)有效傳輸,無(wú)線(xiàn)傳輸必須有強(qiáng)抗干擾能力;
(5)無(wú)線(xiàn)傳輸速率要滿(mǎn)足系統(tǒng)基本要求。
2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
2.1系統(tǒng)硬件
在列車(chē)測(cè)振儀的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,不可避免地會(huì)有電氣化鐵路高壓電力線(xiàn)、動(dòng)車(chē)大功率脈沖電壓和脈動(dòng)電流對(duì)有用信號(hào)造成干擾。為了最大程度地抑制或消除混疊現(xiàn)象對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的影響,需要設(shè)置抗混疊濾波器。常用的模擬低通濾波器有3種:
?。?)巴特沃思濾波器:通帶平坦,相位特性最好;7階以上的截止特性和阻帶衰減率滿(mǎn)足本系統(tǒng)抗混疊濾波器要求。
?。?)切比雪夫?yàn)V波器:過(guò)渡帶陡,但通帶內(nèi)有一定偏差,且相位特性差。
?。?)濾波器:通帶邊緣過(guò)渡帶最陡,但相位特性也最差。
故本系統(tǒng)選用MAX7480作為抗混疊濾波器。MAX7480是低功耗8階巴特沃思低通濾波器,中心頻率1 Hz~2 kHz,單+5 V供電,工作電流2.9 mA。
根據(jù)通道數(shù)及精度、輸入量程、轉(zhuǎn)換速率、功耗、工作電壓等指標(biāo)我們選擇了ADS8381,18位500k逐次逼近(SAR)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其高動(dòng)態(tài)范圍改善了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的效能。ADS8381在前8位輸人范圍內(nèi)的非線(xiàn)性小于+/-9.5×10-6,在頻率為500 kHz時(shí)功耗為100 mW。ADS8381使用一個(gè)單獨(dú)+5 V電源,溫度范圍為:-40℃到+85℃。
TMS320F2812 DSP芯片為數(shù)據(jù)采集的核心,主頻150 MHz,可解決數(shù)據(jù)流量大、實(shí)時(shí)性高等問(wèn)題。它一方面控制多種信號(hào)的采集、緩存以及處理,另一方面負(fù)責(zé)系統(tǒng)與PDA或PC之間的通信。數(shù)據(jù)采集器硬件電路主要包括:DSP最小系統(tǒng)、外擴(kuò)存儲(chǔ)器的接口、SCI串口通信。其系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。
國(guó)內(nèi)有多家單位開(kāi)展了研制工作,例如,北京化工大學(xué)開(kāi)發(fā)的基于DSP的便攜式測(cè)振儀,河北工業(yè)大學(xué)研制的便攜式車(chē)輛振動(dòng)測(cè)試分析系統(tǒng),東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的便攜式測(cè)振儀等。這些專(zhuān)用儀器對(duì)常規(guī)速度列車(chē)的振動(dòng)檢測(cè)是比較有效的,信號(hào)控制與數(shù)據(jù)采集也比較方便。但這些設(shè)計(jì)多采用有線(xiàn)傳輸方式,對(duì)于高速列車(chē),檢測(cè)人員在密閉的車(chē)箱內(nèi),而振動(dòng)檢測(cè)包括車(chē)體下方的轉(zhuǎn)向架、軸箱多處測(cè)點(diǎn),車(chē)下到車(chē)上的電纜布線(xiàn)就成了很大的問(wèn)題。而且,對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的高速列車(chē),檢測(cè)布線(xiàn)因?yàn)闀?huì)嚴(yán)重影響車(chē)體的氣密性,所以幾乎是不可能的,即便可以也是非常不便的。
北方交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院研制的無(wú)線(xiàn)便攜式列車(chē)測(cè)振儀,雖采用了無(wú)線(xiàn)傳輸,但記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)最終IC卡下載至地面PC,由地面分析軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
因此針對(duì)高速列車(chē)振動(dòng)性能檢測(cè)的特點(diǎn)及要求,有必要將測(cè)振系統(tǒng)分為車(chē)內(nèi)接收端+車(chē)下數(shù)據(jù)采集器兩部分,二者之間采用無(wú)線(xiàn)連接,解決布線(xiàn)難的問(wèn)題。本文對(duì)測(cè)振儀關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,研制了以DSP、藍(lán)牙、GPS為基礎(chǔ)的便攜式列車(chē)測(cè)振儀,介紹了在高速列車(chē)線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)中的試用情況。
1 系統(tǒng)方案
按照GB 5599-85,列車(chē)測(cè)振儀主要測(cè)試參數(shù)是車(chē)體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、軸箱的振動(dòng)加速度以及車(chē)體和構(gòu)架之間、構(gòu)架和軸箱間的相對(duì)位移。
列車(chē)測(cè)振儀分為傳感器、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)4部分,該系統(tǒng)一方面是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),它可以可通過(guò)藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)與PC/PDA的無(wú)線(xiàn)連接,進(jìn)行信號(hào)的采集、處理、顯示提供了與PC之間進(jìn)行有線(xiàn)數(shù)據(jù)通信的接口,在沒(méi)有藍(lán)牙設(shè)備的情況下,也可以把系統(tǒng)采集的原始數(shù)據(jù)送到微機(jī)進(jìn)行二次處理,既實(shí)現(xiàn)硬件冗余性設(shè)計(jì),又方便了系統(tǒng)調(diào)試。檢測(cè)參數(shù)振動(dòng)加速度位移軸箱轉(zhuǎn)向架構(gòu)架車(chē)體二系一系通道。
此外系統(tǒng)還采用了GPS手持定位儀(如圖1),獲取評(píng)價(jià)列車(chē)振動(dòng)性能必需的運(yùn)行速度信號(hào)。
為確保列車(chē)測(cè)振儀能正常穩(wěn)定的工作以下問(wèn)題必須解決:
?。?)不能犧牲數(shù)據(jù)采集的精度來(lái)?yè)Q取便攜性;
?。?)數(shù)采盒在車(chē)底只能采用電池供電,因此系統(tǒng)功耗必須低;
?。?)系統(tǒng)要能適應(yīng)復(fù)雜的實(shí)地檢測(cè)環(huán)境;
?。?)為確保數(shù)據(jù)有效傳輸,無(wú)線(xiàn)傳輸必須有強(qiáng)抗干擾能力;
(5)無(wú)線(xiàn)傳輸速率要滿(mǎn)足系統(tǒng)基本要求。
2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
2.1系統(tǒng)硬件
在列車(chē)測(cè)振儀的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,不可避免地會(huì)有電氣化鐵路高壓電力線(xiàn)、動(dòng)車(chē)大功率脈沖電壓和脈動(dòng)電流對(duì)有用信號(hào)造成干擾。為了最大程度地抑制或消除混疊現(xiàn)象對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的影響,需要設(shè)置抗混疊濾波器。常用的模擬低通濾波器有3種:
?。?)巴特沃思濾波器:通帶平坦,相位特性最好;7階以上的截止特性和阻帶衰減率滿(mǎn)足本系統(tǒng)抗混疊濾波器要求。
?。?)切比雪夫?yàn)V波器:過(guò)渡帶陡,但通帶內(nèi)有一定偏差,且相位特性差。
?。?)濾波器:通帶邊緣過(guò)渡帶最陡,但相位特性也最差。
故本系統(tǒng)選用MAX7480作為抗混疊濾波器。MAX7480是低功耗8階巴特沃思低通濾波器,中心頻率1 Hz~2 kHz,單+5 V供電,工作電流2.9 mA。
根據(jù)通道數(shù)及精度、輸入量程、轉(zhuǎn)換速率、功耗、工作電壓等指標(biāo)我們選擇了ADS8381,18位500k逐次逼近(SAR)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其高動(dòng)態(tài)范圍改善了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的效能。ADS8381在前8位輸人范圍內(nèi)的非線(xiàn)性小于+/-9.5×10-6,在頻率為500 kHz時(shí)功耗為100 mW。ADS8381使用一個(gè)單獨(dú)+5 V電源,溫度范圍為:-40℃到+85℃。
TMS320F2812 DSP芯片為數(shù)據(jù)采集的核心,主頻150 MHz,可解決數(shù)據(jù)流量大、實(shí)時(shí)性高等問(wèn)題。它一方面控制多種信號(hào)的采集、緩存以及處理,另一方面負(fù)責(zé)系統(tǒng)與PDA或PC之間的通信。數(shù)據(jù)采集器硬件電路主要包括:DSP最小系統(tǒng)、外擴(kuò)存儲(chǔ)器的接口、SCI串口通信。其系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- 高速ADC電源設(shè)計(jì)方案
- 小信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)方案匯總 139次下載
- AC380V EMC標(biāo)準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)方案 50次下載
- AV接口EMC標(biāo)準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)方案 29次下載
- CAN總線(xiàn)接口EMC標(biāo)準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)方案 206次下載
- 高速列車(chē)多目標(biāo)約束橫向半主動(dòng)控制算法 4次下載
- 基于NVM和DRAN的混合內(nèi)存系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 12次下載
- 基于5G同步信號(hào)的高速列車(chē)定位綜述 11次下載
- 路基凍脹對(duì)高速列車(chē)耦合系統(tǒng)特性的影響綜述 7次下載
- 基于單片機(jī)和DSP的被動(dòng)聲目標(biāo)探測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案資料下載
- 基于DSP的列車(chē)應(yīng)變力測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案解析 0次下載
- 磁浮列車(chē)模型定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案解析 0次下載
- 基于DSP的USB接口設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)析 3次下載
- 高速列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
- 基于DSP的高速數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
- 電力變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)方案 573次閱讀
- 一種以DSP芯片為核心的通用型數(shù)字變頻器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述 2528次閱讀
- 基于FPGA+DSP的跳頻電臺(tái)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案分析 2179次閱讀
- 列車(chē)以太網(wǎng)接口方案 4609次閱讀
- 一種高速圖像數(shù)據(jù)采集板的設(shè)計(jì)方案 2079次閱讀
- 基于SVPWM算法的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 4800次閱讀
- 基于DSP的自適應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì)方案 8236次閱讀
- 基于共模扼流圈的高速CCD驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案 3577次閱讀
- 基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案 1984次閱讀
- 基于DSP的雙通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器 3473次閱讀
- 基于DSP的恒流充電電源設(shè)計(jì)方案 2727次閱讀
- DSP應(yīng)用設(shè)計(jì)關(guān)鍵之接口設(shè)計(jì)(一) 6238次閱讀
- 基于DSP的USB接口設(shè)計(jì) 4445次閱讀
- 指紋識(shí)別的DSP實(shí)現(xiàn)方案 1548次閱讀
- 基于DSP的列車(chē)應(yīng)變力測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 798次閱讀
下載排行
本周
- 1電子電路原理第七版PDF電子教材免費(fèi)下載
- 0.00 MB | 1489次下載 | 免費(fèi)
- 2單片機(jī)典型實(shí)例介紹
- 18.19 MB | 91次下載 | 1 積分
- 3S7-200PLC編程實(shí)例詳細(xì)資料
- 1.17 MB | 27次下載 | 1 積分
- 4筆記本電腦主板的元件識(shí)別和講解說(shuō)明
- 4.28 MB | 18次下載 | 4 積分
- 5開(kāi)關(guān)電源原理及各功能電路詳解
- 0.38 MB | 9次下載 | 免費(fèi)
- 6基于AT89C2051/4051單片機(jī)編程器的實(shí)驗(yàn)
- 0.11 MB | 4次下載 | 免費(fèi)
- 7基于單片機(jī)和 SG3525的程控開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)
- 0.23 MB | 3次下載 | 免費(fèi)
- 8基于單片機(jī)的紅外風(fēng)扇遙控
- 0.23 MB | 3次下載 | 免費(fèi)
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費(fèi)
- 2PADS 9.0 2009最新版 -下載
- 0.00 MB | 66304次下載 | 免費(fèi)
- 3protel99下載protel99軟件下載(中文版)
- 0.00 MB | 51209次下載 | 免費(fèi)
- 4LabView 8.0 專(zhuān)業(yè)版下載 (3CD完整版)
- 0.00 MB | 51043次下載 | 免費(fèi)
- 5555集成電路應(yīng)用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33562次下載 | 免費(fèi)
- 6接口電路圖大全
- 未知 | 30319次下載 | 免費(fèi)
- 7Multisim 10下載Multisim 10 中文版
- 0.00 MB | 28588次下載 | 免費(fèi)
- 8開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例指南
- 未知 | 21539次下載 | 免費(fèi)
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935053次下載 | 免費(fèi)
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉(zhuǎn)中文版)
- 78.1 MB | 537791次下載 | 免費(fèi)
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420026次下載 | 免費(fèi)
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費(fèi)
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233045次下載 | 免費(fèi)
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費(fèi)下載
- 340992 | 191183次下載 | 免費(fèi)
- 7十天學(xué)會(huì)AVR單片機(jī)與C語(yǔ)言視頻教程 下載
- 158M | 183277次下載 | 免費(fèi)
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費(fèi)下載)
- 未知 | 138039次下載 | 免費(fèi)
評(píng)論
查看更多