基于PC104的放線(xiàn)車(chē)檢測系統硬件設計
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3 放線(xiàn)速度的測量邏輯設計
恒張力放線(xiàn)車(chē)在放線(xiàn)過(guò)程中，導線(xiàn)必須經(jīng)過(guò)張力設定盤(pán)，因此可以通過(guò)測量張力盤(pán)的轉速來(lái)確定實(shí)際的放線(xiàn)速度。張力設定盤(pán)轉速的測量通過(guò)非接觸式脈沖傳感器采集轉速信號。轉速測量主要有兩種方法，分別為：1)測頻法：記錄在確定時(shí)間Tc內待測信號的脈沖個(gè)數M，則待測頻率F=M／Tc；2)測周法：在待測信號的一個(gè)周期Tx內，記錄標準頻率信號的變化次數M，則待測信號的頻率F=M／Tx。測周法在待測信號頻率較低時(shí)測量誤差較小。張力放線(xiàn)車(chē)在施工過(guò)程中放線(xiàn)速度小于10 km／h，大于1 km／h，張力設定盤(pán)每轉一圈轉速傳感器輸出6個(gè)脈沖信號，故本系統采用測周法。以10 M的晶振經(jīng)FPGA內部邏輯分頻后產(chǎn)生100 K的方波信號為標準的頻率信號。
4 系統誤差分析
4．1 傳感器輸出4～20 mA電流信號的測量精度
根據系統要求，在實(shí)驗室中搭建了實(shí)驗校準平臺。向采集調理板中分別輸入4 mA、8 mA、12 mA、16 mA、20 mA的模擬傳感器信號，工控機采集到的數據如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/193676.htm
由公式I=VK1+K0代入輸入電流I和實(shí)測電壓V的第一組和第五組數據計算出K0，K1。根據系統要求取測試設備精確度為系統測量精度指標，這個(gè)數值是傳感器和測量?jì)x表在規定條件下允許的最大絕對誤差值相對于其測量范圍的百分數，它可以用下式表示：
△A為測量范圍內允許的絕對誤差，YFS為滿(mǎn)量程輸出值。由表1可以看出測量精度誤差最大的是第4組，測量相對誤差為0．015％，遠小于系統測量精度不大于1％的要求，硬件部分具有良好的線(xiàn)性度。
4．2 轉速傳感器脈沖信號的測量精度
轉速脈沖采用測周法測量轉速，根據其測量原理，測量誤差主要來(lái)自于基準頻率信號，測量邏輯產(chǎn)生的基準頻率信號的誤差小于3個(gè)基準信號周期，可以通過(guò)提高基準頻率的方法降低測量誤差。當放線(xiàn)速度10 km／h，基準頻率100 kHz時(shí)，測量相對誤差=誤差基準信號周期個(gè)數／1個(gè)被測信號周期內基準頻率信號計數個(gè)數。被測信號周期最小約為0．38 s，一個(gè)周期內基準頻率信號計數值約為3．8x104，測量誤差≈7．9x10-3。遠小于測試精度要求。
5 結論
文中所研究的恒張力放線(xiàn)車(chē)綜合檢測系統硬件部分是一種基于PC104模塊設計的高可靠性的、多參數測量的綜合檢測裝置?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/PC">PC104總線(xiàn)模塊的設計使系統結構緊湊，可靠性高，簡(jiǎn)化了系統設計。本系統中，使用簡(jiǎn)單的電路設計，選擇使用廣泛、性?xún)r(jià)比高的元器件很好的實(shí)現了設計要求，節約了成本，保證了可靠性。
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