使用MCC数据采集产品和Raspberry Pi®的便携式测试系统

MCC DAQ, Raspberry Pi
连接至树莓派B型的USB-1608FS-Plus同步采集DAQ设备

简介
Townsend Engineering Services是一家咨询公司,在数据采集与分析的硬件与软件设计领域经验丰富,其产品用于复杂机械系统的测试。

挑战
我们的客户之一,ASET Services,向我们寻求一种用于测试运动场表面的系统。要求是一种可以与其分析软件集成的加固系统,控制多种测试配置并为分析提供数据采集。该系统由电池供电以便于现场测试、为多种传感器提供信号调理与数据采集,包括LVDTs,称重传感器以及加速度计。此外,系统还将控制一个电磁铁,用于释放多个测试中的校准砝码。与运行分析软件的笔记本电脑相连的Wi-Fi将被用于控制系统与传输数据。

系统将用到8个传感器。绝大多数测试使用的采样率为5kHz,但在某些情况下可高达20kHz。理想情况是实现所有通道同步采样,那么系统就能被用来测量传递函数,但这并不是一个严格的要求。

选择IEPE(Integrated Electronics Piezoelectric)传感器作为称重传感器与加速度计。除电流源外,信号测量还需要用到抗混叠滤波器。系统将使用直流型LVDTs,因此并不需要特殊的信号调理方式。

解决方案
该系统围绕树莓派设计,树莓派被用于管理试验装备控制、数据采集和通讯。这允许现成设备在DAQ与通讯中被使用,从而显著降低设计成本。

系统选用MCC的 USB-1608FS-Plus 设备,原因在于其性能良好、价格合理且功耗较低。它使用USB接口且可以获取C语言程序库,这些都是简化与树莓派集成的重要因素。在所有DAQ通道上实现50kHZ同步采样是有可能的,这远远超出了系统的预期需求。

为了获得最大的灵活性并允许将来进行修正,LVDTs的四路输入位于一根电缆中,连接至一个包含24V电源供应的外置小盒子。必要情况下,通过提供不同的外置盒子(包含任意特定的电源供应、信号调理或可能需要的滤波电路),就可以选用其它传感器。

一种用户端/服务器的方法被用来与笔记本电脑之间通讯。用户端在笔记本电脑上运行,允许分析软件通过树莓派上服务器连接的Wi-Fi来控制系统。简单的服务器请求集合可处理系统的所有操作,因此树莓派能轻松与客户的测试软件集成。

结果
最终系统由 USB-1608FS-Plus,一个树莓派B和一个包含信号调理、磁控与电源供应的定制电路板组成。这些都被安装至单元前面板的背面,前面板包括开关与传感器的连接器。完整单元与电源都被放置于一个牢固的防水容器中,以便携带。过去一年,该系统在全世界都被经常使用,其性能极佳且十分可靠。

了解更多关于使用MCC数据采集产品和树莓派的相关信息,请参考技术指南


Townsend Engineering Services, Inc.
513-898-0767
www.tesnet.com
info@tesnet.com

ASET Services, Inc.
812-528-2743
www.asetservices.com
info@asetservices.com

PDF 下载本应用手册