[發明專利]面向切削過程監控的無線數據采集系統

有效

• 申請號: 201310280144.2
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103331647A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 張海峰;劉曉為;陳偉平;毛劍飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.面向切削過程監控的無線數據采集系統，其特征在于它是由無線數據采集節點（1）、數據匯聚節點（2）、中心控制計算機（3）組成；

所述無線數據采集節點（1）由模擬信號調理與采集模塊（1-1）、第一微控制器（1-2）、第一射頻收發模塊（1-3）、第一巴倫模塊（1-4）、第一微型天線（1-5）、第一電源管理模塊（1-6）組成；模擬信號調理與采集模塊（1-1）的多路信號輸入端連接有第二傳感器（E2）、第三傳感器（E3）和多個第一傳感器（E1）；模擬信號調理與采集模塊（1-1）的多路數字信號輸出端都分別與第一微控制器（1-2）的多路數字信號輸入端連接，第一微控制器（1-2）的數據輸出輸入端與第一射頻收發模塊（1-3）的數據輸入輸出端連接，第一射頻收發模塊（1-3）的高頻載波信號輸出輸入端通過第一巴倫模塊（1-4）與第一微型天線（1-5）連接，第一電源管理模塊（1-6）的電源輸出端分別與模擬信號調理與采集模塊（1-1）的電源輸入端、微控制器（1-2）的電源輸入端、第一射頻收發模塊（1-3）的電源輸入端連接；所述數據匯聚節點（2）由外置天線（2-1）、射頻前端模塊（2-2）、第二巴倫模塊（2-3）、第二射頻收發模塊（2-4）、第二微控制器（2-5）、串行通信接口模塊（2-6）、接口保護模塊（2-7）、第二電源管理模塊（2-8）組成；所述射頻前端模塊（2-2）由第一單刀雙擲射頻開關（2-2-1）、功率放大器（2-2-2）、低噪聲放大器（2-2-3）、射頻濾波器（2-2-4）、第二單刀雙擲射頻開關（2-2-5）組成；第一單刀雙擲射頻開關（2-2-1）的一個不動端通過功率放大器（2-2-2）與第二單刀雙擲射頻開關（2-2-5）的一個不動端連接，第一單刀雙擲射頻開關（2-2-1）的另一個不動端通過低噪聲放大器（2-2-3）、射頻濾波器（2-2-4）與第二單刀雙擲射頻開關（2-2-5）的另一個不動端連接；外置天線（2-1）的高頻載波信號輸出輸入端與第二單刀雙擲射頻開關（2-2-5）的動端連接；第一單刀雙擲射頻開關（2-2-1）的動端通過第二巴倫模塊（2-3）與第二射頻收發模塊（2-4）的高頻載波信號輸出輸入連接，第二射頻收發模塊（2-4）的數據輸入輸出端與第二微控制器（2-5）的數據輸入輸出端連接，第二微控制器（2-5）串行數據輸出輸入端通過串行通信接口模塊（2-6）、接口保護模塊（2-7）與中心控制計算機（3）數據信號連通；第一單刀雙擲射頻開關（2-2-1）的控制端、第二單刀雙擲射頻開關（2-2-5）的控制端與第二微控制器（2-5）的控制輸出端連接；第二電源管理模塊（2-8）的電源輸出端分別與射頻前端模塊（2-2）的電源輸入端、第二射頻收發模塊（2-4）的電源輸入端、第二微控制器（2-5）的電源輸入端、串行通信接口模塊（2-6）的電源輸入端、接口保護模塊（2-7）的電源輸入端連接；無線數據采集節點（1）的第一微型天線（1-5）通過無線高頻載波信號與數據匯聚節點（2）的外置天線（2-1）數據連通。

2.根據權利要求1所述的面向切削過程監控的無線數據采集系統，其特征在于所述模擬信號調理與采集模塊（1-1）由多個調制放大通道（A）、放大濾波通道（B）、放大解調濾波通道（C）、多路AD采樣電路（D）組成；所述每個調制放大通道（A）都由振蕩器（A-1）、第一放大模塊（A-2）、第一解調模塊（A-3）、第一濾波模塊（A-4）組成；振蕩器（A-1）的基頻信號輸出端與第一傳感器（E1）的一接線端連接，振蕩器（A-1）的基頻信號輸出端還與第一解調模塊（A-3）的基頻信號輸入端連接；第一傳感器（E1）的另一接線端通過第一放大模塊（A-2）后與第一解調模塊（A-3）的輸入端連接；第一解調模塊（A-3）的輸出端與第一濾波模塊（A-4）的輸入端連接，第一濾波模塊（A-4）的輸出端為調制放大通道（A）的模擬信號輸出端；所述放大濾波通道（B）由第二放大模塊（B-1）、第二解調模塊（B-2）、第二濾波模塊（B-3）組成；第二放大模塊（B-1）的信號輸入端接有第二傳感器（E2），所述第二傳感器（E2）為聲發射傳感器，第二放大模塊（B-1）的信號輸出端通過第二解調模塊（B-2）與第二濾波模塊（B-3）的信號輸入端連接，第二濾波模塊（B-3）的信號輸出端為放大濾波通道（B）的信號輸出端；所述放大解調濾波通道（C）由第三放大模塊（C-1）、第三濾波模塊（C-2）組成；第三放大模塊（C-1）的信號輸入端接有第三傳感器（E3），所述第三傳感器（E3）為振動傳感器，第三放大模塊（C-1）的信號輸出端與第三濾波模塊（C-2）的信號輸入端連接，第三濾波模塊（C-3）的信號輸出端為放大解調濾波通道（C）的信號輸出端；每個調制放大通道（A）的信號輸出端、放大濾波通道（B）的信號輸出端、放大解調濾波通道（C）的信號輸出端都分別與多路AD采樣電路（D）的多路信號輸入端連接，多路AD采樣電路（D）的多路數字信號輸出端為模擬信號調理與采集模塊（1-1）的多路數字信號輸出端。