YS-640振弦式多通道采集模塊說明書

1、 YS-640型多通道振弦采集模塊使用說 明 書杭州圓山科技有限公司非常感謝您選用我公司的產(chǎn)品，我們將努力為您提供更好，更快，更準(zhǔn)確的儀器，以及周到細(xì)致的服務(wù)。一聲明本儀器的安裝、使用、維護(hù)都要由專業(yè)人士進(jìn)行，以免操作不當(dāng)對(duì)儀器造成損害。杭州圓山科技有限公司有對(duì)產(chǎn)品升級(jí)更新的權(quán)力。請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀下列安全性預(yù)防措施，以免對(duì)采集儀或傳感器造成永久性損害。使用合格的電源適配器。請(qǐng)使用本產(chǎn)品自帶的電源適配器或者經(jīng)國(guó)家認(rèn)證的高品質(zhì)電源適配器，不要使用劣質(zhì)電源，以免對(duì)產(chǎn)品主板造成損害。本產(chǎn)品只能采集振弦類傳感器，請(qǐng)勿將其他類型傳感器連接其上，否則會(huì)對(duì)傳感器造成損害。使用正確的連接方法。在接通電源之前，確定傳感

2、器以及數(shù)據(jù)線連接良好，無(wú)短路，無(wú)暴露線，未與其他傳感器混淆。上電后禁止插拔任何接線，若要插拔請(qǐng)先關(guān)閉采集儀。本產(chǎn)品不具有防水功能，請(qǐng)勿使產(chǎn)品浸入水中或在雨中使用。請(qǐng)勿在易燃易爆的環(huán)境中使用。若儀器發(fā)生故障，請(qǐng)勿自行打開采集儀外殼進(jìn)行檢查維修。應(yīng)及時(shí)聯(lián)系我們，我們會(huì)竭誠(chéng)為您服務(wù)。二概述YS-640是結(jié)合多年的現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)加上先進(jìn)的設(shè)計(jì)與技術(shù)，制造的一臺(tái)方便安裝、穩(wěn)定耐用、成本低廉的振弦采集儀。YS-640多通道振弦采集模塊，專為振弦型傳感器的數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)，精確采集傳感器的頻率和溫度數(shù)據(jù)。可方便的應(yīng)用于各種土木安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中。例如：橋梁健康、隧道挖掘、水庫(kù)大壩安全、滑坡防護(hù)、混凝土養(yǎng)護(hù)等。為了適應(yīng)

3、現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的安裝環(huán)境，YS-640的外形結(jié)構(gòu)非常的輕便小巧。底部?jī)啥擞泄潭萁z孔，只需要四個(gè)螺絲就可以方便的將儀器固定到配電柜內(nèi)。全鋁制機(jī)殼，輕便耐用，可使用在極端的巖土工程環(huán)境中去。機(jī)殼還提供了全金屬屏蔽層，使儀器在電磁環(huán)境惡略的條件下得到的數(shù)據(jù)同樣準(zhǔn)確。通信的連接和傳感器的連接全部使用接線端子。減少傳感器安裝過程中的接線步驟，減輕現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力物力。有兩個(gè)內(nèi)部連接的通信端子，有多臺(tái)儀器時(shí)，可直接通過通信端子串聯(lián)使用。技術(shù)指標(biāo)：內(nèi)嵌高性能ARM控制器，反應(yīng)快速，性能穩(wěn)定。頻率采集范圍400Hz5000Hz，精度0.1Hz。2k、3k熱電偶溫度采集，精度0.5。通道選擇使用松下高端

4、MOSFET繼電器，具有無(wú)火花、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)RS-485通信，方便系統(tǒng)集成。IEEE標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)型技術(shù)方式。內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，掉電后仍可正常計(jì)時(shí)。內(nèi)置16Mbit存儲(chǔ)空間，自動(dòng)采集時(shí)可存儲(chǔ)50000條數(shù)據(jù)。傳感器接口和通信接口使用5.08mm接線端子，使用方便。上下兩排共16個(gè)振弦傳感器連接通道，每通道都可采集溫度信號(hào)。防雷，防靜電，防潮，防干擾。三、儀器外觀以及接口說明3.1 RS-485接口YS-640型多通道振弦采集儀使用標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口與上位機(jī)(PC)進(jìn)行通信。通常情況下儀器作為測(cè)量系統(tǒng)的一部分使用，這種情況下可直接將采集儀以菊花鏈?zhǔn)酱釉赗S-485通信總線上。采集儀與電腦之間的通

5、信有嚴(yán)格的握手和校驗(yàn)方法，可保證采集儀與其他設(shè)備不會(huì)在通信總線上沖突，又可嚴(yán)格的校驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。電源接口與4.5mm直流電源插口內(nèi)部相連，請(qǐng)選擇一個(gè)使用。3.2傳感器接口使用高質(zhì)量的16mm航空插頭，連接穩(wěn)定可靠。1孔為激勵(lì)電流發(fā)射和振弦信號(hào)采集針，連接在傳感器線圈一端引線上。2孔為公用地，連接在傳感器線圈引線的另一端，并將線纜屏蔽線與地線接在一起，減少干擾。3孔溫度信號(hào)采集中的一針，連接在傳感器的熱敏電阻一端引線上。4孔為另一針溫度采集針，連接在熱敏電阻另一端上。序號(hào)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)配線顏色功能1CA+紅色振弦信號(hào)+2CB-黑色振弦信號(hào)-3TA+綠色熱敏電阻4TA-白色熱敏電阻3.3電源接口標(biāo)準(zhǔn)4

6、.5mm電源接口，請(qǐng)使用采集儀原配電源適配器或有國(guó)家認(rèn)證的電源適配器。若使用不合格的電源，將有可能對(duì)采集儀造成不可修復(fù)的損壞。待機(jī)電流：30mv；采集電流：45mv。四、安裝使用4.1測(cè)量系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D所示，采集儀方便的串接在RS-485總線當(dāng)中，與其他也同樣使用RS-485通信的設(shè)備共用一條通信電纜，不需要單獨(dú)鋪設(shè)。由于使用嚴(yán)格的握手協(xié)議，保證了與其他設(shè)備共用通信線纜時(shí)不會(huì)互相干擾和影響。4.2工作原理多通道振弦采集儀應(yīng)用“采集和讀取”的原理，即掠波頻譜的頻率通過電子線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)帶動(dòng)傳感器內(nèi)鋼弦震動(dòng)，在達(dá)到其共振頻率時(shí)鋼弦產(chǎn)生共振，振幅迅速增大。幾毫秒后采集線圈停止掃頻供電，和線圈結(jié)合成為一個(gè)

7、傳感線圈，傳回和振弦相同頻率的正弦輸出電壓。將電壓信號(hào)整形后送到ARM進(jìn)行頻率測(cè)量。頻率測(cè)量采用高精度的數(shù)字石英晶體振蕩器測(cè)量，非常準(zhǔn)確。4.3采集過程多通道振弦采集儀在待機(jī)時(shí)不斷掃描RS-485總線上的命令幀，檢查是否有上位機(jī)向采集儀發(fā)送的命令幀。當(dāng)接收到命令時(shí)，先通過幀頭，幀尾，CRC校驗(yàn)來分析數(shù)據(jù)幀是否正確，若正確則執(zhí)行命令。當(dāng)確認(rèn)接到采集命令時(shí)，從命令幀中提取需要采集的通道號(hào)。接著儀器向傳感器發(fā)送激振掃頻信號(hào)，以便使傳感器內(nèi)部的鋼弦振動(dòng)，此時(shí)可聽到傳感器內(nèi)鋼弦振動(dòng)的細(xì)微聲音。幾毫秒后，停止激振信號(hào)的發(fā)送，進(jìn)行頻率的采集。頻率采集完成后通過傳感內(nèi)部的熱電偶采集傳感器的環(huán)境溫度。采集后通過

8、響應(yīng)幀將頻率和溫度的數(shù)值返回給上位機(jī)。至此，一次采集過程完畢，采集儀進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待下一條命令。五規(guī)格參數(shù)1.頻率讀數(shù)采集范圍：400Hz5000Hz；采集分辨率：0.01Hz；采集精度：0.1Hz。(見表)2.溫度讀數(shù)熱敏電阻：2k或3k通用熱敏電阻；溫度采集范圍： -50至150；溫度采集精度：0.1。(見表)3.電源供電范圍：DC 9v15v；額定供電電壓：DC 12v；待機(jī)工作電流：50mA；采集工作電流：500mA。(見圖)4.時(shí)間參數(shù)單通道采集時(shí)間：3s，會(huì)因傳感器類型不同略有不同；其他命令采集響應(yīng)時(shí)間：200ms。(見表)5.存儲(chǔ)空間靜態(tài)空間：16Mbit；存儲(chǔ)條數(shù)：最多500

9、00條數(shù)據(jù)。6.實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能：完整的日歷/自動(dòng)閏年修正；時(shí)間格式：24小時(shí)（HHMM）；日期顯示格式：月/日/年（MM / DD / YY）；掉電正常運(yùn)行時(shí)間：2個(gè)月；精度： 1分鐘/月。7.通信協(xié)議默認(rèn)參數(shù)：9600波特，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn) ；信號(hào)交換：XON / XOFF ；傳輸協(xié)議：高穩(wěn)定性通信協(xié)議；傳輸距離：理想環(huán)境1000m，復(fù)雜環(huán)境600m；傳輸線路：請(qǐng)使用屏蔽雙絞線，并將屏蔽層良好接地。8.其他參數(shù)工作溫度：-15-70；工作濕度：0%95%RH（無(wú)凝結(jié)）；六、實(shí)際測(cè)試?yán)硐腩l率測(cè)量：通過信號(hào)頻率發(fā)生器發(fā)出頻率精確的正弦信號(hào)，由采集儀測(cè)量。測(cè)試環(huán)境：25、25%RH

10、、12v供電、RS-485通信線長(zhǎng)20m，采集儀與信號(hào)發(fā)生器之間線纜長(zhǎng)10m。信號(hào)類型實(shí)際頻率(Hz)測(cè)得頻率(Hz)測(cè)量誤差(Hz)測(cè)量時(shí)間(s)正弦信號(hào)1000999.990.012.65正弦信號(hào)20002000.010.012.57正弦信號(hào)30002999.980.022.52正弦信號(hào)40004000.020.022.45實(shí)際頻率測(cè)量：通過采集儀測(cè)量不同傳感器頻率，分別采集5次，采集時(shí)間間隔5分鐘，可驗(yàn)證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。測(cè)試環(huán)境：25、25%RH、12v供電、RS-485通信線長(zhǎng)20m，采集儀與傳感器之間線纜長(zhǎng)10m。傳感器傳感器類型頻率1(Hz)頻率2(Hz)頻率3(Hz)頻率4(Hz)頻率5(Hz)1水位計(jì)2141.252141.312141.322141.282141.312滲壓計(jì)2008.