理论教育 原理样机硬件搭建详解

原理样机硬件搭建详解

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:参考2.4节中硬件模型相关成果,依托实验室现有条件,搭建了云测试系统原理样机硬件模型的原理图,如图6-1所示。在不影响样机功能实现的基础上,为方便硬件搭建,平台未安装在机箱中,省去了连接器,平台和终端之间的信号传输和数据通信依托于相应线路完成。

原理样机硬件搭建详解

参考2.4节中硬件模型相关成果,依托实验室现有条件,搭建了云测试系统原理样机硬件模型的原理图,如图6-1所示。

图6-1 硬件模型原理

该硬件模型主要包括测试服务平台、测试服务终端、中转器以及用于信号传输和数据通信的线路,如图6-2所示。

图6-2 云测试系统硬件模型组成

(a)测试服务平台;(b)测试服务终端;(c)中转器;(d)信号传输和数据通信线路

1.测试服务平台

采用美国NI公司生产的模块化测试仪器,涉及的主要模块有NI PXI-8108型的控制器、NI PXI-1044型的机箱、NI PXI-2530型的开关和NI PXI-4472B型的振动信号采集卡等,如图6-2(a)所示。其中控制器采用高性能的嵌入式控制模式,可用于PXI和Compact PCI系统;机箱包含14道插槽,适用于各类测试活动,为控制器和其他测试板卡提供了可靠的硬件依托;开关采用128通道高密度多配置板卡,可用于多路复用矩阵开关等多种测试模式;振动信号采集卡采用102.4 kS/s的8通道24位经振动优化动态信号采集模块。

2.测试服务终端(www.daowen.com)

受限于实验室硬件条件,测试服务终端配备了4台客户端计算机和4个传感器,平均分配给理论设计中的4个测试服务终端,即单个终端配备了1台计算机和1个传感器,如图6-2(b)所示。客户端计算机都安装了客户端软件Client;4个传感器都经过了智能化改造,并且传感器输出的电压信号均在振动信号采集卡的量程范围内,省去了专门用于调理传感器输出信号的调理模块。在不影响样机功能实现的基础上,为方便硬件搭建,平台未安装在机箱中,省去了连接器,平台和终端之间的信号传输和数据通信依托于相应线路完成。

3.中转器

中转器内部配备了路由器、电路板以及多种接线端口,通过汇聚平台和终端之间的所有线路于中转器内部,简化两者之间的线路连接,如图6-2(c)所示。路由器负责搭建平台和终端之间的局域网络,方便两者之间的信息通信;电路板走线替代平台和终端之间的连接线路,实现终端向平台传输智能传感器输出的模拟信号和特征参数信息;多种接线端口将各种线路区分开,实现线路连接的清晰明了。

4.信号传输和数据通信线路

信号传输和数据通信线路分别用于传输模拟信号和相关数据,如图6-2(d)所示。信号传输线路采用导线传输模拟信号。数据通信线路分为两类:一类采用网线连接路由器,作为平台和终端之间数据通信的物理媒介;另一类采用1-Wire总线传输智能传感器的特征参数信息。

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