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Rife和Quinn算法在多通道数据采集系统中的应用研究

李翔 袁仲云 桑胜波

李翔, 袁仲云, 桑胜波. Rife和Quinn算法在多通道数据采集系统中的应用研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(6): 930-935. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180254
引用本文: 李翔, 袁仲云, 桑胜波. Rife和Quinn算法在多通道数据采集系统中的应用研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(6): 930-935. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180254
Xiang Li, Zhongyun Yuan, Shengbo Sang. Applying Rife and Quinn Algorithm to Multi-channel Data Acquisition System[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(6): 930-935. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180254
Citation: Xiang Li, Zhongyun Yuan, Shengbo Sang. Applying Rife and Quinn Algorithm to Multi-channel Data Acquisition System[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(6): 930-935. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180254

Rife和Quinn算法在多通道数据采集系统中的应用研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180254
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51622507

详细信息
    作者简介:

    李翔(1993-), 硕士研究生, 研究方向为电子与通信, 871683575@qq.com

    通讯作者:

    桑胜波, 教授, 2955873542@qq.com

  • 中图分类号: TN710

Applying Rife and Quinn Algorithm to Multi-channel Data Acquisition System

  • 摘要: 针对传统振弦式传感器采集系统精度低,通道数少,实时性差的缺点设计了一种基于ARM和AD9833多通道数据采集系统。该系统将采集调理电路、数据存储、电源供电集成化,具备精度高,实时性强等特点。系统以ARM处理器为核心,结合改进的Rife和Quinn算法对经过FFT变换后的信号得到精确频率,并根据输出信号频率与待测量之间关系进行计算,系统将计算处理后的数据通过无线或有线传输方式将监测数据传输至监测后台,实现实时在线监控监测点的相关信息,上位机解析显示数据并存入数据库。分析实验数据可知,该采集系统与传统采集系统相比精确度更高,采集速度更快,能够提高振弦式传感器的实用性。
  • 图  1  硬件电路结构图

    图  2  激振拾振电路设计

    图  3  Rife-Quinn算法测频

    图  4  处理器工作流程图

    图  5  上下位机通信流程图

    图  6  压力实验台和传感器

    图  7  相对误差

    表  1  多通道频率测量实验数据

    传感器通道 输入频率(500 Hz) 输入频率(4 500 Hz)
    1 500.028 4 500.220
    2 499.986 4 499.302
    3 499.892 4 499.687
    4 500.022 4 500.405
    5 499.991 4 499.504
    6 499.114 4 499.201
    7 500.011 4 499.488
    8 499.074 4 499.501
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    表  2  上位机实验数据

    通道 外部压力/kN 测量压力/kN 差值/kN
    01 2.653 0 2.654 8 0.001 8
    02 3.121 0 3.122 8 0.001 9
    03 3.982 0 3.983 9 0.001 5
    04 4.552 0 4.551 9 0.003 2
    05 5.322 0 5.324 1 0.002 1
    06 6.112 0 6.115 0 0.003 0
    07 6.847 0 6.849 0 0.002 0
    08 8.556 0 8.559 4 0.003 4
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2018-06-05
  • 刊出日期:  2019-06-01

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