【ARM7风机监测仪的数据采集接口方案】
在风电设备中,由于恶劣的工作环境以及缺乏有效的监测和维护手段,经常出现各种故障,如减速器损坏、轴承烧毁等。为了解决这些问题,引入了基于ARM7架构的风机监测仪,它能够实时监控风机的关键参数,及时发现潜在故障。在这一监测系统中,模数转换芯片扮演了核心角色,Maxim公司的MAXl320便是这样的组件。
**MAXl320芯片详解**
MAXl320是一款14位并行8通道同步A/D转换器,特别适合用于采集风机的转速、加速度、位移和工艺量等数据。它具备8个模拟输入通道,每个通道都有独立的采样/保持电路,可以同时采样。该芯片还配备了先进先出(FIFO)功能,减少了与处理器接口的负担,允许在转换结束或转换期间读取结果。其主要特性包括:
1. **引脚功能**:
- CH0~CH7:8路模拟输入端口。
- D0~D13:14位并行数字输出,DO~D7为双向数据线。
- CS,RD,WR:片选、读、写控制信号。
- CONVST:转换启动信号,低电平启动跟踪,上升沿启动转换。
- EOC,EOLC:转换结束标志,低电平表示单通道转换结束和所有通道转换结束。
- CLK,INTCLK/EXTCLK:时钟输入,选择内部10MHz时钟或外部100kHz~12.5MHz时钟。
- ALLON:通道使能,高电平开启所有通道,低电平选择开启的通道。
- SHDN:掉电模式控制,低电平正常工作,高电平进入掉电模式。
**MAXl320工作过程**
工作时,通过设置寄存器选择需要的通道,拉低CS和WR,写入通道选择数据到D0~D7。当ALLON为低时,单独开启所需通道;为高时,所有通道开启。发送一个低电平到CONVST启动转换,8个采样/保持器在CONVST上升沿采样信号,然后进行转换。EOC和EOLC分别指示单个通道和所有通道的转换结束,读取结果可以通过两种方式:每完成一路转换立即读取,或所有通道转换完后一次性读取。
**MAXl320在风机监测仪的应用**
在基于ARM7的Philips LPC2290处理器的风机监测仪中,数据采集部分采用MAXl320。ALLON引脚接地,根据需求配置寄存器开启通道,关闭不必要的通道以节省功耗。由于恶劣环境可能干扰外部时钟,选择INTCLK/EXTCLK接+3.3V,使用内部10MHz时钟,满足采样需求。
**模拟输入电路设计**
监测仪通常需要处理加速度、速度和位移的垂直和水平方向的测量信号。例如,对于ICP加速度传感器,它有两路输入(ICP_V和ICP_H),对应加速度、速度和位移的垂直和水平输出。根据不同的传感器类型(如速度或位移传感器),相应的第一级和第二级电路会处理相应的信号输出。
通过以上介绍,我们可以理解ARM7风机监测仪如何利用MAXl320实现高效、准确的数据采集,确保对风机状态的实时监控,从而预防和解决可能出现的问题,提高风电设备的稳定性和效率。