电子产品世界

1．2 数据采集卡
由于采集系统要求实时快速多通道数据采集，且滚动轴承的失效是个慢变化的信号，所以要求A／D转换的分辨率高，以提高检测数据的精度。鉴于以上要求，本系统选用北京双诺测控公司生产的数据采集卡AC6622，AC6622其是一款基于PCI总线中速采集卡，支持全速实时不间断采集。主要性能参数如下：
(1)16路单端输入。输入电压：5／10 V、±5 V，软件控制。
(2)A／D转换器：16位A／D，采样频率可达250 kHz。
(3)通道输入阻抗：10 MΩ。
(4)输入通道支持任意起始到任意结束通道的自动扫描。
(5)系统精度：0．02％FSR。
(6)卡上内置4 kB采样FIFO缓冲器。

2 系统软件设计
本系统要求界面友好、操作方便、实时多通道采集大量数据，特别是为了准确测定失效时间和故障的诊断和预测提供可靠的数据，要求准确记录数据及时间。根据以前统计经验一般一次实验持续约为30天，连续采样数据达几百GB，所以准确记录数据及时间是本系统设计的关键技术。
系统在Windows XP下采用VC++6．0软件实现数据采集。Microsoft Visual C++是一款功能强大的可视化应用程序开发工具。凭借其强大的功能和易学等特点受到了广大程序员的欢迎，在数据采集和工业控制领域得到了广泛应用。虽然VC++自身无法对计算机的底层硬件进行访问以及利用各种接口板进行数据采集和时间控制，但是通过调用驱动程序提供的动态链接库函数，就可以实现对I／O口的访问和控制。
AC6622采集卡以动态链接库的方式封装了用户在Windows环境下编程需要的函数，无需用户编写驱动程序，这样就大大缩短了整个数据采集系统的开发周期。在这些函数中，几个重要的函数如表2所示。

数据采集程序设计的关键问题是在实现连续采集的同时以固定时间间隔保存固定时间长度的振动数据。AC6622采集卡是在FIFO半满时产生一次中断，驱动接收中断后自动将2 kB数据保存在内部缓冲中，而后用户通过调用Read_A／D()函数读取内部缓冲中的采集数据。采集卡没有提供用户使用的中断源，要实现精确定时写入定量的数据到存储设备中，无法通过采集卡硬件中断实现。
实现定时数据存储有两种方案，第1种方案是利用Windows下提供直接使用的定时器函数控制数据采集卡定时自动保存数据。第2种方案是根据采样率一定情况下，每个采样点所用时间是固定的，通过查询采集卡读回数据的长度进行时间换算，进而通过控制每次读回数据的长度进行时间上的定时。
第1种方案虽然有编程简单，容易实现的优点，但是利用VC6++编程时，Windows下提供直接使用的定时器函数SetTimer()、KillTimer()和()nTimer()函数的定时精度只有55 ms，而且通过SetTimer()函数设置的常规定时器的定时事件是由消息引发的，而Windows是一个多任务的操作系统，在其消息队列中的定时器消息WM_TIMER的优先级很低，所以较难保证所发出的定时消息能及时得到响应和处理。此外Windows的工作方式为抢占式，其内部的时间管理函数并不能实现等间隔的时间控制。因此第1种方案只适用于定时精度不高的地方，这样就不能满足本系统精确定时的要求。

1 2 3 4

关键词： 滚动轴承 寿命 数据采集 系统设计