专利名称：一种机械系统内部多路信号同步获取方法
技术领域：
本发明属于ー种传感器信号获取及处理技术，具体的是ー种机械系统内部多路信号同步获取方法。
背景技术：
机械系统关键点的信号监测系统能为提高机械设备运行的可靠性与安全性，避免各种灾难性事故，延长机电设备使用寿命，降低全寿命期维修费用等提供重要保障 。因此，适用的智能化在线监测系统的民用和军事需求与日俱增。例如航空航天、核电站等一直坚持长期投入巨额资金开发机械装备保障信息化系统。但传统的监测系统一般是采用将用于分析和监测的传感器安装在机械传动系统箱体的轴承座上来进行诊断与分析的方法，由于远离所关心的信号源，所以存在强噪声干扰、微弱损伤信号能量的传递损失、信号的复杂强耦合等问题。为了解决上述的关键共性科学技术问题与难题，最佳的办法就是将传感器直接安装在所需检测和监测的位置，感知机械系统内部信号的变化。该方法的难点在干特殊环境机械传动系统的箱体封闭、安装空间狭小、旋转、高温、高速、变速、变载、振动、润滑油、润滑油气、等因素，限制了常规监测技术的应用。由于特殊环境机械传动系统的上述特点，要求内置于机械系统中的信号采集及处理设备具有“小体积”的特点，由干“小体积”要求设备电路尽可能精简，所以多采用单CPU中的多路A/D通道以“轮询”的方式完成多个关键点数据的采样，这就造成了多路A/D采样困难。同时，多路信号需要时间同步处理。
发明内容
本发明正是针对上述难题，提出了ー种机械系统内部多路信号同步获取方法，具有“小体积”的优点，能够实现在封闭、狭小的机械传动系统中同步获取多路A/D信号，井能保证多路信号达到时间同步。Sinc插值原理设有函数g(x)，采样定理表明，在满足以下两个条件时，就可以从g(x)的等间隔离散样本中无失真的重建原始信号1)信号是带限的，即信号的最高频率有界；2)采样频率满足奈奎斯特采样率，即对信号的采样频率必须大于信号最高频率的两倍。当满足以上条件时，重建方程如(I)式
权利要求
1.一种机械系统内部多路信号同步获取方法，其特征在于是按下列步骤进行；步骤一将数据采集及存储器和至少二个传感器固定于机械系统的旋转件内部，每个传感器和所述数据采集及存储器的一个A/D数据采集通道相连接；各路传感器分别输出信号到数据采集及存储器的各个A/D通道；步骤二 驱动机械系统工作，在旋转件旋转过程中，数据采集及存储器中各路A/D数据 采集通道对各路传感器信号采样，各路采样点数据统一存储到所述数据采集及存储器； 步骤三机械系统停止工作，将所述数据采集及存储器的所有存储数据导出到电脑中， 将各路A/D通道采样点数据分离，分别保存于一个文件中，每一个文件对应存放一路所述 采样点数据；步骤四对每一路采样点数据进行“分段插值”处理，即将每一路数据分段，并进行“分 段插值”处理，组成每一路数据的分段数据线；步骤五在取下一段采样点的时候，起始点为上一段的最后一个点，并按步骤四过程进 行插值；之后，将每段插值后的分段数据线连接起来，下一段的起始点与上一段的末尾点重 合，形成每一路数据的数据线；步骤六在完成每一路数据线的描述和绘制后，再对各路数据线的起始时间进行一致 性处理，获得各种传感信号在同一时间的对应波形，其处理方法是由于多路A/D采用“轮询”方式等间隔采样，需要将插值后各路A/D信号从T。处截断， 即舍去T。前的数据，将T。作为新的时间0点，T。计算公式如⑷式所示，式中T为采样周 期，CN为参与采样的A/D通道数；At的计算如(5)式所示，其中T为采样周期
2.根据权利要求1所述的一种机械系统内部多路信号同步获取方法，其特征在于在 步骤五中，插值后，各路A/D采样信号在一定误差范围内得以重构，各数据点间，包括采样 和插值点间的时间差缩短为T/k，即时间分辨率为= T/k。
3.根据权利要求1所述的一种机械系统内部多路信号同步获取方法，其特征在于步 骤四中，所述“分段插值”处理是先将每一路数据分段，每一段数据包含32个采样点，采用sine插值法对每段数据进行 插值，插值公式如下
全文摘要
一种机械系统内部多路信号同步获取方法，其特征在于是按下列步骤进行各路传感器分别输出信号到数据采集及存储器的各个A/D通道；各路采样点数据统一存储到数据采集及存储器；将所有存储数据导出到电脑中，将各路A/D通道采样点数据分离，分别保存于一个文件中，每一个文件对应存放一路所述采样点数据；对每一路采样点数据进行“分段插值”处理，将离散序列连接起来，组成每一路数据的分段数据线；将每段插值后的分段数据线连接起来，形成每一路数据的数据线，再对各路数据线的起始时间进行一致性处理。发明的显著效果是具有“小体积”的优点，能够实现在封闭、狭小的机械传动系统中同步获取多路A/D信号，并能保证实测多路信号达到时间同步。
文档编号H03M1/12GK102664630SQ20121012863
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者刘晓明, 徐驭航, 王亮, 王姗姗, 胡磊, 邵毅敏, 韩术 申请人:重庆大学