一种基于PC104嵌入式总线的故障检测系统的制作方法

本实用新型涉及通讯领域，特别是一种基于PC104嵌入式总线的故障检测系统。

背景技术：

在大型机械设备系统测试时，设计检测系统的目的是保证被测对象的性能出色发挥，使武器具有良好的设备完整性和用户满意度。在高新技术飞速发展的情况下，要为被测对象的性能保驾护航，就必须对被测对象的运转情况了如指掌，时刻监控它的工作状态，及时制定合理的维修保养方案。

被测对象的故障检测仪器必须对被测对象进行日常检测和管理，在被测对象的系统异常时，定位分析故障。目前现有检测系统测试过程中方法繁琐、检测不全面，检测结果不够直观，因此，信号检测系统的改进和创新是目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种基于PC104嵌入式总线的故障检测系统，可有效解决现有检测系统测试过程中方法繁琐、检测不全面，检测结果不够直观的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括PC104嵌入式CPU（中央控制处理器）、显示器和键盘，PC104嵌入式CPU输出端分别与显示器、键盘连接在一起，被测对象的交流信号经电缆接入隔离放大器，隔离放大器经电缆与角度转换芯片相连，角度转换芯片经PC104总线接入PC104嵌入式CPU，被测对象的数字量信号经电缆与光耦隔离器相连接，光耦隔离器经电缆与数字量采集卡的I/O通道引脚相连，数字量采集卡经PC104总线接入PC104嵌入式CPU，被测对象的模拟信号由电缆引出至隔离缓冲器，隔离缓冲器经电缆与模拟量采集卡AD通道引脚相连，模拟量采集卡经PC104总线接入PC104嵌入式CPU，被测对象的串口信号经电缆与电平转换器相连接，电平转换器经电缆与PC104总线串口通信接口相连，PC104嵌入式CPU、数字量采集卡、模拟量采集卡、角度转换芯片、隔离放大器、光耦隔离器、隔离缓冲器和电平转换器均安装在操作箱内，显示器和键盘装在操作箱的面板上。

本实用新型以被测对象当前的运行状态为起点，对现有的信号进行检测，确定被测对象目前的质量状况与可靠度，智能实用，能实时了解被测对象的运转情况，时刻监控它的工作状态，及时制定合理的维修保养方案，该故障检测系统采用PC104嵌入式总线结构，具有良好的可扩展性和移植性，是故障检测系统上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的系统连接框式图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1给出，本实用新型包括PC104嵌入式CPU、显示器和键盘，PC104嵌入式CPU输出端分别与显示器、键盘连接在一起，被测对象的交流信号经电缆接入隔离放大器，隔离放大器经电缆与角度转换芯片相连，角度转换芯片经PC104总线接入PC104嵌入式CPU，被测对象的数字量信号经电缆与光耦隔离器相连接，光耦隔离器经电缆与数字量采集卡的I/O通道引脚相连，数字量采集卡经PC104总线接入PC104嵌入式CPU，被测对象的模拟信号由电缆引出至隔离缓冲器，隔离缓冲器经电缆与模拟量采集卡AD通道引脚相连，模拟量采集卡经PC104总线接入PC104嵌入式CPU，被测对象的串口信号经电缆与电平转换器相连接，电平转换器经电缆与PC104总线串口通信接口相连，PC104嵌入式CPU、数字量采集卡、模拟量采集卡、角度转换芯片、隔离放大器、光耦隔离器、隔离缓冲器和电平转换器均安装在操作箱内，显示器和键盘装在操作箱的面板上。

所述的PC104嵌入式CPU为PC104—SCM/LX-3160CPU，支持PC104总线标准和串口通信。

所述的模拟量采集卡为ADT-650、ADT-800模拟量采集卡，在模拟量转换高精度的要求环境中，将信号接入ADT-800采集卡的AD引脚。

所述的键盘采用KP-2001键盘控制器。

所述的液晶显示采用LQ104S1DG21系列的显示器。

所述的数字量采集卡为AM-CDT800、DM-CDT2000 数字量采集卡，共提供72路的数字IO通道的引脚接口。

所述的角度转换芯片为中船重工的12XSZ、14XSZ系列角度转换采集芯片，可以将输入的角度正弦信号通过计算得出角度偏移信息，并转换成数字量，经PC104总线送入CPU处理分析，在角度测量要求非常精确的场合应选择14XSZ系列。

所述的被测对象为大型机械设备。

本实用新型的使用情况是，确保被测对象与检测系统之间是否连接好，保证数据采集的准确性。先用人工观察电路中有无短路和断路情况发生，检查采集卡的跳线器的设置，再检查数字量外部I/O的连接、模拟输入的连接和定时器/计数器，再用万用表检查电、地及一些关键的信号线，该系统高精度采集卡可以保证信号的正确率在90%以上。检测系统硬件实物连好以后，上电复位，系统自检，查看连接是否正常。开始信号采集、转换，交付给应用程序读取。

被测对象的交流信号是来自角度传感器，主要是大型机械旋转臂的角度信号，以正弦信号形式呈现，该信号经电缆接入隔离放大器，通过1：1的比例运放缓冲和调节后，送入故障检测系统的角度转换芯片的引脚上，采集后经PC104总线送入故障检测系统的CPU进行分析处理；数字量信号：又称开关量信号，一般是机械设备的工作状态信号，有高电平，低电平两种状态，被测对象的数字量信号经电缆与光耦隔离器相连接，光耦隔离器经电缆接入数字量采集卡的I/O通道，数字量经光耦隔离器转换成TTL电平后，经数字量采集卡I/O通道的引脚，送入PC104嵌入式CPU进行分析处理。模拟信号：一般是机械设备的指令控制信号，信号的幅度值代表机械设备的工作力度，模拟信号由电缆引出至隔离缓冲器，进行预处理以后，在经电缆送至故障检测系统的模拟量采集卡AD通道的引脚上，采集后经PC104总线总线送入PC104嵌入式CPU进行分析处理；串口信号：自动化机械设备的伺服驱动器的信号，经电缆与电平转换器相连接，转换成RS-232标准后送入PC104总线的串口通信接口。本实用新型硬件系统在操作箱里组建，可以屏蔽外来信号的干扰，并且方便携带。

本实用新型故障检测系统针对一般的大型机械设备，大型机械设备运转时产生的信号一般包括交流信号，模拟信号，数字信号（即开关量信号），串口信号等，有些设备只有交流和数字信号，该故障检测系统可以对以上四种信号检测，具有一定的通用性。经实际使用，具有良好的实用性和稳定性，时刻监控被测对象的工作状态，及时制定合理的维修保养方案，是基于PC104总线信号的武器检测系统上的创新，具有良好的经济和社会效益。