多路高速PWM信号数据记录装置的制作方法

文档序号:14712289发布日期:2018-06-16 00:38阅读:264来源:国知局

本实用新型涉及汽车转向器扭矩和转角PWM类型信号采集技术领域,尤其涉及一种多路高速PWM信号数据记录装置。



背景技术:

目前市面上存在的PWM采集模块一般是PCI接口或USB接口,但是关于PWM数据的采集处理的频率脉宽具有一定的范围限制,并且对于占空比的精度达不到既定的测试要求;

并且在PCI接口的PWM采集板卡上都具有外部接线端子,由于工业现场原因和测试试验台中伺服系统、电气配电系统的影响,一般存在的干扰都比较大,尤其是电磁干扰、高频谐波干扰、电源浪涌等多种因素,导致采集数据的准确度下降,有时甚至导致板卡不工作或工控机卡滞,致使测试系统不能够完成既定的工作。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种较高的抗干扰冗余、满足汽车测试中对于PWM信号的数据采集标准的多路高速PWM信号数据记录装置。

为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

本实用新型公开的多路高速PWM信号数据记录装置,其特征在于,该多路高速PWM信号数据记录装置的主控板上集成有:

主控器,所述主控器上设置有与上位机连接的上位机接口,且所述上位机通过总线通信的方式向所述主控器传输数据,主控器通过判断数据进行PWM数据的采集与数据上传;

供电单元,所述供电单元包括集成于所述主控板上的电源组件、以及与所述电源组件连接的外部电源供电单元,所述主控器通过所述电源组件供电工作;

所述主控器为基于32位ARM-Cotrex M4内核芯片的主控器,该主控板上还集成有与所述主控器的主控芯片连接的通信烧写组件。

进一步的,所述主控板上聚成有反转类PWN信号处理电路与抗干扰处理电路和海拉传感器PWM信号处理电路与抗干扰电路,且所述主控芯片具有海拉传感器PWM信号接线端子和反转类PWN信号接线端子。

进一步的,所述主控芯片还具有主控器振荡电路组件。

进一步的,所述上位机接口为USB上位机通信接口。

进一步的,该主控板集成有与所述主控芯片通信连接的硬件复位和程序烧写单元。

进一步的,所述外部电源供电单元通过电源组件的电压转换将3.3V的电压源提供给所述主控芯片。

进一步的,所述主控板上集成有板路防干扰处理电路组件。

在上述技术方案中,本实用新型提供的多路高速PWM信号数据记录装置,通过32位处理器以及信号采集电路处理,能够达到采集频率周期从0Hz到500KHz,并且对于占空比的采集精度能够达到0.02%,充分满足汽车测试中对于PWM信号的数据采集标准;

通过对于PWM信号处理电路中电阻、电容的正确匹配,大大增加了PWM信号采集的抗干扰性,使信号输入部分能够有较高的抗干扰冗余;

通过整体板路的抗干扰处理,对于输入电源的谐波进行过滤,同时能够保护主控器芯片不受外部强磁的干扰,为PWM Module数据采集仪应用程序的提供了安全稳定的运行环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多路高速PWM信号数据记录装置的主控板的集成结构示意图。

附图标记说明:

1、外部电源供电单元;2、硬件复位和程序烧写单元;3、USB上位机通信接口;4、电源组件;5、通信烧写组件;6、板路防干扰处理电路组件;7、主控芯片;8、主控器振荡电路;9、反转类PWN信号处理电路与抗干扰处理电路;10、海拉传感器PWM信号处理电路与抗干扰电路;11、海拉传感器PWM信号接线端子;12、反转类PWN信号接线端子。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1所示;

本实用新型的多路高速PWM信号数据记录装置,其特征在于,该多路高速PWM信号数据记录装置的主控板上集成有:

主控器,主控器上设置有与上位机连接的上位机接口,且上位机通过总线通信的方式向主控器传输数据,主控器通过判断数据进行PWM数据的采集与数据上传;

供电单元,供电单元包括集成于主控板上的电源组件4、以及与电源组件4连接的外部电源供电单元1,主控器通过电源组件4供电工作;

主控器为基于32位ARM-Cotrex M4内核芯片的主控器,该主控板上还集成有与主控器的主控芯片7连接的通信烧写组件5。

PWM Module数据采集仪能够实现4路不同周期、不同占空比方波信号的同时采集和数据传送,频率范围可实现0-500KHz,占空比精确度可达到0.02%。满足了汽车测试领域中,对于转向器传感器多路PWM信号实时采集与传送,同时对占空比精确度高的要求。通过对电路的特殊处理,将PWM Module数据采集仪的抗干扰性大大提高。

优选的,主控板上聚成有反转类PWN信号处理电路与抗干扰处理电路9和海拉传感器PWM信号处理电路与抗干扰电路10,且主控芯片7具有海拉传感器PWM信号接线端子11和反转类PWN信号接线端子12。其中,主控芯片7还具有主控器振荡电路组件8。上位机接口为USB上位机通信接口3。该主控板集成有与所述主控芯片7通信连接的硬件复位和程序烧写单元2。外部电源供电单元1通过电源组件4的电压转换将3.3V的电压源提供给主控芯片7。主控板上集成有板路防干扰处理电路组件6。PWMModule数据采集仪采用32位ARM-Cotrex M4内核芯片作为主控器,通过对硬件的特殊处理将PWM Module数据采集仪的抗干扰性进行了提升和优化,并且还有内部软件的优化处理,使采集精度更加准确;

电源供电部分通过电源组件4的电压转换将3.3V的电压源提供给控制器芯片,上位机通过USB上位机通信接口3处连接PWM Module数据采集仪,通过总线通信的形式将数据传输给主控器,主控器通过判断数据进行PWM数据的采集与数据上传;

整个数据通信和处理的过程中,离不开板路防干扰处理的工作效能。通过对于PWM信号处理电路中电容、电容的大小匹配改变电磁干扰及高频谐波对于PWM数据的影响,同时通过板路防干扰处理电路组件6,使PWM Module数据采集仪主板板路对于不同频率的谐波和电磁干扰波具有较高的适应能力,防止采集机制的偏执,导致程序跑飞或通信错误。

在上述技术方案中,本实用新型提供的多路高速PWM信号数据记录装置,通过32位处理器以及信号采集电路处理,能够达到采集频率周期从0Hz到500KHz,并且对于占空比的采集精度能够达到0.02%,充分满足汽车测试中对于PWM信号的数据采集标准;

通过对于PWM信号处理电路中电阻、电容的正确匹配,大大增加了PWM信号采集的抗干扰性,使信号输入部分能够有较高的抗干扰冗余;

通过整体板路的抗干扰处理,对于输入电源的谐波进行过滤,同时能够保护主控器芯片不受外部强磁的干扰,为PWM Module数据采集仪应用程序的提供了安全稳定的运行环境。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

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