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本论文的主要工作是设计一个高精度的便携式振动信号检测仪器。检测仪器由三个部分构成:第一部分,高精度振动信号采集及调整电路;第二部分,USB 主机传输及存储部分;第三部分,基于可视化软件平台VC 编写的上位机振动信号显示部分。高精度振动信号采集及调整电路。信号采集端我们采用军品级、内装信号调节器的压阻式CA-YZ-123C(A)-100 型水密三轴高频振动传感器来检测振动信号。该传感器具有灵敏度高、温度漂移小、零点输出稳定、频带宽等特点,可对运动物体X、Y、Z轴三个方向的振动状态进行定量测量。其电桥的三个输出端各自接到12 位的模/数转换器ADS7864 上。ADS7864 在微控制器AT89-C52 的控制下对振动信号进行模/数转换。为了使该系统的应用范围易扩展,我们在传感器和模/数转换器之间还加入了采样范围调整电路,由模拟开关CC4051 控制模/数转换器输入端放大电路接通到不同反馈的电阻上,从而使传感器的输入范围可从-2.5V～+2.5V 调整到-5V～+5V 和-10V～+10V 三个不同的范围,提高了系统的实用性。USB 主机部分。我们采用Cypress 公司生产的USB 主机/设备控制器SL811HS,实现数据和命令的传输并将大量的实时采集数据存储到U 盘当中。该部分作者用C 语言编写了大量的程序以实现由较抽象的通信协议所描述的通信过程,并在传输过程中增加了错误检验、纠正和出错显示等检测手段,从而保证了整个传输过程的稳定性和可靠性。由于SL811HS 主机/设备控制器只是一个USB 主机接口芯片,其内不包含单片机,因此需要外接一个微控制器对其进行控制,考虑到程序存储器的容量和数据处理速度,我们采用ATMEL的AT89C52来实现该部分的数据处理及控制功能。信号采集电路和USB 主机部分的两个单片机通过相当于静态存储器的FIFO IDT7130 连接并进行数据转换。第三部分是振动信号显示部分。U 盘中的数据可通过VC 编写的界面来进行显示。为了使用户能够更直观的看到振动信号各个轴向的振动状态,该VC 界面可同时显示四路输入信号,以便用户对振动信号X 轴、Y 轴和Z 轴三个层面的相关性进行分析。