[实用新型]一种振动控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及模拟现实工作状态下的振动环境的一种振动控制器。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，作为考验产品的可靠性、环境适应性的振动试验系统的应用也越来越广泛。作为振动试验系统中控制核心-振动控制器结构在长期实践应用中有很大的改进。目前，振动试验系统的振动控制器有下面几种：基于现成的数据采集卡和计算机构成的一个振动控制器。这类控制器的数据采集卡负责数据的采集，计算机既要负责数字信号处理、算法的控制，又要负责参数的设置、波形的显示、结果的存储等功能。它的优点是系统结构简单、制造成本低，缺点是由于计算机参与了控制环算法的控制，降低了系统的实时性和可靠性。为了提高控制系统的实时性和可靠性，现有技术中提出了一种外置式的振动控制器，2007年10月3日公布的中国专利公开号为CN101046685A的专利中公开了一种采用USB接口的便携式振动控制器，它包括双通道数据采集模块、信号处理模块、数据存储模块、信号输出模块、逻辑控制模块、USB通信模块。该控制器采用两片浮点DSP和24位ADC/DAC的高性能硬件架构进行振动信号的处理。虽然该系统能独立于PC，由控制器独立完成闭环控制的任务，减少了闭环控制时间，增强了系统实时性，但是由于该系统使用了两块DSP芯片，使得两块DSP芯片之间的通讯以及两块DSP芯片与其他模块之间的通讯占用了非常大的资源，相应的使软件结构复杂化。同时，两块DSP芯片增加了硬件成本。而且该振动控制器采用USB接口的设计存在不合理性，因为采用USB接口实现与PC通信，在工业现场可靠性低，容易受到外界的干扰，造成与计算机通讯中断。所以在现有技术下的具有独立完成闭环控制功能的振动控制器结构复杂、制造成本高，通讯性能不稳定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种振动控制器，结构设计合理，系统资源利用率高，制造成本低。

本实用新型要解决的另一个技术问题是提供一种振动控制器，通讯性能稳定。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该振动控制器包括传感器信号输入模块、模拟控制信号输出模块、高精度模拟/数字信号转换模块、高精度数字/模拟信号转换模块、逻辑控制模块、信号处理模块和通讯模块，所述传感器信号输入模块通过高精度模拟/数字信号转换模块与逻辑控制模块连接，所述模拟控制信号输出模块通过高精度数字/模拟信号转换模块与逻辑控制模块连接，所述信号处理模块与逻辑控制模块连接，并通过通讯模块与外部设备连接，所述信号处理模块包括一块工作频率在三百兆赫兹以上的DSP芯片和用于存储该DSP芯片运行程序、数据的SDRAM。

作为本实用新型的一种改进，所述振动控制器包括两个传感器信号输入模块，每个传感器信号输入模块都包括输入接口插座、多合一接口选择电路、AC/DC耦合选择电路、增益调整电路、ADC模拟输入接口电路，所述输入接口插座通过多合一接口选择电路与AC/DC耦合选择电路连接，所述AC/DC耦合选择电路通过增益调整电路与ADC模拟输入接口电路连接，所述多合一接口选择电路和AC/DC耦合选择电路都与逻辑控制模块连接。采用多合一接口选择电路以及AC/DC耦合选择电路增加该振动控制器的适应范围，从而应对多种传感器的使用条件，方便使用。

作为本实用新型的一种优选，因为电荷传感器、ICP传感器适合应用在具有振动特性的工作环境中，所述多合一接口选择电路包括电荷传感器信号接口、ICP传感器信号接口；为了能在系统硬件更新时提供通用的接口，所述多合一接口选择电路还包括了电压输入接口。

作为本实用新型的另一种优选，所述通讯模块设有PCI总线接口电路，该电路上包括有PCI芯片。振动控制器通过PCI总线与PC进行实时通讯和数据交换，与原有的USB接口比较，采用PCI总线能简化外围硬件结构，降低生产成本；即能实现即插即用的功能，又能保证可靠稳定的连接。

作为本实用新型的另一种优选，所述DSP芯片通过其UHPI接口与PCI芯片连接。这种方式增强了系统软件的可升级性，功能的可扩展性。

作为本实用新型的另一种优选，模拟控制信号输出模块包括DAC模拟输出接口电路、增益调整电路、模拟输出驱动及输出调零电路和输出接口插座，所述DAC模拟输出接口电路通过增益调整电路与模拟输出驱动及输出调零电路连接，所述模拟输出驱动及输出调零电路和输出接口插座连接，所述模拟输出驱动及输出调零电路与逻辑控制模块连接。通过这样结构的模拟控制信号输出模块可以保证输出控制信号的精度。