雙通道微波密度濕度檢測儀的多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙通道微波密度濕度檢測儀的多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代卷接設(shè)備正向高速度、高質(zhì)量、高智能化方向邁進(jìn)，推廣超高速卷接機(jī)組，是煙草行業(yè)的發(fā)展方向。卷煙的煙支重量是卷煙的一項基本質(zhì)量指標(biāo)，雙通道微波密度濕度檢測儀的測量原理是在微處理器的控制下，測量煙條通過微波諧振腔時，由于每段煙條的密度及水分含量的不同，使微波電磁場能量參數(shù)發(fā)生變化，這種變化通過檢波電路檢測出來，由工控板完成檢波電壓的數(shù)據(jù)采集，再根據(jù)其與煙條水分含量之間的關(guān)系，計算出每段煙條的重量數(shù)據(jù)并提供給卷接機(jī)重量控制系統(tǒng)，來控制煙支的質(zhì)量。
[0003]目前雙通道微波密度濕度檢測儀的測量方法為定時中斷采樣，其速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及卷接機(jī)組高速生產(chǎn)的需求，即面臨的問題是:兩個通道四路檢波電壓需要同時采集并且微處理器需要在下一次采集數(shù)據(jù)到來之前實時完成計算并進(jìn)行控制信號的輸出，每通道的采樣速率最高可達(dá)10000次/秒，同時，卷接機(jī)組的生產(chǎn)速度可快可慢，為保證數(shù)據(jù)采集的效率以及考慮微處理器資源的占用，這就要求數(shù)據(jù)采集的速率必須跟隨卷接機(jī)組生產(chǎn)速度連續(xù)可變。
[0004]因此亟需提供一種雙通道微波密度濕度檢測儀的新型數(shù)據(jù)采集裝置及其方法來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙通道微波密度濕度檢測儀的多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置及其方法，能夠?qū)崿F(xiàn)多路檢波電壓的高速采集及實時計算。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種雙通道微波密度濕度檢測儀的多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置，其一端與雙通道微波密度濕度檢測儀的檢波電路相連，另一端與卷接機(jī)相連，多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置包括依次相連的A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)緩沖電路、微處理器、外部接口電路，還包括可編程邏輯器件、與微處理器相連的工作狀態(tài)指示燈、上位機(jī);可編程邏輯器件分別與A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)緩沖電路、微處理器、外部接口電路相連，外部接口電路包括RS232接口、RS485接口、CAN接口，微處理器通過RS232接口與上位機(jī)相連、通過CAN接口與卷接機(jī)相連，可編程邏輯器件通過RS485接口與卷接機(jī)相連;A/D轉(zhuǎn)換電路包括四片A/D轉(zhuǎn)換芯片。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，微處理器采用主頻為150MHz、16位的DSP處理器，適用于高精度，高復(fù)雜度性和需要大批量數(shù)據(jù)處理的實時控制領(lǐng)域，器件上集成了多種外設(shè)如CAN控制器等，使得設(shè)計更加精簡。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供所述雙通道微波密度濕度檢測儀的多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置的采集方法，包括以下步驟:
[0009]首先，可編程邏輯器件接收卷接機(jī)組的增量脈沖信號和切割脈沖信號，并判斷上述機(jī)組信號是夠存在信號丟失或相位丟失，有則產(chǎn)生告警信號并點亮工作狀態(tài)指示燈，重新接受機(jī)組信號，無則由可編程邏輯器件產(chǎn)生四路A/D轉(zhuǎn)換電路啟動信號，并等待接收四路A/D轉(zhuǎn)換電路完成信號，再通過邏輯組合產(chǎn)生微處理器的中斷信號；
[0010]其次，微處理器判斷中斷信號后讀取A/D采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，計算完成后將計算結(jié)果通過CAN接口上傳至卷接機(jī)，再點亮工作狀態(tài)指示燈，微處理器等待清中斷信號發(fā)來后即進(jìn)行第二次數(shù)據(jù)采集與計算，依次類推。
[0011]在本發(fā)明一個較佳實施例中，由于可編程邏輯器件中引入卷接機(jī)組生產(chǎn)速度的相關(guān)信號，因此中斷信號具有跟隨卷接機(jī)組生產(chǎn)速度并可自動清除的特點。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明滿足雙通道微波密度濕度檢測儀的性能要求，所述多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多路檢波電壓的高速實時采樣與實時計算，其輸出結(jié)果可以通過上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)視，采樣速率隨卷接機(jī)組的生產(chǎn)速度連續(xù)可變，并且具有外部指示，其采集方法簡單有效，按需采樣，實現(xiàn)了多路數(shù)據(jù)采集實時高效連續(xù)的要求。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明雙通道微波密度濕度檢測儀的多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置一較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2是所述多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置的采集方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0016]請參閱圖1，本發(fā)明實施例包括:
[0017]—種雙通道微波密度濕度檢測儀的多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置，其一端與雙通道微波密度濕度檢測儀的檢波電路相連，另一端與卷接機(jī)相連。多路連續(xù)數(shù)據(jù)采集裝置包括依次相連的A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)緩沖電路、微處理器、外部接口電路，還包括可編程邏輯器件、與微處理器相連的工作狀態(tài)指示燈、上位機(jī)。可編程邏輯器件分別與A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)緩沖電路、微處理器、外部接口電路相連，外部接口電路包括RS232接口、RS485接口、CAN接口，微處理器通過RS232接口與上位機(jī)相連、通過CAN接口與卷接機(jī)相連，可編程邏輯器件通過RS485接口與卷接機(jī)相連。
[0018]A/D轉(zhuǎn)換電路包括四片A/D轉(zhuǎn)換芯片，在一較佳實施例中，所述A/D轉(zhuǎn)換芯片采用采樣率達(dá)200K SPS、12bit的A/D轉(zhuǎn)換芯片，可以滿足本發(fā)明高度以及精度的需求，四路A/D轉(zhuǎn)換同時啟動。A/D轉(zhuǎn)換電路接收雙通道微波密度濕度檢測儀的檢波電路輸出的已完成信號調(diào)理的四路檢波電壓信號，及可編程邏輯器件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換啟動信號，將檢波電壓信號完成A/D轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換完成信號送入可編程邏輯器件。數(shù)據(jù)緩沖電路用于將A/D轉(zhuǎn)換