基于DSP的16通道声发射同步数据采集电路设计
2012-09-26冯国金赵洪亮闫吉领栾庆聪
电子设计工程 2012年8期
冯国金,赵洪亮,闫吉领,栾庆聪
(1.山东科技大学 山东 青岛 266510;2.兖州煤业股份有限公司 东滩煤矿,山东 邹城 273512)
煤岩声发射监测,又名微震监测,是一种公认的很有发展前途的连续预测煤矿动力灾害的方法。目前国内已经有多套国产和引进的系统投入使用[1-2]。其中,煤岩声发射信号的采集是该监测系统实现的重要环节之一,它要求数据采集电路具有大动态范围、多通道同步数据采集等特点。目前,国内已有多家单位进行了相关的研究工作:熊庆国等采用单片机+DSP的方案研制出便于携带的具有16位分辨率的单通道岩体声发射监测仪[3];周凤星等采用C8051F022核心控制器,设计出能够同步采集三路16位分辨率加速度传感器信号的声发射数据采集站[4];潘一山等研制的矿震监测定位系统采用了16位、8通道的数据采集器[2];王继强等以TMS320VC5402处理器,分别设计了8通道、16位分辨率的微震实时监测系统[5]。
随着技术的快速发展,处理器和A/D转换器的性能都在不断改善,使得更多通道、更高分辨率的煤岩声发射信号采集成为可能。TMS320VC5509A是TI公司推出的一款低功耗、高性能、16位定点DSP处理器,其主频最高可达200 MHz,具有丰富的外设,适用于大量数据的数据采集和处理[6]。ADS1278是TI公司推出的一款工业级的24位分辨率、8通道同步A/D转换器,具有优良的AC和DC性能,采样率最高可以达144 ksps,并且可通过菊花链的方式级联多片,实现更多通道的数据采集[7]。文中以DSP处理器TMS320VC5509A为核心,通过菊花链的方式扩展了2片ADS1278,实现了24位分辨率、16通道同步数据采集。……
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