KC321项目简介
novakon2013/12/21会员海报 IP:四川
本帖最后由 novakon 于 2013-12-21 22:18 编辑

代号KC321,应变片式称重传感器/压力变送器采集装置。

前言:火箭发动机地面试车主要用到的传感器,一个是采集推力数据的应变式称重传感器,一个是采集内部工作压力的压力变送器。目前迫切需要一套完美解决这两种传感器信号采集的装置,应用到以后的发动机测试工作中。
展望:彻底解决地面试车系统的采集问题,以后不需再设计同类产品,量产供应。
项目要求:通过USB实现读取数据(配上位机,读出生成CSV文件)和对锂电池充电(配合锂电充电ic,或者单片机控制)。
充电之后可以离线使用,数据存储在flash或者其他存储器上,插入电脑后可以读出。
记录不得使用外置储存卡,如SD。要求存储器板载。
利用led的亮灭和闪烁指示工作状态,表示读数大小(例如通过亮度变化反应传感器的数值,方便现场检测连接是否正确),板上留给用户的只允许有一个按钮和一个电源开关。
连续工作时间最少1hr,压力计采样率达到1ksps,应变片采样率达到100sps。
连接器使用按压释放/松开锁紧的接线端子。

压力变送器因为是电流信号输出,相对易于采样,且对于分辨率要求不高。但是需要24V的工作电压,需要一个升压电路,建议用TPS61040实现。
应力变送片是连接成平衡电桥的形式,输入电阻大,一般采用HX711等专用的低速廉价24bit sigma-delta ADC实现。在实际应用中,要求至少达到16bit有效分辨率。应力变送片采集部分的BOM成本要求控制在人民币15元。

目前此项目状态为搁置,如果等我来做,要等到我考完试才有空。如果有坛友对此项目有兴趣,希望为此贡献自己的一份力量,请即回帖联系。也欢迎航天局会员来接招。

再次感谢各位对航天局的一贯支持。
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~~空空如也
novakon 作者
10年6个月前 IP:未同步
658976
这是我目前的进度,没有画升压和压力变送器的采集电路。可能会重画,把HX711换成其他的ADC芯片。
如果有比HX711更好的采集方案,请务必一定不要不提出。
如果您愿意帮助分担一部分任务……谢谢!请立即联系我。

QQ图片20131221214048.jpg

QQ截图20131221214015.png
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game00over
10年6个月前 IP:未同步
659021
嗯,怎么参与?大把时间~
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novakon作者
10年6个月前 IP:未同步
659022
game00over 发表于 2013-12-22 00:08
嗯,怎么参与?大把时间~


非常简单,比如用AD画一个TPS61040的24V升压电路(原理图和封装要搞完)。或者你用其他的升压ic也可以,总之元件尽量少,做完贴上来,就可以啦!
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novakon作者
10年6个月前 IP:未同步
659024
再比如,现在除了HX711,还有好几种用于桥式传感器的廉价ADC,但是我没有时间去试。古人推荐的AD1232不错,但是更贵;

如果有谁愿意去买上几种,回来做个测试,写个选型报告,对后续研发帮助会非常大,时间也可以缩短不少。
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game00over
10年6个月前 IP:未同步
659025
novakon 发表于 2013-12-22 00:21
非常简单,比如用AD画一个TPS61040的24V升压电路(原理图和封装要搞完)。或者你用其他的升压ic也可以, ...


好的~~
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虎哥
10年5个月前 IP:未同步
659037
本帖最后由 虎哥 于 2013-12-22 02:26 编辑

提一点个人意见:

1、这个东西不是上箭使用的,所以体积无要求。这种情况下,体积搞这么小不但没有意义,还会降低维修性和适应性。

改进办法:增大体积,安装工业端子排,4只LED数码管(可以显示当时的受力情况,对现场安装将有极大便利),并为将来安装钣金外壳预留螺丝孔。

KC1064的安装方式可供参考。同品质的端子排可能不易找到,因为是进口的,不过仪表局可以供应。

1.jpg

2、对于一个模拟数据采集装置来说,关键参数有两个:(1)模拟通道数;(2)模拟精度。因此,应该考虑至少2路应变片同步采集,以及2路压力传感器同步采集。如果可能的话,还可以扩展一些测试中常用的功能,比如热电偶采集(用于测量温度)。模拟前端,古人说的是对的,要有一定的稳定性。

3、模拟端口没有浪涌保护,电源没有反接保护,USB没有短路保护,采集器前没有低通……很容易损坏且EMC性能差,这是产品设计大忌。另外电池电量是否足,其他接线是否正确,都要有检测,不然就会有摔机事件发生。

4、USB能传多远?建议考虑一个网口,危险测试应需要远程传输。

5、花500元买一套功能完善的数据前端,与花100元买一个套件之间,我肯定选前者。搞火箭的聪明才智应该用在火箭上,对于测试工具,最好是拿到手就能用。500元对国内来说有些贵,如果换成100美元,老外会惊叹:太TM便宜了。
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game00over
10年5个月前 IP:未同步
659076
虎哥 发表于 2013-12-22 02:10
提一点个人意见:

1、这个东西不是上箭使用的,所以体积无要求。这种情况下,体积搞这么小不但没有意义 ...


弄成433M串口数传可否?必须要用有线采集吗?
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novakon作者
10年5个月前 IP:未同步
659093
虎哥 发表于 2013-12-22 02:10
提一点个人意见:

1、这个东西不是上箭使用的,所以体积无要求。这种情况下,体积搞这么小不但没有意义 ...


首先感谢虎哥提供的详细建议。

模拟端口需要加ESD和浪涌保护,电源反接暂时不考虑(离线使用时,由锂电池供电,没有需要外接电源的情况),自恢复保险丝还没加(但有方案),低通已经画了。对于电池电量的检测,是有的。

考虑到通道数量和精度的问题,恐怕要换价格更高的ADC,方案得改。主控也要换。这样工程就浩大了。。。加网口的话,成本也会更高,最后做下来在100元左右的成本。

对于增加功能方面的提议,我会慎重考虑。
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warmonkey
10年5个月前 IP:未同步
659129
novakon 发表于 2013-12-22 12:50
首先感谢虎哥提供的详细建议。

模拟端口需要加ESD和浪涌保护,电源反接暂时不考虑(离线使用时,由锂 ...


HX711差不多就是ADS1232的山寨版本
目前的采集卡增加OLED显示屏比较好,一个屏才11块。
处理器换更大容量的单片机,仍然使用SD卡记录,保证记录时间。
模拟端口除了24bit输入不好保护,其他的都已经加了保护。
电源反接烧一个二极管,不会烧板子,改成彻底的保护比较好。
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修机器的兔子
9年9个月前 IP:未同步
718035
lz你好,我愿意接受这个项目。
我建议做成一个通用采集装置。一个装置可以采集U,I,R三个物理量。每个采集装置通过usb连接专用usb-hub。usb-hub通过网线连接后台计算机。在安装调试KC321装置时可以通过KC321的usb口连接带otg功能的andriod手机或者平板来进行调试。
我有些数据采集装置和后台软件开发经验。
如果要实现多通道同步采集,成本会比较高。
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修机器的兔子
9年9个月前 IP:未同步
718036
我的联系方式qq478675271
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