数控机床高频信号高精度数据采集系统设计

作     者：王毅 李波 温鹏 李军 WANG Yi;LI Bo;WEN Peng;LI Jun

作者机构：湖北文理学院机械工程学院襄阳441053 襄阳华中科技大学先进制造工程研究院襄阳441053 湖北泰和电气有限公司襄阳441053 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2022年第4期

页      面：134-142页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

基　　金：湖北省教育厅优秀中青年科技创新团队计划项目(T201919) 

主　　题：数控机床 高频信号 高精度数据采集 STM32控制电路 FPGA控制电路 

摘      要：传统数据采集系统存在精度差、采集速率低等问题,难以应用于数控机床高频信号采集,制约了机床后级系统性能的提升,为此开展了数控机床高频信号高精度数据采集系统的研究。首先提出了基于STM32和FPGA的数据采集系统整体结构;然后分析了前端调理电路、AD采集电路、STM32与FPGA控制电路、以太网通信电路和电源电路,设计了数据采集系统控制程序;最后进行了数据采集系统的测试验证。相关测试结果表明,数据采集系统可有效采集数控机床的高频信号,具有较高精度和稳定性,工程应用价值较好。