硬件
VAP200系列产品是基于MCUSH平台开发的用于振动冲击噪音信号采集分析的专用设备 产品特点: ● 8通道IEPE加速度传感器/电压信号差分输入,同步采样● 搭配IEPE测量传声器,用于声学信号采集 ● 可调采样率,最高204kHz ● 24位AD精度 ● 8通道独立调理电路,各通道包含直通/积分两路,二选一开关切换 ● 直通(加速度/电压)含45kHz抗混滤波 ● 积分电路用于速度测量 ● 64MB容量SDRAM用于缓存波形数据 ● 百兆以太网接口 ● RS232控制/调试/更新接口 ● 转速/触发传感器输入/输出(用于多采集器级联) ● 报警输出端口 ● 24V直流电源输入,防反接保护 ● 金属外壳防护,U型导轨式安装 ● 安全灵活的固件更新机制,以适配不同的应用场景 ● 标配固件ModbusTCP版,适合局域网,搭配采集客户端(及HMI组态设备)使用 ● 标配固件MQTT版,适合广域网,作为独立终端(搭配云服务器)并远程遥控 ● 定制固件使用专用通讯协议,可获得更高的通讯效率 ● 串口交互式控制,开放式通讯协议,自带命令帮助 ● 不限制编程语言(推荐Python) ● 提供配套上位机“测试台软件”,自带众多示例代码 ● 用pip安装mcush库(支持windows/linux/mac),编写python脚本 应用场景: ● 科研院校实验室:振动/声学实验数据采集分析● 硬件产品开发:振动类实验测试数据采集分析 ● 生产企业:重要旋转类设备的在线监测和故障诊断 ● 轴承/齿轮箱:信号采集和故障诊断 ● 机械制造:通过振动信号采集分析优化设计 ● 系统集成商:为成套系统提供前端采集功能 ● 车辆生产商:车辆噪音振动舒适性NVH测试分析 支持定制: ● 根据客户应用场景定制固件,集成分析算法和服务器通讯接口● 可内置温度扩展板卡,适配振动/温度集成一体式传感器 ● 可选锂电池供电(便携式场景) ● 可定制配套的边缘计算机,实现远程采集,实时分析,按需上传 技术参数:
注意事项: ● 保护地线应可靠接地● 请使用经过认证的、容量适合的直流24V电源供电 ● 在强电磁场干扰下或有腐蚀性气体的环境中使用时,应相应提高保护箱的防护等级 ● 避免搬运安装过程中受到强烈振动和冲击 ● 对各通道进行校准标定,可或得更高的测量精度 固件更新: ● 使用主芯片内部固化的更新引导固件,搭配相应的更新工具,可安全可靠地升级/降级● 旋转面板模式开关,复位进入更新模式,RS232口通讯 ● 传输过程意外断开、固件文件选择出错,只需重新更新即可 ● 更新工具(Windows版)下载 ● 标配扩展板固件下载 ● 标配固件ModbusTCP版下载 ● 标配固件MQTT版下载 |
软件
串口通讯常见问题 C语言编程常见问题 串口指令: 1、采集任务控制:
2、ADC芯片底层控制指令:
Python封装: 安装:pip3 install mcush升级:pip3 install -U mcush
示例:
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Shell Lab 测试台软件 下载(Windows版本) 软件自带多个实用示例脚本,可直接使用,也可移植至命令行脚本单独调用,脚本包括: ● VAP200 FFT analysis.py 单通道波形采集记录描绘、FFT分析、谱图峰值捕捉、保存波形图片和原始数据文件 ● VAP200 multi channel.py 多通道波形采集描绘、保存原始数据文件 ● VAP200 tacho measure.py 转速测量 ● VAP200 local daq.py 本机DAQ任务描绘 ● VAP200 ip config.py 本机IP配置(锁定静态IP) ● VAP200 extend temperature.py 扩展板测量温度(振动温度一体式传感器) |
运行截图
冲击引起结构共振的信号示例:
示例
以下波形示例使用VAP200采集,传感器型号PCB-603C01:
手持式风扇 三档可调 |
原始数据 |
直流减速电机 减速齿轮单方向磨损严重, 两个方向分别测试 |
顺时针旋转(全速) 原始数据(204800采样率) 原始数据(102400采样率) 原始数据(51200采样率) 原始数据(25600采样率) 原始数据(12800采样率) 不同调速比下的谱图对比(顺时针) 逆时针旋转(全速) 原始数据(204800采样率) 原始数据(102400采样率) 原始数据(51200采样率) 原始数据(25600采样率) 原始数据(12800采样率) 不同调速比下的谱图对比(逆时针) 测试条件:24V供电,Shell Lab S1控制器通过PWM(频率10k)调速 |
汽车发动机 |
传感器型号CA-YD-170 因发动机材料无法被磁吸,传感器安装在悬架支撑处 怠速(~1000rpm) 原始数据 高转速(~4000rpm) 原始数据 |
开关电源噪音分析 |
使用传声器采集某款开关电源的啸叫音 电源轻负载时,音频较低,人耳能明显听到啸叫 电源重负载时,音频集中在37kHz,超出人耳听力极限 (虽然已经听不到了,但幅度一点没降低) 注:搭配程控电子负载,可自动描绘出负载-音频变化关系,以改善设计 |