YS-640振弦式多通道采集模块说明书

1、 YS-640型多通道振弦采集模块使用说 明 书杭州圆山科技有限公司非常感谢您选用我公司的产品，我们将努力为您提供更好，更快，更准确的仪器，以及周到细致的服务。一声明本仪器的安装、使用、维护都要由专业人士进行，以免操作不当对仪器造成损害。杭州圆山科技有限公司有对产品升级更新的权力。请详细阅读下列安全性预防措施，以免对采集仪或传感器造成永久性损害。使用合格的电源适配器。请使用本产品自带的电源适配器或者经国家认证的高品质电源适配器，不要使用劣质电源，以免对产品主板造成损害。本产品只能采集振弦类传感器，请勿将其他类型传感器连接其上，否则会对传感器造成损害。使用正确的连接方法。在接通电源之前，确定传感

2、器以及数据线连接良好，无短路，无暴露线，未与其他传感器混淆。上电后禁止插拔任何接线，若要插拔请先关闭采集仪。本产品不具有防水功能，请勿使产品浸入水中或在雨中使用。请勿在易燃易爆的环境中使用。若仪器发生故障，请勿自行打开采集仪外壳进行检查维修。应及时联系我们，我们会竭诚为您服务。二概述YS-640是结合多年的现场项目经验加上先进的设计与技术，制造的一台方便安装、稳定耐用、成本低廉的振弦采集仪。YS-640多通道振弦采集模块，专为振弦型传感器的数据采集设计，精确采集传感器的频率和温度数据。可方便的应用于各种土木安全监测项目中。例如：桥梁健康、隧道挖掘、水库大坝安全、滑坡防护、混凝土养护等。为了适应

3、现场复杂的安装环境，YS-640的外形结构非常的轻便小巧。底部两端有固定螺丝孔，只需要四个螺丝就可以方便的将仪器固定到配电柜内。全铝制机壳，轻便耐用，可使用在极端的岩土工程环境中去。机壳还提供了全金属屏蔽层，使仪器在电磁环境恶略的条件下得到的数据同样准确。通信的连接和传感器的连接全部使用接线端子。减少传感器安装过程中的接线步骤，减轻现场人员的劳动强度，节省人力物力。有两个内部连接的通信端子，有多台仪器时，可直接通过通信端子串联使用。技术指标：内嵌高性能ARM控制器，反应快速，性能稳定。频率采集范围400Hz5000Hz，精度0.1Hz。2k、3k热电偶温度采集，精度0.5。通道选择使用松下高端

4、MOSFET继电器，具有无火花、寿命长的优点。标准RS-485通信，方便系统集成。IEEE标准浮点型技术方式。内置实时时钟，掉电后仍可正常计时。内置16Mbit存储空间，自动采集时可存储50000条数据。传感器接口和通信接口使用5.08mm接线端子，使用方便。上下两排共16个振弦传感器连接通道，每通道都可采集温度信号。防雷，防静电，防潮，防干扰。三、仪器外观以及接口说明3.1 RS-485接口YS-640型多通道振弦采集仪使用标准RS-485接口与上位机(PC)进行通信。通常情况下仪器作为测量系统的一部分使用，这种情况下可直接将采集仪以菊花链式串接在RS-485通信总线上。采集仪与电脑之间的通

5、信有严格的握手和校验方法，可保证采集仪与其他设备不会在通信总线上冲突，又可严格的校验数据的正确性。电源接口与4.5mm直流电源插口内部相连，请选择一个使用。3.2传感器接口使用高质量的16mm航空插头，连接稳定可靠。1孔为激励电流发射和振弦信号采集针，连接在传感器线圈一端引线上。2孔为公用地，连接在传感器线圈引线的另一端，并将线缆屏蔽线与地线接在一起，减少干扰。3孔温度信号采集中的一针，连接在传感器的热敏电阻一端引线上。4孔为另一针温度采集针，连接在热敏电阻另一端上。序号标识对应配线颜色功能1CA+红色振弦信号+2CB-黑色振弦信号-3TA+绿色热敏电阻4TA-白色热敏电阻3.3电源接口标准4

6、.5mm电源接口，请使用采集仪原配电源适配器或有国家认证的电源适配器。若使用不合格的电源，将有可能对采集仪造成不可修复的损坏。待机电流：30mv；采集电流：45mv。四、安装使用4.1测量系统拓扑如图所示，采集仪方便的串接在RS-485总线当中，与其他也同样使用RS-485通信的设备共用一条通信电缆，不需要单独铺设。由于使用严格的握手协议，保证了与其他设备共用通信线缆时不会互相干扰和影响。4.2工作原理多通道振弦采集仪应用“采集和读取”的原理，即掠波频谱的频率通过电子线圈产生磁场带动传感器内钢弦震动，在达到其共振频率时钢弦产生共振，振幅迅速增大。几毫秒后采集线圈停止扫频供电，和线圈结合成为一个

7、传感线圈，传回和振弦相同频率的正弦输出电压。将电压信号整形后送到ARM进行频率测量。频率测量采用高精度的数字石英晶体振荡器测量，非常准确。4.3采集过程多通道振弦采集仪在待机时不断扫描RS-485总线上的命令帧，检查是否有上位机向采集仪发送的命令帧。当接收到命令时，先通过帧头，帧尾，CRC校验来分析数据帧是否正确，若正确则执行命令。当确认接到采集命令时，从命令帧中提取需要采集的通道号。接着仪器向传感器发送激振扫频信号，以便使传感器内部的钢弦振动，此时可听到传感器内钢弦振动的细微声音。几毫秒后，停止激振信号的发送，进行频率的采集。频率采集完成后通过传感内部的热电偶采集传感器的环境温度。采集后通过

8、响应帧将频率和温度的数值返回给上位机。至此，一次采集过程完毕，采集仪进入待机状态，等待下一条命令。五规格参数1.频率读数采集范围：400Hz5000Hz；采集分辨率：0.01Hz；采集精度：0.1Hz。(见表)2.温度读数热敏电阻：2k或3k通用热敏电阻；温度采集范围： -50至150；温度采集精度：0.1。(见表)3.电源供电范围：DC 9v15v；额定供电电压：DC 12v；待机工作电流：50mA；采集工作电流：500mA。(见图)4.时间参数单通道采集时间：3s，会因传感器类型不同略有不同；其他命令采集响应时间：200ms。(见表)5.存储空间静态空间：16Mbit；存储条数：最多500

9、00条数据。6.实时时钟功能：完整的日历/自动闰年修正；时间格式：24小时（HHMM）；日期显示格式：月/日/年（MM / DD / YY）；掉电正常运行时间：2个月；精度： 1分钟/月。7.通信协议默认参数：9600波特，8个数据位，1位停止位，无奇偶校验 ；信号交换：XON / XOFF ；传输协议：高稳定性通信协议；传输距离：理想环境1000m，复杂环境600m；传输线路：请使用屏蔽双绞线，并将屏蔽层良好接地。8.其他参数工作温度：-15-70；工作湿度：0%95%RH（无凝结）；六、实际测试理想频率测量：通过信号频率发生器发出频率精确的正弦信号，由采集仪测量。测试环境：25、25%RH

10、、12v供电、RS-485通信线长20m，采集仪与信号发生器之间线缆长10m。信号类型实际频率(Hz)测得频率(Hz)测量误差(Hz)测量时间(s)正弦信号1000999.990.012.65正弦信号20002000.010.012.57正弦信号30002999.980.022.52正弦信号40004000.020.022.45实际频率测量：通过采集仪测量不同传感器频率，分别采集5次，采集时间间隔5分钟，可验证数据的稳定性。测试环境：25、25%RH、12v供电、RS-485通信线长20m，采集仪与传感器之间线缆长10m。传感器传感器类型频率1(Hz)频率2(Hz)频率3(Hz)频率4(Hz)频率5(Hz)1水位计2141.252141.312141.322141.282141.312渗压计2008.