近年来跟着我国航空工业的不断强大，我国航空发动机的自主规划研发进程也越来越快。在任何类型航空发动机定型之前都要通过各种严厉的测验，如振荡、压力、噪声、转速及发动机电子操控单元输出信号的检测等。通过对其进行的各项测验才干及时发现其规划缺陷，并依据测验记载的数据进行改善。因而规划完结一套合适航空发动机动态测验的多通道数据收集体系就显得尤为重要了。
航空发动机的动态测验需求数据收集体系合作上位机来完结。数据收集体系将各传感器及发动机操控单元输出的信号进行调度、收集、剖析处理后上传至上位机，并及时接纳发动机的电子操控单元输出的数字信号，合作上位机完结相应的操控。现有测验傍边数据收集体系都是选用数据收集卡，别的装备调度电路完结的。收集卡尽管通用性较强，但关于特定体系就会露出其缺陷，如电磁兼容性差、没有相应的信号调度电路、不具有总线接口与其他设备通讯困难、价格昂贵等，这使得整个测验体系开发规划难度加大。因而针对现有问题规划一款小型化、装备特定信号调度电路、接口灵敏、便于组网的多通道数据收集体系具有重要的含义和实用价值。
1 体系整体结构
依据体系功用要求，多通道数据收集体系由ARM7设备端、调度电路模块、数据收集单元、CAN总线模块4部分组成，体系整体结构框图如图1所示。ARM7是该体系的中心部分，完结对外围电路的操控、数据的剖析处理以及数据的传输操控等，它提供给用户SPI总线接口、CAN总线接口、I/O逻辑端口以及调试端口等。测验传感器、发动机电子操控单元输出的各信号及电源信号首要通过调度电路，将其通过运算扩大器和相应的高精度电阻依照必定份额调度成合适A/D输入规模的要求后进人数据收集单元，数据收集单元首要由3片共48路模仿输入的AD7490及外围电路组成，数据收集单元将收集得到的数据通过SPI总线送给微处理器ARM7，微处理器对取得的数据进行剖析处理后通过CAN总线上传至上位机，合作上位机完结各种操控、功能剖析及数据记载。
2 体系硬件结构规划
2.1调度电路
传感器及发动机电子操控单元输出的信号品种许多，有直流电压信号、沟通电压信号、脉冲信号、方波信号等，且这些信号有弱有强。为减小电磁搅扰对弱信号的影响并进步其体系辨认才能、减小强信号对体系的破坏性影响，有必要将这些信号通过调度电路完结相应的阻隔、扩大、滤波、整形等改换，把原始信号依照必定份额调度成合适数据收集单元AD7490模仿输入规模要求的信号。频率信号则通过扩大、滤波、整形电路后转变为方波信号，方波信号的下降沿触发ARM7内部捕获单元的计数器，通过计数器差值换算取得其频率。
图1体系整体结构框图
2.2数据收集单元规划
依据用户需求，该体系的微处理器选用Philips公司的32位ARM7处理器IPC2292，该芯片具有运算速度快、接口丰厚、I/O扩展才能强等长处。LPC2292具有SPI总线接口，通讯时钟最高可为体系时钟的1/8，便于和扩展A/D衔接。
体系规划的首要意图是完结各传感器及发动机电子操控单元输出的多路模仿信号的快速高精度收集与传输。为便于体系规划与操作，增强体系对各信号的适应性，有必要挑选一款多通道、快速、高精度、接口灵敏的模数转化器。AD7490是一款12位、16通道、低功耗、高速模数转化器，当其作业电压为5v时最高采样率可到达1MS/s，其数据输出接口为通用串行SPI总线。该芯片的作业电源和数字接口电源彼此独立，当其作业电压为5V时，数字接口电压为5V或是3.3V，这就使得该芯片便于和各种微处理器衔接，不存在接口电压不匹配的问题。一起其模仿输入电压规模能够通过微处理器向其内部的相应寄存器写人命令字调理。这使得该芯片操作上具有很强的灵敏性，软件规划简略，其各方面都满意体系规划的要求。
SPI是一种全双工的串行总线，在该体系的规划中SPI总线上具有一个主机和3个从机。LPC2292作为主机，3片AD7490作为从机，为保证总线上主机位置的唯一性所以把ARM7接口的SSELO脚上拉，主机通过I/O逻辑单元操控挑选从机，接口原理图如图2所示。当主机确认从机之后将通过SPI总线向从机发送转化命令字，一起从机将转化数据通过SPI总线发送给主机。这样一片ARM7微操控器操控48路模仿信号的数据转化，降低了选用多路开关操控的复杂性，进步了体系的可靠性。
图2 AD7490与IPC2292接口原理图
3 A/D非线性差错标定
实践的数据收集体系中，模仿信号一般要通过扩大、滤波、整流等电路后将信号调度成合适A/D模仿输入规模的要求。一般情况下，实践物理量与收集得到的数字量之间都会有必定的差错，并存在必定的非线性联系。电子%&&&&&%本身生产工艺、外界环境、支撑数据收集体系的电路、参阅电压及作业电源的不稳定等都是导致实践物理量y与微处理器取得的数字量x之间存在非线性联系的重要因素。为了取得较实在的数据有必要对体系进行校对。
