本發(fā)明涉及工業(yè)縫紉機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及信號(hào)處理方法。

背景技術(shù)：

目前縫紉機(jī)系統(tǒng)性能測(cè)試主要依賴于示波器，通過(guò)示波器采集縫紉機(jī)編碼器電壓和電機(jī)電流信號(hào)，測(cè)試人員對(duì)信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)性能指標(biāo)分析，這種方法在測(cè)試大樣本數(shù)據(jù)時(shí)非常耗費(fèi)時(shí)間，而且測(cè)試結(jié)果誤差大，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能不能通過(guò)波形直接進(jìn)行對(duì)比。隨著紡織業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，產(chǎn)品開發(fā)周期要求越來(lái)越短，這對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)性能測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)故障診斷和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品測(cè)試提出了更高要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及信號(hào)處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不能便捷快速的對(duì)縫紉機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：處理器；與所述處理器電連接的位置傳感器；與所述處理器電連接的縫紉機(jī)通訊接口；與所述處理器電連接的縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口；以及與所述處理器電連接的信號(hào)顯示設(shè)備。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述位置傳感器包括設(shè)置于所述縫紉機(jī)的Hall位置傳感器以及光電編碼器。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述信號(hào)顯示設(shè)備為電腦，所述處理器通過(guò)一串口轉(zhuǎn)換器與所述電腦電連接。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述信號(hào)顯示設(shè)備為L(zhǎng)CD顯示器。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述信號(hào)顯示設(shè)備為示波器，所述處理器通過(guò)DAC轉(zhuǎn)化模塊與所述示波器電連接。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述位置傳感器、所述縫紉機(jī)通訊接口、以及所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口依次通過(guò)一高阻抗芯片以及高速光電隔離芯片與所述處理器電連接。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述處理器為一DSP芯片。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述處理器通過(guò)所述縫紉機(jī)通訊接口獲取所述縫紉機(jī)的內(nèi)部參數(shù)。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述處理器通過(guò)所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口實(shí)時(shí)獲得對(duì)所述縫紉機(jī)的腳踏信號(hào)，且通過(guò)所述光電編碼器分析獲得所述縫紉機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明還提供一種信號(hào)處理方法，應(yīng)用于如上任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的處理器中，所述方法包括：獲取所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口傳輸?shù)哪_踏信號(hào)；獲取所述位置傳感器檢測(cè)的位置信號(hào)；獲取所述縫紉機(jī)通訊接口傳輸?shù)目p紉機(jī)內(nèi)部參數(shù)信息；根據(jù)所述腳踏信號(hào)以及所述位置信號(hào)分析獲得所述縫紉機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息、腳踏信號(hào)、以及所述電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算獲得所述縫紉機(jī)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)；將所述動(dòng)態(tài)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，且將分析后的結(jié)果發(fā)送至信號(hào)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。

如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及信號(hào)處理方法，獲取所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口傳輸?shù)哪_踏信號(hào)；獲取所述位置傳感器檢測(cè)的位置信號(hào)；獲取所述縫紉機(jī)通訊接口傳輸?shù)目p紉機(jī)內(nèi)部參數(shù)信息；根據(jù)所述腳踏信號(hào)以及所述位置信號(hào)分析獲得所述縫紉機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息、腳踏信號(hào)、以及所述電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算獲得所述縫紉機(jī)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)；將所述動(dòng)態(tài)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，且將分析后的結(jié)果發(fā)送至信號(hào)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。本發(fā)明可以快速便捷的對(duì)縫紉機(jī)的性能和工作狀態(tài)進(jìn)行分析。

附圖說(shuō)明

圖1顯示為本發(fā)明的應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在一具體實(shí)施例中的組成示意圖。

圖2顯示為顯示為本發(fā)明的應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在一具體實(shí)施例中的組成示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的信號(hào)處理方法在一具體實(shí)施例中的流程示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的一具體實(shí)施例中數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析波形示意圖。

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

10 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

11 處理器

12 位置傳感器

13 縫紉機(jī)通訊接口

14 縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口

15 信號(hào)顯示設(shè)備

30 方法

31～36 步驟

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

為了使本發(fā)明之?dāng)⑹龈釉敱M與完備，可參照附圖及以下所述之各種實(shí)施例。但所提供之實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍；步驟的描述亦非用以限制其執(zhí)行之順序，任何由重新組合，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。

于實(shí)施方式與申請(qǐng)專利范圍中，除非內(nèi)文中對(duì)于冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)。將進(jìn)一步理解的是，本文中所使用的「包含」、「包括」、「具有」及相似詞匯，指明其所記載的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、組件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個(gè)或多個(gè)其它特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、組件、組件，與/或其中之群組。

關(guān)于本文中所使用的「網(wǎng)絡(luò)」泛指具有結(jié)構(gòu)關(guān)系、組成關(guān)系、連接關(guān)系、通信關(guān)系、運(yùn)算關(guān)系、或邏輯關(guān)系的實(shí)體元件或抽象元件的關(guān)系組合，不局限于實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)。

請(qǐng)參閱圖1，顯示為本發(fā)明的應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在一具體實(shí)施例中的組成示意圖。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10包括：

處理器11；所述處理器11優(yōu)選為一DSP芯片。

與所述處理器11電連接的位置傳感器12；

與所述處理器11電連接的縫紉機(jī)通訊接口13；

與所述處理器11電連接的縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口14；

以及與所述處理器11電連接的信號(hào)顯示設(shè)備15。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10的組成如圖2所示，所述處理器11為一DSP芯片。所述位置傳感器12包括設(shè)置于所述縫紉機(jī)的Hall位置傳感器以及光電編碼器。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述信號(hào)顯示設(shè)備15為電腦，所述處理器11通過(guò)一串口轉(zhuǎn)換器與所述電腦電連接。其中，所述信號(hào)顯示設(shè)備15為L(zhǎng)CD顯示器。優(yōu)選的，所述信號(hào)顯示設(shè)備15為示波器，所述處理器11通過(guò)DAC轉(zhuǎn)化模塊與所述示波器電連接。優(yōu)選的，所述DAC轉(zhuǎn)化模塊為4通道高精度DAC。

且如圖2所示，所述位置傳感器12、所述縫紉機(jī)通訊接口13、以及所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口14依次通過(guò)一高阻抗芯片以及高速光電隔離芯片與所述處理器11電連接。

于本具體實(shí)施例中，所述處理器11通過(guò)所述縫紉機(jī)通訊接口13獲取所述縫紉機(jī)的內(nèi)部參數(shù)。

于本發(fā)明一具體實(shí)施例中，所述處理器11通過(guò)所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口14實(shí)時(shí)獲得對(duì)所述縫紉機(jī)的腳踏信號(hào)，且通過(guò)所述光電編碼器分析獲得所述縫紉機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。

請(qǐng)參閱圖3，顯示為本發(fā)明的信號(hào)處理方法在一具體實(shí)施例中的流程示意圖。所述信號(hào)處理方法30應(yīng)用于如圖1或2所示的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的處理器10中，

所述方法30包括：

31：獲取所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口傳輸?shù)哪_踏信號(hào)；

32：獲取所述位置傳感器檢測(cè)的位置信號(hào)；

33：獲取所述縫紉機(jī)通訊接口傳輸?shù)目p紉機(jī)內(nèi)部參數(shù)信息；

34：根據(jù)所述腳踏信號(hào)以及所述位置信號(hào)分析獲得所述縫紉機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速；

35：根據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息、腳踏信號(hào)、以及所述電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算獲得所述縫紉機(jī)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)；

36：將所述動(dòng)態(tài)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，且將分析后的結(jié)果發(fā)送至信號(hào)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。

如圖4所示，顯示為本發(fā)明一具體實(shí)施例中數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析波形示意圖。通過(guò)DSP實(shí)時(shí)分析腳踏信號(hào)和速度反饋信號(hào)(光電編碼器反饋的信號(hào))的數(shù)據(jù)，計(jì)算縫紉機(jī)啟動(dòng)時(shí)間、超調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差、剎車時(shí)間等?？p紉機(jī)加速時(shí)間tr，從腳踏信號(hào)開始t1至速度反饋第1次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值t2作為加速時(shí)間；超調(diào)量σ％，通過(guò)計(jì)算全過(guò)程速度最大值Vmax與穩(wěn)態(tài)值Vmin計(jì)算得到；穩(wěn)態(tài)誤差ess，在穩(wěn)定階段計(jì)算速度最大值Vsmax和最小值Vsmin的差值得到；剎車時(shí)間td，從腳踏松開開始t3至速度反饋為0時(shí)t4作為剎車時(shí)間，DSP自動(dòng)計(jì)算完畢后，最后通過(guò)LCD顯示器顯示系統(tǒng)性能參數(shù)，測(cè)試人員直接讀取即可，很大程度提高了測(cè)試效率和測(cè)試準(zhǔn)確度。計(jì)算公式如下：

加速時(shí)間：tr＝t1-t2

超調(diào)量：

穩(wěn)態(tài)誤差：ess＝Vsmax-Vsmin

剎車時(shí)間：td＝t3-t4

本發(fā)明可以實(shí)時(shí)的采集工業(yè)縫紉系統(tǒng)編碼器和腳踏模擬信號(hào)，通過(guò)與縫紉機(jī)采取高阻抗光電隔離的方式進(jìn)行通信，對(duì)縫紉機(jī)信號(hào)無(wú)任何影響，通過(guò)電腦虛擬示波器和DAC數(shù)據(jù)輸出，快速的分析出系統(tǒng)性能參數(shù)，不用測(cè)試人員再去測(cè)試編碼器脈沖信號(hào)得到系統(tǒng)性能指標(biāo)參數(shù)，從而提高工作效率和測(cè)試精度；通過(guò)DSP與工業(yè)縫紉機(jī)通訊可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控縫紉機(jī)內(nèi)部狀態(tài)參數(shù)，方便測(cè)試人員快速整定控制參數(shù)和解決系統(tǒng)故障問(wèn)題；本發(fā)明還可以自動(dòng)分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)系能指標(biāo)，并通過(guò)LCD顯示器進(jìn)行顯示。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10是一個(gè)綜合性的測(cè)試分析平臺(tái)，支持多種編碼器接口，可應(yīng)用到工業(yè)縫紉機(jī)競(jìng)品測(cè)試階段、研發(fā)階段、測(cè)試階段、售后維護(hù)階段，進(jìn)而加快軟件開發(fā)、驗(yàn)證、測(cè)試進(jìn)度，對(duì)縫紉機(jī)各種數(shù)據(jù)驗(yàn)證后也保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

綜上所述，本發(fā)明的應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及信號(hào)處理方法，獲取所述縫紉機(jī)腳踏信號(hào)接口傳輸?shù)哪_踏信號(hào)；獲取所述位置傳感器檢測(cè)的位置信號(hào)；獲取所述縫紉機(jī)通訊接口傳輸?shù)目p紉機(jī)內(nèi)部參數(shù)信息；根據(jù)所述位置信號(hào)分析獲得所述縫紉機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)信息、腳踏信號(hào)、以及所述電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算獲得所述縫紉機(jī)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)；將所述動(dòng)態(tài)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析后的結(jié)果發(fā)送至信號(hào)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。本發(fā)明可以快速便捷的對(duì)縫紉機(jī)的性能和工作狀態(tài)進(jìn)行分析。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。