基于PC104的放線車檢測系統硬件設計
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3 放線速度的測量邏輯設計
恒張力放線車在放線過程中，導線必須經過張力設定盤，因此可以通過測量張力盤的轉速來確定實際的放線速度。張力設定盤轉速的測量通過非接觸式脈沖傳感器采集轉速信號。轉速測量主要有兩種方法，分別為：1)測頻法：記錄在確定時間Tc內待測信號的脈沖個數M，則待測頻率F=M／Tc；2)測周法：在待測信號的一個周期Tx內，記錄標準頻率信號的變化次數M，則待測信號的頻率F=M／Tx。測周法在待測信號頻率較低時測量誤差較小。張力放線車在施工過程中放線速度小于10 km／h，大于1 km／h，張力設定盤每轉一圈轉速傳感器輸出6個脈沖信號，故本系統采用測周法。以10 M的晶振經FPGA內部邏輯分頻后產生100 K的方波信號為標準的頻率信號。
4 系統誤差分析
4．1 傳感器輸出4～20 mA電流信號的測量精度
根據系統要求，在實驗室中搭建了實驗校準平臺。向采集調理板中分別輸入4 mA、8 mA、12 mA、16 mA、20 mA的模擬傳感器信號，工控機采集到的數據如表1所示。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/193676.htm
由公式I=VK1+K0代入輸入電流I和實測電壓V的第一組和第五組數據計算出K0，K1。根據系統要求取測試設備精確度為系統測量精度指標，這個數值是傳感器和測量儀表在規定條件下允許的最大絕對誤差值相對于其測量范圍的百分數，它可以用下式表示：
△A為測量范圍內允許的絕對誤差，YFS為滿量程輸出值。由表1可以看出測量精度誤差最大的是第4組，測量相對誤差為0．015％，遠小于系統測量精度不大于1％的要求，硬件部分具有良好的線性度。
4．2 轉速傳感器脈沖信號的測量精度
轉速脈沖采用測周法測量轉速，根據其測量原理，測量誤差主要來自于基準頻率信號，測量邏輯產生的基準頻率信號的誤差小于3個基準信號周期，可以通過提高基準頻率的方法降低測量誤差。當放線速度10 km／h，基準頻率100 kHz時，測量相對誤差=誤差基準信號周期個數／1個被測信號周期內基準頻率信號計數個數。被測信號周期最小約為0．38 s，一個周期內基準頻率信號計數值約為3．8x104，測量誤差≈7．9x10-3。遠小于測試精度要求。
5 結論
文中所研究的恒張力放線車綜合檢測系統硬件部分是一種基于PC104模塊設計的高可靠性的、多參數測量的綜合檢測裝置。基于PC104總線模塊的設計使系統結構緊湊，可靠性高，簡化了系統設計。本系統中，使用簡單的電路設計，選擇使用廣泛、性價比高的元器件很好的實現了設計要求，節約了成本，保證了可靠性。
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