主题：【讨论】对一个项目的执着01 -- 米高扬
家园 【讨论】对一个项目的执着01 这几年一个项目，拖了好几年，一直在胶着。理论上很简单，但是做起来老不出成果。
振动环境数据采集系统技术指标
在飞行过程中，该系统能够自动采集三个不同部位的应变及一个部位的温度信号并存储、处理，独立供电，不需要机组成员操作。在试飞起落完成后，通过数据接口下载数据并采用转换软件将数据转换为十进制数据文件。
具体技术指标：
1、采集通道：4个通道（3个应变通道；1个温度通道）。采集应变的幅值范围±3000με，精度±5με；温度±2℃；通道间相互独立，某通道故障不会影响其他通道正常工作；
2、采集频率范围50Hz～5KHz范围内的动态应变信号，要求采样速率≥10KHz，并可以通过控制程序调整。温度采样速率1Hz；
3、系统设置自动或手动调零，并保证零点漂移在允许范围内（1~2με/h）；
4、存储选用不小于2G的Flash内存芯片，系统采集记录容量不能少于3小时的飞行记录数据；应变片选择BF350-3AA(23)，温度传感器选用贴片式AD590或NTC等方便安装的温度传感器；
5、每次采集的数据中要包含采集起始时刻，结束时刻，采样率等信息，数据丢失率要求小于2‰；通过上位机软件导出后,最终提供的十进制数据应包含5列：时间，应变1，应变2，应变3，温度；
6、配有运行于WinXP平台的上位机软件，该软件具有状态监测，自检，参数配置，文件处理等功能；
7、设置系统时钟，起点时刻与标准授时（北京时间）误差在5s内，能使分析结果中应变突变等时刻与相应的飞机操纵时刻对应起来；
8、测试系统自带电源，并且该系统(指仪器本身)在工作温度范围（-40℃~85℃）内至少能连续采集数据3 h以上，总重量不超过1 Kg，采集器与传感器连接线长度5m左右；
9、系统同时设置软件及硬件触发，包括触发采集及触发结束。软件触发采取计算应变平均值与预设门槛值比较的办法；硬件触发暂定安装双轴向加速度传感器（陀螺仪）；
10、所有器件均满足军工级应用标准，系统的电磁兼容，耐冲击（9g），环境温度，符合国军标要求，防爆，防水等满足IP67标准；
家园 一点小建议 我觉得这个项目应改分两期搞，第一期作预研，不要管体积什么的，只管满足技术要求，就拿电脑加上A/D采集卡，作一台样机，只要数据采集能够达到要求，就可以在这个基础上评估信号采集需要的硬件条件和软件条件，在此基础上就可以有针对性的进行软件优化和硬件优化，然后选择合适的硬件平台实现。
一步到位很容易纠缠到各种硬件平台局限性和软硬件配合的问题上，这种问题一般需要高手解决，而高手在哪里都不大可能去干这么小的项目。
家园 【讨论】沟起我的兴趣，再吹吹牛 有些需要你澄清的，你在03提到的去除滤波电路后的测试，是不是指直接把信号加在A/D输入。还是A/D输入前还有一个放大。如果是前者，那么这个A/D转换IC有问题，如果是后者那么多半是放大器有问题。从你的结果来看这个放大器还有非线性问题，并且极点选择有问题。A/D部分如果基准电压高频纹波没滤干净也会出一些莫名其妙的事情（这点在学生年代碰到过，不过现在的IC和当年已经有很大的改进了）
我的设计会这样考虑：
1、选择适合的基准电源模块同时供给A/D和应变测量电桥，做好电源退藕。这样只要两者是正相关的，那么可以简化电源补偿部分的设计。
2、传感器输出到A/D输入使用两级放大，第一级兼做滤波。前级可以考虑用斩波稳零的运放。有一个Max293的看上去挺不错。
3、输入阻抗不要太高
4、前端模拟部分的计算先做数值模拟，再实测调整
5、CPU用ARM9
6、SD卡设置为SD模式，SPI模式是串行I/O，速率不够
7、仪器存储数据原始格式需要优化，rentg前面说过了。每个采样周期的数据合并为一个数据帧，前面有包头，后面有CRC
8、时间使用机器内部定时器的序号，在仪器做时间校对的时候复位定时器，并记录校对时刻的真实时间，以后数据记录里的时间使用内部定时器得到的相对时间，直接放在数据包中
9、上位机还原原始数据后，可以对数据做进一步的数字滤波处理，和相关的补偿。这个需要实际运作才能确定，不过这可能是产品最关键的数据了！
这个东西说起来原理是很简单，但是测量仪器想做好是有一定难度的。以前老爸单位进口了一套声学海流计——核心部分全是模拟电路，原理也不复杂。但这东西到我爸退休国内都没仿制出来。当然，需求少不愿意投入也是一个原因。
家园 如有兴趣，可以继续交流。 A/D输入前还有一个放大，是直接输入波形测试的。专门对比输入波形和采集波形。
现在用的cpu是stm32.
刚看了设计对方选择是spi模式。！！！
放大滤波电路选择的是AD8821.
如有兴趣，可以继续交流
家园 SPI的问题也许我错怪厂家了 查了一下，使用SPI的理由很简单。stm32带SPI接口,高性能型号的在SPI模式下可以支持30M位/秒的速度，也就是差不多3M字节每秒。就速度来看即使是SPI模式也完全满足你的需求。问题似乎在于SPI模式需要CPU控制较多，而且SD卡的写入速度天生不恒定，缓冲没做好就容易出现跳存现象。
而STM32似乎还支持sdio接口，可以用DMA方式，这样CPU的利用率可以降下来，只要缓冲区够大即可。具体的要看你的型号。
家园 还是不对 stm32手册上的速度是指的片上spi外设支持的最高时钟速度，实际做下来SPI方式写SD卡很难超过200KByte/S，网上可参考的DEMO代码速度才50KByte/S。很难理解的是楼主到这里发帖，而且是网友提醒下才去查是否SPI方式存储，这样也叫执着么？昨天发了个做这方面行家的信息，居然审核不通过，当然也可以理解。。
家园 这个好像是你要的东西？ 家园 谢谢 他们和我们是同行 他们的进度还没我们做的好，而且是纯理论。
奇怪的是理论不难，但是就是做不出工程样机。
家园 【讨论】师弟给我的一封信05 米师兄：
我就称呼小米师兄了，呵呵。咱们说一下这个项目的事情吧。
这个采集仪的研制我是10年秋天介入的，但看合同应该是06年就开始了，10年底急着结题，当时是##一家公司在做，大米老师和我折腾了几个月催着对方加快进度，但最终没有达到设计标准，虽然项目也结题了。结题后老板还是继续想把这个东西完善，先后找了3家在做：
11年初开始西安这公司重新设计，经咨询计算机学院老师，前端调理电路由惠斯通电桥改为安德森电流环，但问题一直有，他们软件能力有限，存储速度跟不上采集速度，导致不能连续工作，后来他们利用关系搞到了一个成品电路板，FPGA设计，又加了一些电路重新设计，到目前为止，他们的电流环所用的恒流源精度不高，导致数据的分辨率不够。
11年秋，深圳一个老板的同学开始做这个，他们速度挺快，出了两款，但是问题也不少，目前第三版还没有改出来，他们的方案和存在的问题在附件中。
11年冬成都这家公司开始做这个项目，今年4月份过来做了初步测试，主要问题是：所测数据的线性度不准确；还没有写好的控制软件；当时测试采集出来的数据很乱，可以说准确度，速率等没法分辨测试，他们拿回去改进目前还未返回。
小米师兄，这个采集仪给对方一说，都觉得简单，但是拿出来的产品没有一个使人满意的。我觉得主要问题一方面他们觉得简单投入的精力不足，没有意识到把前端调理电路和采集存储集成在很小的电路板上的难度；另一方面可能是找的公司的实力不够吧。我前几天和一个代理采集仪的经理聊天，他说这个技术问题不太难，国外没有类似商用成品的原因可能是需求不大。
老板这个采集仪研制进度的确耽误了很多，也错过了不少很好的机会。个人觉得这个东西要做好还是要找对有实力的公司，而且也要考虑这个仪器的造价成本。
三家的东西每次拿过来都想好好测试一下性能，但都是问题太多测试几项后就因为问题太多没法继续测试需要整改，感觉他们拿来测试之前的自我测试几乎为零，很多简单的测试，比如软件设置调试都没有做好。
附件里还有一个硕士论文，介绍这个项目的。但里面的设计方案是最早的，已经淘汰了，可以看一下原理。
祝 好！
家园 【讨论】 请问这个外包么，如果是测量电压，我做过高精度的台式万用表，可以看看，如果不外包，大家讨论下也好
家园 试试Campbell Scientific 试试Campbell Scientific的CR9000x
重量和内存不符合要求。
重量没法改，这种通用工业级的东西对重量不敏感。
内存可以用编程取单位时间内的极值，然后只保存极值。
心脏病不好治。
家园 谢谢 指点 对重量要求很高。没办法呀