基于PC104的放线车检测系统硬件设计

法。以10 M的晶振经FPGA内部逻辑分频后产生100 K的方波信号为标准的频率信号。

4 系统误差分析

4．1 传感器输出4～20 mA电流信号的测量精度

根据系统要求，在实验室中搭建了实验校准平台。向采集调理板中分别输入4 mA、8 mA、12 mA、16 mA、20 mA的模拟传感器信号，工控机采集到的数据如表1所示。

由公式I=VK1+K0代入输入电流I和实测电压V的第一组和第五组数据计算出K0，K1。根据系统要求取测试设备精确度为系统测量精度指标，这个数值是传感器和测量仪表在规定条件下允许的最大绝对误差值相对于其测量范围的百分数，它可以用下式表示：

△A为测量范围内允许的绝对误差，YFS为满量程输出值。由表1可以看出测量精度误差最大的是第4组，测量相对误差为0．015％，远小于系统测量精度不大于1％的要求，硬件部分具有良好的线性度。

4．2 转速传感器脉冲信号的测量精度

转速脉冲采用测周法测量转速，根据其测量原理，测量误差主要来自于基准频率信号，测量逻辑产生的基准频率信号的误差小于3个基准信号周期，可以通过提高基准频率的方法降低测量误差。当放线速度10 km／h，基准频率100 kHz时，测量相对误差=误差基准信号周期个数／1个被测信号周期内基准频率信号计数个数。被测信号周期最小约为0．38 s，一个周期内基准频率信号计数值约为3．8x104，测量误差≈7．9x10-3。远小于测试精度要求。

5 结论

文中所研究的恒张力放线车综合检测系统硬件部分是一种基于PC104模块设计的高可靠性的、多参数测量的综合检测装置。基于PC104总线模块的设计使系统结构紧凑，可靠性高，简化了系统设计。本系统中，使用简单的电路设计，选择使用广泛、性价比高的元器件很好的实现了设计要求，节约了成本，保证了可靠性。