疲劳传感器调试及故障排除手册.doc

疲劳传感器调试及故障排除手册疲劳计测试软件主要功能有：发送控制命令，接受返回数据，标定传感器等，控制命令包括发送采集命令，发送数据缓冲区数据命令，采集温度命令，写/读Flash命令，开关供桥电源命令及其他功能。发送与接受的数据格式请参考附件1的数字疲劳传感器通讯协议。软件界面如下图所示。一、关于各文本的介绍串口号：作为通讯端口选择，可用下拉框操作，也可直接输入。仪器号：每个监测面的仪器号由传感器个数决定，例如某个断面的传感器共18只，仪器号就为19,A,B,I，其中0作为广播命令，可以同时操作所有传感器，由于采用RS485通讯方式，不可以同时命令所有传感器发送数据到主机，这将会导致返回数据为乱码。通道号：每个疲劳传感器有两个数据通道，通道0与通道1，可以通过选择相关通道进行该通道的采样命令。地址：FLASH写入读出地址，范围0255，其中254，255为疲劳传感器灵敏度，这里已经存放了数据，禁止修改此地址数据。地址栏下方有蓝色字0的文本框为将写入的数据，红色字0为读出数据显示区域。片上温度：为发送读取温度命令后返回的温度值。接受校验和：显示接受数据包的16位CRC校验和。发送校验和：显示发送数据包的16位CRC校验和。通道事实数据：显示通道的模数转换结果。标定后数据（0通道）：显示0通道标定后数据，为通道事实数据除以标定结果的数据，即电阻变化率（单位十万分之一）。标定后数据（1通道）：显示1通道标定后数据，最下侧横向文本框为接收到数据的ASCII显示，纵向为接受到数据的十六进制显示。二、关于各按钮的使用说明Open按钮：打开串口，此命令可以不使用，用下拉框选择串口时会自动打开串口，这里可用于手写输入串口号时单击此按钮。读取温度按钮：将发送读取温度命令，此命令发送完成后，对应的仪器号的传感器应该有返回数据，第一组数据是返回接受数据成功，第二组数据为返回温度数据，具体数据格式请参考通讯协议。采样命令按钮：将对应的传感器及通道进行AD采样，并将数据放在数据缓冲区，AD采样前需要打开供桥电源（供桥开按钮）。读数命令按钮：将数据缓冲区数据发送到主机。一般在采样命令结束后应该点击此按钮，观察采样的数据。写FLASH按钮：将右侧文本框的数据写入到地址框的地址中。读FLASH按钮：读出对应传感器FLASH地址中数据返回到右侧文本框中。复位按钮：将传感器复位。选择温度补偿按钮：暂不使用。初始化通道：暂不使用。供桥开按钮：打开所有通道供电电源。供桥关按钮：关闭所有通道供电电源，（结束采集后，应该关闭供桥电源，以提高传感器使用寿命等）。自动采集：每隔两秒对对应传感器通道进行采样命令及发送数据命令。三、故障排查此软件的优点在于：可以直接显示模数转换的16进制数据，如果在下侧横向文本框中包含的数据为7FFFFF,800000时（例如最下侧文本框第二行数据），点击一下供桥按钮，再次采样一次，如果返回的数据仍然为7FFFFF,800000时，疲劳传感器可能有损坏，或者数据偏大超过满量程。如果某天数据（电阻变化率）比前一天的数据偏大，超过1%，则说明传感器存在异常（安装前与安装后除外），其他状态均属正常。如果发送命令时出现某一断面所有传感器均无数据返回，说明连接到集线器的信号线、电源线路或专用电源出现问题。如果出现某个集线器下的所有传感器无数据返回，则说明改集线器工作不正常，可以检查集线器工作电压是否在12V左右，如果电压正常，将集线器的任意一端口利用网线引出，将网线的橙，白（橙）两根线连接到RS485的A、B两端，近距离操作。如果此时一切正常，则说明集线器的信号线出现故障。如果某一集线器下的某一传感器发送命令时没有任何数据返回，应首先检查此通道有无该传感器，如果存在此传感器，可以检查传感器的双绞线的集线器端与防护罩端是否接触完好，或者更换网线插槽（集线器各插槽通用），如仍有问题请联系我方。四、注意事项1、目前情况下，一般不要使用FLASH读写命令，以免覆盖FLASH中的重要信息；2、采集前应开供桥电源，预热30秒后传感器数据将稳定；结束检查后应将供桥电源关闭；3、在检查线路的时，传感器防护罩请不要随意打开，以免破坏传感器；4、各线路引线安装顺序请勿随意调整，以免伤害元器件，造成仪器损坏；5、各传感器的初值只因为疲劳计电阻值不同引起，初值大小只要不超过量程就不代表传感器存在问题。附件1一、数字疲劳传感器通讯协议数字疲劳传感器内部集成疲劳传感器与数据采集卡，数据采集卡包括单片机与AD转换器，有两个信号通道。采用自定义协议控制数字疲劳传感器，下面为数字疲劳传感器的详细通讯协议。1.1 硬件：波特率：4800，数据位8位，停止位1位。1.2 原则：使用文本格式协议1.3 格式：格式SohAddrLenDataChecksumLF描述文件头地址码数据块长数据块检验和块尾字节数111n21ASCII码01h30h38hn=0x0b20h(空格)最高位为10ah*说明：1. Soh恒为1，表示文件头。收到该字节时，接收缓冲区指针清零。2. Addr为“0”“9”，“A”“I”，对应传感器编号。“0”为广播地址，此时所用传感器响应相同命令。当设备存贮的地址码超出“0”“8”(ASCII码30h38h)时，响应“0”地址命令。3. Len为数据包长度（这里建议固定为11）。无用字节块填充“X”。4. Data为数据包数据，n字节长，不允许使用ASCII码20h以下的字符（ACK-0x06，NACK-0x07除外）。通常Data中第一字节为命令标识(见1.4)。5. Checksum为从Addr开始到数据块结束所有字节之和，取14位(最高2位丢弃)。分高、低两个7bits字节，将bit8置1。低字节在前，高字节在后。例：如果从Addr开始到数据块结束所有字节之和为32341(7E55H)，则丢弃2位最高位后为3E55H，分成两个7位字节为7CH和55H，最高位置1后为FCH和D5H，所以校验和为D5H，FCH(低字节在前)。1.4 数据块详细解释1.4.1 上位机传感器(以下字串为数据块部分)1. 采样命令“ANXXXXXXXXX”命令标识“A”为采样命令。N对应0x30（表示采样“0”通道）,0x31（表示采样“1”通道）。采样完成后，传感器将数据(有符号long型)转换为字符型放在发送缓冲区。例如：0xfffffffe(-2)转换为“FFFFFFFE”。例：如果采集0通道数据，则字串为“A0XXXXXXXXX”。2. 发送数据命令“BXXXXXXXXXX”仪器收到该命令后立即将发送缓冲区的数据发送到串口。注意：发送数据命令一般是在发送采样命令后使用，因为数据缓冲区的数据为最近一次AD转换产生的数据，返回数据格式参阅1.4.2。3. 读FLASH命令“CZZXXXXXXXX” 此命令为读取传感器内部FLASH命令，ZZ表示地址。例如“CFEXXXXXXXX”，则读出地址为254处的数据。此时注意接受返回数据，返回数据格式参阅1.4.2。4. 开/关供桥电源命令“DZXXXXXXXXX”此命令可以开关供桥电源，开供桥电源时Z=0xaa，反之当Z!=0xaa时，关闭供桥电源这里建议使用Z=0x55（“U”）时关闭供桥电源，例如：如要开供桥电源，字符串为“DUXXXXXXXXX”。5. 保存数据到FLASH“ECCZZZZZZZZ”CC为FLASH地址，ZZZZZZZZ为要保存的数据（8个字符，十六进制，可直接转换为long型）。例如：如果要在地址226处保存78652，则CC为E2、ZZZZZZZZ为0001333C，即0x45,0x32,0x30,0x30,0x30,0x31,0x33,0x33,0x33,0x436. 读取温度命令“FXXXXXXXXXX”，当传感器接受到此命令后将启动AD转换器读温度传感器，注意接受返回的数据，返回数据格式参阅1.4.2。7. 使用/取消温度补偿命令“GZXXXXXXXXX”当Z=0xaa时，使用温度补偿，反之，当Z!=0xaa时，不使用温度补偿。传感器默认不使用温度补偿，温度补偿保留以后使用。8. 复位“HXXXXXXXXXX”将传感器复位，进行重新初始化。1.4.2传感器上位机(以下字串为数据块部分)1收到上位机读命令“BXXXXXXXXXX”后回答“BNZZZZZZZZ”N为此N号通道的数据，N为0x30或0x31，ZZZZZZZZ为数据（8个字符，十六进制，可直接转换为long型）。例如：“B0FFFFFFFE”，则表示该传感器0通道的数据为-2；“B100000002”，则表示该传感器1通道的数据为2。2 收到上位机读FLASH命令“CZZXXXXXXXX”后回答“CNNZZZZZZZZ”NN为该数据所处在的FLASH地址，ZZZZZZZZ为该地址存储的字符串。例如：“23FFFFFFFE”表示在地址0x23处的存储的字符串为“FFFFFFFE”。3 收到上位机读取温度命令“FXXXXXXXXXX”后回答“FSZZXXXXXXX”，其中S表示符号有两种符号+、-；ZZ为具体温度（十六进制）例如“F+20XXXXXXX”表示零上32，“F-10XXXXXXX”表示零下16。1.4.3 其它说明1一个采样周期采样18次取平均，2收到一次通讯后立即回答：校验和正确时，回答YYYY+ACK(ASCII码06)+XXXXXXXXX+Checksum(两个字节)+LF(ASCII码10) ，其中YYYY为输入命令中的前四个字节；例如，发送启动采样命令后，如果传感器接收数据及校验正确后将发送0x01,0x31,0x0B,0x41,0x06,0x58,0x58,0x58,0x58,0x58,0x58,0x58,0x58,0x58,0x9B,0x87,0x0A校验和不正确时，回答YYYY+NAK(ASCII码07) +XXXXXXXXX+Checksum(两个字节)+LF(ASCII码10) ，其中YYYY为输入命令中的前四个字节。（*对于广播命令（地址码