随着互联网的发展,越来越多的传感器及仪器、仪表已经将网络接入功能作为其默认配置,以实现设备的远程监控、在线故障诊断、数据传输和信息分布式处理。信号采集模块是设备状态监控系统中的重要组成部分,作为整个系统的最前端,负责现场中信号采集与处理。而时栅位移传感器系列产品是完全由中国自己发明的,拥有全部知识产权的新型位移传感器,所有硬件与软件部分全部由我们设计、研制而成,在集成互联网功能,促使时栅位移传感器系列产品在基于工业互联网的智能制造方面具有先天优势。基于此,本文开展时栅传感器远程监控系统信号采集与分析算法研究,主要的研究内容如下:(1)时栅位移传感器的基本原理。阐述了时栅的时空坐标转换的基本理论,结合该理论介绍了场式时栅位移传感器的物理模型和测量原理,并对时间行波信号的进行误差分析。(2)信号采集系统的硬件设计。主要介绍了系统硬件电路设计的原理,采用STM32F407和TMS320F2812双CPU设计,包括系统硬件的总体结构、电源设计、主控模块电路设计、激励信号产生电路设计、感应信号调理电路设计、数据采集与DSP信号处理电路设计、通信接口模块电路设计。最后对PCB设计的注意事项进行了说明。(3)信号采集的分析算法研究。主要阐述了快速傅里叶变换的基本原理,说明了该算法存在的频率谱泄漏问题,以及栅栏效应问题。随后计算出各窗函数的双谱线插值算法的修正公式,和各窗函数的三谱线插值算法的修正公式,进行对比仿真实验得出计算精度较高的加窗插值算法。(4)采集系统的软件设计。主要对系统的软件功能进行说明,包括主程序设计、信号产生模块软件设计、信号采集与处理模块软件设计、通信模块软件设计,并且编程的过程采用模块化的设计,便于程序的修改和可读性。(5)系统测试与分析。包括了系统硬件电路调试、系统实验平台的搭建、软件算法实验和通信调试,通过实验对各个模块进行了验证测试,硬件和软件都达到了预期的要求。通过完成时栅传感器远程监控系统信号采集与分析算法研究,设计新型的信号采集系统,并研究相应的算法对采集的数据进行处理,达到时栅智能化和数字化的水平,能够实现其远程的故障诊断和校验的功能,提升时栅产业化的价值。