用AT89C52微控制器实现双路振动相位测量

本文介绍了以ＡＴ８９Ｃ５２单片微处理控制器为中心的相位测量的工作原理,在详细阐述了测量系统的硬件构成的基础上,给出了软件的设计方法,并对测量误差进行了分析。     

基于振动理论的微惯性测量元件

对基于振动理论的微型惯性测量元件半球谐振子陀螺仪、微机电系统惯性测量元件的原理、性能和研究现状作了分析,最后指出了惯性测量元件的发展方向。     

基于图像边缘识别的面内振动位移测试方法

为降低传统测试系统的复杂度并减小其对被测结构的附加质量影响,提出了一种以视频图像作为测试信号的振动测试方法,建立了被测物体位移与图像边缘识别结果的对应关系.由于在经典的图像边缘处理中,不连续边缘和虚假边缘会对处理结果有一定的影响,利用数据拟合的方法对图像边缘处理方法进行了改进,从而使测试结果更加精确.为验证该测试方法的...     

基于视频图像处理的油田井管长度测量研究

系统应用视频测量技术测量油田下井管长度，能够在井管被吊车吊起的过程中完成测量，实时性较高。文章介绍了实际应用的具体方法，分析了系统的硬件组成及各个部分的作用。该系统测量准确，实用性高。最后说明了系统应用的局限性以及改进的方法。     

基于虚拟仪器的振动攻丝机振动参数测量

对于机械式振动攻丝机,当主轴在回转振动的同时还有回转运动和轴向移动,振动参数的测量是困难的.主要的困难是振动信号的提取.将等幅摆振信号通过正弦变化率调制,得到了振频不变、振幅变为不等幅的扭振信号.调制后的扭振信号包含振频和振幅信息,采用虚拟仪器技术可以从调制后的信号中得到振幅和振频.由于位移传感器的测量范围大于扭振振幅的范围,该测量仪要求较高的A/D转换精度.该仪器可以实现在线实时标定.采用信号调制技术与虚拟仪器技术相结合,解决了振动攻丝机振动参数测量问题.经试验证明,该测量原理是可行的.     

一种基于图像相位信息的亚像素微位移测量算法

综合考虑了图像的振幅和相位信息,并按相位涡旋的物理和几何特征,研究了基于数字散斑图像相位奇点匹配的位移测量算法。该算法对图像的交流信号,经用希尔伯特变换方法,提取散斑图像的实部和虚部信息,并用曲面拟合方法确定相位奇点的坐标,从而确定图像序列间的位移。试验结果表明,相位奇点匹配算法具有良好的精确度和稳定性。     

微机械器件形状与尺寸的图像测量研究

采用面阵CCD作为图像传感器,结合微机械器件结构尺寸的测量特点,建立非接触式无损图像测量系统,并给出了典型平面几何尺寸的测量原理和算法.试验结果表明系统具有良好的稳定性和较高的精度.     

基于Canny算子和FFT的非接触图像振动测量研究

针对接触式振动测量过程中需要接触被测结构且易受外界影响,双目视觉非接触式振动测量过程中操作步骤较复杂的问题,提出了一种基于Canny算子和FFT的非接触图像振动测量方法。首先通过相机采集被测结构的运动图像,并进行了灰度化处理,利用Canny算子提取了图像的边缘特征;然后选取了图像系列像素点,用Matlab软件跟踪提取了其运动信息,进行了FFT分析,得到了该边缘像素点的振动频率,即被测结构的振动频率;最后进行了简支梁正弦激励稳态响应实验与悬臂梁冲击响应测试实验,并将实验结果与加速度传感器测量结果进行了比较。研究结果表明:在10 Hz～35 Hz简支梁正弦激励下测得的振动频率与传感器测量结果相对误差小于1.1%,悬臂梁冲击响应测试下测得的振动频率与传感器测量结果相对误差小于0.7%,该方法具有实际应用的可行性。     

振动图像结合CNN的轴承振动信号分析方法研究

本文以强背景噪声下振动信号特征提取和建模分析为研究目标,提出将振动信号转换为振动图像的信号变换方法,以深沟球轴承故障诊断振动信号和轴承质量等级评估振动信号为实验数据集,基于振动图像的卷积神经网络模型（VI-CNN）,并采用正确识别率（CRR）作为模型精度的评价指标。实验结果表明:对于轴承故障诊断和质量等级评估的定性判别,采用VI-CNN对比其他建模方法正确识别率分别为100%和98.16%,模型有更好的稳健性。     

基于散斑干涉的相位测量技术研究

本文对几种基于散斑干涉方法的相位测量技术进行了研究与比较,包括时间相移法、空间相移法、空间载波相移法以及空间载波傅立叶变换法,分析和比较了这些方法的优缺点,并对时间相移法和空间载波傅立叶变换法进行了试验研究。     

基于振动模态的微器件结构设计评价方法

为了提高微器件的设计效率,提出一种微器件的结构新型设计评价方法。首先,根据理论分析获得微机械陀螺结构设计原则,以典型两质量块微机械陀螺为研究对象,利用有限元工具与模态分析相结合,获得该系统固有频率和相应的振型矩阵;然后,利用模态叠加法求各阶模态对于驱动振动和检测振动的贡献度,并采用能量法分析各阶模态对系统的影响;最后,针对两类音叉式微机械陀螺具体实例模型,分别获得系统各阶模态能量在频域上的分布情况,证明所提出的微结构设计评价方法的正确性。     

一种基于最小均方差算法的散斑图像微位移测量系统

为了满足微位移量的实时、非接触测量的需要,研制了基于散斑图像的一种嵌入式微位移测量系统,它是基于最小均方差法和DSP处理器(TMS320DM642)设计的.重点阐述软件系统和实验系统的设计与实现方法,并在不同运动速度和表面粗糙度的条件下,对其测量系统进行实验和数据分析.实验结果表明,该测量系统是可行有效的.     

基于时间平均成像的结构振动测量

介绍了利用时间平均成像的简谐激励方法测量多自由度结构振动的原理。由于该方法只需用CCD图像传感器分别摄取被测结构某点在静态和在简谐激励下的时间平均成像，即可得出在此频率下结构响应的振幅，因而在结构非接触测量领域中是一种具有较大发展潜力的测量方法。本文通过实验验证了该方法的有效性。     

基于主振模态预测的带锯振动主动抑制系统

针对带锯条振动引起的材料损失、锯条寿命降低、锯材尺寸精度及加工面质量变差的状况,设计了一种基于主振模态预测的带锯条振动主动抑制装置。该装置实时采集带锯条横向、纵向及扭转方向上的多维度振动信号,并采用基于EMD筛分方法的主振型模态识别算法,来构建振动信号关于主振型模态的预测模型,最后基于实时采得的数据及其预测模型的输出量,通过PID控制方法控制电液阻尼减振器。实验结果表明,该装置对带锯条横向、纵向及扭转方向上的抑振效果分别可达80%、66%、75%。     

基于横向振动的旋转机械扭振信号提取方法

在转子系统中存在横向振动与扭转振动的耦合,扭转振动的信息被调制在横向振动之中。鉴于此,提出一种基于横向振动传感器信号提取微弱扭转振动信息的方法。通过对横向振动信号进行Hilbert振动分解得到单一成分的信号,再通过Hilbert变换从中提取相位角,分解相位角即可获得扭振信号,进而计算出原始扭振信号的幅值与频率。数值仿真和试验结果表明,该方法可以精确地获取扭振信号,具有较高的频率分辨率,试验提取得到的频率相对误差仅为0.38%,并通过工业级离心压缩机试验台验证了其工程应用的可行性。该方法可实现对未安装专门扭振测试仪的机组进行扭振补充监测,提供了一种工程扭振监测的便捷途径。     

基于神经网络的峰值检测与相位测量的研究

本文提出了基于神经网络的峰值检测方法 ,通过检测正弦信号两相邻峰值点可以计算出某一时刻信号的相位值。模拟计算表明 ,该方法不存在原理误差 ;利用存储示波器取得两信号的模数转换数值 ,然后计算其相位的结果表明 :当信号的信噪比等于 40 d B时 ,单次测量的误差为± 0 .2°;该方法可以对干涉仪中非理想的信号进行处理。     

微悬臂振动干涉测量非正交信号的处理算法

设计了干涉条纹形状对悬臂角度变化不敏感的干涉光路系统,针对实际干涉条纹光电转换信号的特点,提出了对难以保证正交化的两路信号进行实时椭圆拟合的方法。应用椭圆拟合及换算参数的结果,推导了干涉条纹相位变化的理论公式。最后,根据相位量与振动位移量的关系,以及振动位移连续性的特点,通过直接解包裹的衔接算法,得到了最终振动位移量。实验表明,该方法在保证足够采样频率的条件下,无需额外硬件计数电路,就能完成微悬臂振动位移的干涉量级精度的测量。     

基于面阵CCD的振动非接触测量

介绍了基于面阵CCD的振动非接触测量系统的原理和结构。对系统参数的确定方法和系统所采集的序列运动图像的处理方法进行了分析。并通过实验验证了系统的可靠性     

基于石英挠性加速度计的卫星微振动测量控制单元的设计

卫星微振动高精度测量与控制是评价卫星平台与遥感系统等有效载荷成像质量和高精度姿态指向的关键因素,石英挠性加速度计作为高精度加速度敏感传感器可应用于卫星在轨微振动监测。针对石英挠性加速度计,设计了一种测量与控制电路,作为在轨微振动测量系统的核心组成单元,用于微加速度信号的检测与调理、抗混叠滤波、数据同步采集、处理、存储和状态控制。实际测试表明其信号测量精度高,数据采集同步性好,工作稳定可靠。