基于数字处理技术的ADC动态测试及分析

本文分析了ＡＤＣ频域测试中采样数据的频谱组成,给出了高准确度ＡＤＣ频域测试的条件。采用数字处理技术对高速ＡＤＣ的动态特性了测试和分析,其结果与ＡＤＣ及其采样电路的设计具有指导意义。     

高速齿轮试验台的动态仿真

研究了机械封闭式高速齿轮试验台的扭转振动系统的动态响应，建立了该系统的动力学模型和数学模型，编制了相应的系统仿真程序，获得了不同速度下两种试验台试验齿轮和陪试齿轮的动载荷系的仿真曲线。     

基于机器视觉的齿轮质量在线检测系统

针对当前齿轮缺陷检测过程中存在的问题,提出了一种基于机器视觉的齿轮在线检测系统设计方案,实现了图像采集与显示、图像分析及运行控制等功能。该系统通过单片机控制模块负责上料设备和传送带运行,并利用光电开关触发高速摄像机实时采集齿轮图像;然后,工控机对采集的图像进行处理,得到齿轮的外观质量信息;最后,工控机将测量的NG和OK信号传送到单片机,驱动外部设备实现齿轮分拣和声光报警。实验表明,该方法具有较高的测量精度和测量效率,能够满足实际生产的需要,为齿轮在线测量提供了新的途径。     

高速凸轮动态性能测试装置研究

基于对高速凸轮动态性能问题的分析,设计研制了高速凸轮测试装置.该测试装置机械本体由直流伺服电机驱动,模块化组件构成,可以方便更换凸轮及改变凸轮机构的速度、刚度、载荷等参数,从而对不同状况下不同凸轮的动态性能进行测试分析.测试系统由LabWindows/CVI开发的虚拟仪器和RTX实时系统组成,RTX实时系统采样周期达到0.2 ms,负责采集数据,虚拟仪器负责数据分析处理,显示及存储.该测试装置工作稳定、可靠,为高速凸轮动态性能研究提供了一个有力工具.     

高速动车组齿轮传动系统振动特性

齿轮传动系统是高速动车组传递动力的关键结构,对车辆运行安全性和结构振动及其受载特性有重要影响,研究高速列车传动系统的动力学性能对提升高速动车组技术、提高车辆系统稳定性和安全性等具有重要意义。采用有限元法、自由度缩减理论以及多体动力学理论,建立了包含齿轮传动系统振动的国内某型高速动车组刚柔耦合系统动力学模型。模型中,车体和轮对处理为刚体,构架和齿轮副处理为弹性体。在验证模型齿轮副啮合特性基础上,研究了多种工况下传动系统的动力学性能及其与车辆系统主要部件之间的动态相互作用,获得了传动系统载荷及其对车辆系统主要部件振动的影响特性。结果表明,轨道激扰和车辆运行速度对传动系统振动有明显影响,传动系统振动对构架、齿轮箱以及电动机振动等有一定的影响。建立的高速车辆-传动系统耦合振动模型,突破了传统轨道车辆动力学模型模式,对深入研究高速动车组传动系统振动特性具有重要作用。     

基于同步数据采集卡的加速度同步采集系统设计

利用一种数据采集卡PCI8025可以实现多通道高速同步无相位差采样的特点,设计了一种加速度采集系统。该系统由计算机、数据采集卡和ADXL330加速度传感器组成,系统硬件结构简单,不仅可以进行多通道循环采样,更可以进行多通道同步采样,克服了目前大多数数据采集系统只能进行多通道循环采样的缺点。     

高速高精度实时相位式激光测距系统

为解决工业现场测量对高速实时精密测距的需求,设计并搭建了一套高速高精度的激光测距系统。系统采用双测尺同时调制的激光光源以及双路信号同步探测的信号处理技术,提高了系统测量速度以满足高速测距的需求;分析验证了欠采样方法应用于的高频信号测鉴相的有效性,基于欠采样可有效降低了鉴相处理电路的复杂度。采用201 MHz+3 MHz的双测尺调制光源及40 MHz的采样频率,结合收发光学系统及信号解算电路,搭建了高速激光测距系统;进行了激光测距系统的测量速度和测量精度实验。实验结果表明,该测量系统的测量速度可达62次/s,测距精度可达±0.2mm。该系统具有高速高精度的实时测量性能,可用于高精度激光扫描仪、动态跟踪测量等高速测距系统。     

基于FPGA和DDR2的通用信号采集系统研究

在进行通用信号采集时，针对大容量、高频率的常见信号的采样需求持续存在。本文基于FPGA嵌入式系统的研究方法，设计通用信号高速采集系统，通过设计采集电路、编写FPGA程序、使用DDR2内存提高数据存储效率，实现通用信号的高速采集、存储与传输。系统搭建了通用信号高速采集硬件系统平台，设计信号的调理电路以及A/D转换电路，根据通用信号高速采集系统的需求设计了采集数据的缓存机制。本系统实现了2种采样速率下对通用信号的高速采集功能，采集数据具有很好的准确性，满足大容量、高频率的通用信号的采样要求。     

直齿圆柱渐开线齿轮影像测量的图像处理技术

介绍了利用数字图像处理技术实现直齿圆柱渐开线齿轮影像测量的方法和步骤。首先,通过影像仪的CCD传感器采集齿轮图像;然后,滤除图像中的噪声信号,利用Zernike矩提取齿轮边缘,对边缘图像齿廓上的点采样,并通过渐开线拟合确定齿轮的基圆半径;最后,得出齿轮的其他几何参数。测量实例表明,该测量系统的测量精度和检测速度可以满足生产要求。     

基于光电编码器的齿轮动态传递误差测量系统

构建了一套基于光电编码器的齿轮动态传递误差测量系统。该测量系统首先利用光电编码器测量齿轮副的输入轴和输出轴的转角,然后对采集到的脉冲信号进行计数和插值处理,得到基于等时间采样的转角序列,最后通过比较两轴的转角序列即可得到齿轮副的动态传递误差。建立了齿轮系统的非线性动力学模型并基于4阶Runge-Kutta法进行数值求解。通过模拟光电编码器和数据采集卡对仿真结果 (转角信号)进行采样,研究了光电编码器的分辨率和数据采集卡的时间分辨率对测量精度的影响。仿真结果表明,对于最高转速不超过1 500 r/min的齿轮系统,光电编码器的分辨率不低于200线/转且数据采集卡的时间分辨率不低于3.3×10-9s,能够保证测量结果的精度要求。齿轮传动台架实验也表明基于该测量系统得到的动态传递误差具有良好的可重复性,并且其数值大小与实验现场的噪声情况相符合。     

齿轮系统耦合振动响应的预估

首先用有限元法和误差近似等效方法模拟了齿轮啮合时的三种激励；然后用有限元法建立了包含齿轮副、传动轴、轴承和箱体的齿轮系统完整的动力学模型，反映了传动系统和结构系统的耦合效应；并在工作站上用I-DEAS软件预估了在齿轮动态激励下齿轮箱的动态响应；最后对实际减速器进行了实验研究，得到了齿轮箱表面法向振动速度，并与有限元计算结果进行了比较，吻合良好。为低振动高速重载齿轮系统的设计奠定了良好的基础。     

一种航空发动机高转速附件传动齿轮动态传动误差测试方法

针对航空发动机附件传动齿轮高温、高转速、重油雾的实际工况,基于磁栅传感器信号4倍细分辨向原理,设计开发了齿轮动态传动误差测试系统。该系统采用磁栅传感器同步测量主动轮和被动轮实时转角,通过NI高速采集卡、磁盘存储阵列和LabVIEW生产者/消费者模式实时采集、存储高速数据。最后,采用数字计数法计算得到齿轮动态传动误差曲线。该系统测量转速可达40 000 r/min,比其他同类测试系统的适用转速提高了1倍,为后续更高转速的附件传动齿轮振动机理分析和齿面的修形设计提供了数据支持。     

移动电站电气性能测试系统设计

通过分析移动电站的应用环境和测试要求,设计了一种采用高速AD采样与DSP信号处理技术、电流测量技术实现数据高速采集与处理的测试系统。该系统按照电站试验标准要求进行软硬件设计,智能化程度高。实际应用证明具有良好环境适应性,系统安全性高,使用方便快捷。     

电磁探伤系统中FPGA同步采样系统设计

在线钢轨探伤中,需要在高速情况下同步实现电磁投影激励和弱磁信号检测.针对目前多路数据同步采集系统的局限,以Virtex-5系列的FPGA为核心控制模块,应用AD7760∑-△型模数转换芯片实现了精度为24位、最大采样速率高达20M的高速同步采集系统.给出了多路同步采集系统的实现框架及原理,针对目前高速数据采集系统存在的采集和速度、资源利用不合理以及硬件成本较高等问题,给出了一种同步采集的方法.实验表明,该方法实现了多通道,高分辨率并行高速A/D同步采集的有效控制,满足了在线钢轨探伤系统对高速情况下,实现同步电磁投影激励和弱磁信号检测的要求.     

基于CPLD和单片机的高速数据采集系统设计

随着现代电子技术的发展,对数据采集系统的要求也越来越高。文章对采用典型的数据采集系统构成进行研究后提出基于CPLD和单片机的高速数据采集系统的方案,该方案将来自高速A/D转换器的采样数据直接写入RAM中,计数器及采样脉冲产生等核心逻辑功能与A/D转换器工作方式的选择用CPLD实现,单片机则实现控制数据通信接口。通过系统测试表明该方案在对200 kHz以下的信号采集时,能够取得较好的效果。     

数控机床双驱系统中齿轮齿条调整工艺的分析

针对实例中某桥式龙门五轴机床的齿轮齿条双驱系统调整工艺过程,有针对性及合理地给出相关安装几何公差及检测方法,以确保齿轮齿条高精度、高稳定性地运行,进而保证数控机床的高速高精度平稳运行。     

高速ECT的数据采集系统设计

针对目前电容层析成像(ECT)数据采集系统中控制模块和通讯模块制约数据采集速度的瓶颈问题,本文设计并研制了一套基于DSP处理器和USB2.0技术的高速ECT数据采集系统.该系统以DSP处理器(ADSP-2188N)为核心,辅以CPLD进行控制;同时采用USB2.0技术设计了ECT的通讯模块,实现了ECT数据采集系统与上位机的高速通讯.实验测试表明,该系统在保持较高采样精度的同时,数据采集的速度大为提高,每秒达到2264幅以上,突破了ECT系统数据采集速度的瓶颈,满足了工业应用的实时性要求.     

非圆齿轮动态特性测试装置与实验分析

针对非圆齿轮动态特性的研究,设计了一种非圆齿轮传动箱体。根据非圆齿轮动态特性,提出了一种测量方案,并选取了相应的动力系统、制动系统和检测系统的电气原件,搭建了非圆齿轮动态测试实验平台。设计并编制了参数控制与数据采集系统,实现了通过计算机对测试装置的控制与数据的采集处理。利用本系统对一对非圆齿轮传动的动态特性进行了测试与分析。     

齿廓修形对汽车传动齿轮齿面振动噪声影响研究

针对汽车传动中齿轮齿面振动引起的噪声的问题,建立了齿轮与齿轮啮合的系统振动模型,同时将模型中的误差量与齿轮齿廓的修形量进行关联,耦合建立出齿轮齿廓在齿顶部分和齿根部分的修形曲线,并搭建齿轮啮合振动系统动态模型的实验平台对振动噪声做进一步分析。通过实验发现齿轮啮合噪声是影响着整体波形的大小和走向的重要因素,修形后的齿轮拟合噪声时域图波形振幅相对于修形前明显减弱,冲击减小趋势显著;同时,对主试箱振动噪声进行实时采集对比修形前后采样的噪声点。验证了系统振动模型和修形方法的可行性,为汽车变速箱降噪的研究提供了参考。     

应用同步FIFO的高速图像采集系统

本文介绍了一种应用FIFO的高速图像采集系统.通过应用两片时钟频率为100MHz的同步FIFO,构建高速图像数据采集系统中的数据传输通道,解决了图像数据输出速度为40MB/s的高速图像数据采集系统中前端采集与后端输出的速度匹配问题.系统实现了实时、高速的采集大量的图像数据.