基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法

本文介绍了一种基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法。该方法首先对发动机的振动传感器信号进行高、低通滤波,然后通过模拟开关将其转化为电压信号,再经过RMS幅值测量元件和压频转换器转变成频率信号,由单片机对频率信号进行计数、计算和显示测量结果。对振动速度进行积分和微分,可得到振动位移和加速度,实测结果表明,该方法可以有效地减少环境因素对电子元件的影响,提高测量精度。     

基于LXI总线的多通道振动信号测试系统设计

针对某些大型复杂装备的振动信号采集需求,测控场景需对上百通道的振动信号实现同步测量;而单一采集仪器很难满足百道测试需求,因此,文章研制了一种可扩展的多通道振动信号采集与分析系统;该系统采用LXI总线架构,其主控计算机与设备和设备间均采用LAN进行数据通信;振动测量模块采用了大动态范围数据采集技术,且主控系统软件采用分布式数据管理模式;最终,主控计算机以仪器驱动函数方式通过通信协议合理调控采集模块参数,并通过综合数据分析得到振动信号的故障诊断结果;通过对某型高速列车的轴箱轴承进行振动信号采集与数据分析,得到某一轴承出现了故障,验证了所设计测试系统的有效性。     

矿用振动加速度传感器信号调理装置研制

针对煤矿井下大型设备振动信号难以采集的问题,设计了一种矿用振动加速度传感器信号调理装置。详细介绍了该信号调理装置中振动加速度传感器的选型设计,振动信号调理板中的供电模块、激励电路、滤波电路设计及防护设计。测试结果验证了该信号调理装置的可靠性和实用性。     

空气弹簧隔振台特性试验及信号处理算法研究

超精密测量对环境振动要求非常严格,其仪器设备中多安装隔振装置。为评估某重点实验室圆度仪中使用的仪用小型空气弹簧隔振台的隔振性能,利用压电式加速度传感器设计振动测试试验。根据振动测试中信号的实际情况,设计信号处理算法,对采集到的加速度信号进行预处理、积分运算、频谱分析,消除信号中低频趋势项和干扰噪声,还原实际振动状况,准确获取隔振系统振动位移曲线及其固有频率。试验表明,该空气弹簧隔振系统各项指标满足隔振要求。信号处理算法对振动测试中的加速度信号处理具有一定指导意义,也可作为故障诊断中加速度信号处理的参考。     

某旋翼试验台振动信号的采集与预处理系统

介绍了某直升机旋翼试验台的振动数据采集和预处理系统的设计和组成.其中信号采集系统分为两大部分:一部分根据同步脉冲测量旋翼转速、周期;另一部分由同步脉冲信号控制A/D转换器实现定点触发采集数据.信号预处理包括原始信号的降噪和整周期重采样.对比研究了时域平均和小波分解技术的降噪能力,结果表明该系统简捷有效.     

振动信号预处理方法研究及其MATLAB实现

通过振动测试设备采集到的信号因外界干扰往往呈现出非线性、非平稳性和非光滑性等特点,并常常会偏离其真实值,给后续分析带来了误差甚至错误。因此振动信号的预处理在信号分析中非常重要。信号预处理是对采样信号提取特征量的首要步骤,它直接决定着后续诊断技术的使用效果及精度。讨论了振动信号预处理的两种方法——消除多项式趋势项和数据平滑处理,并基于MATLAB软件平台进行算法实现。以两著名的地震波为例,对上述算法进行验证。结果表明,处理后的信号质量有明显的改善。     

一种便携式工程机械振动信号采集系统的设计

设计了一种工程机械振动信号采集与分析系统,系统由加速度传感器、HS801虚拟测试仪、笔记本电脑等组成,通过用自带电源工作,携带方便,可以高精度、低成本地完成信号的实时采集分析,特别适用于机动测量;最后,给出一个利用该系统采集与分析工程机械振动信号的应用实例,获得ZL50型装载机操纵台的振动信号及频谱、功率谱。     

压电式加速度传感器振动信号采集系统

针对变压器产生的振动信号的特征,设计了一种基于压电式加速度传感器的变压器振动信号采集系统。以振动控制台为试验对象,利用此系统对控制台输出的振动信号进行采集,并用快速傅里叶变换对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明：该系统将压电式加速度传感器输出的电荷信号转换成了标准的电压信号,能够准确、实时地采集振动信号,为变压器故障在线监测奠定了基础。     

扭振信号无线采集系统的设计

介绍了一种应用于齿轮扭转振动信号的无线采集系统的设计方案,详细阐述了系统的硬件组成和软件设计。该系统将加速度传感器与无线收发芯片安装在齿轮体上,可直接测量转子的加速度信号,提高了系统通信的可靠性。     

多小波在振动信号降噪中的应用

发动机是一个复杂的机械动力系统,为了通过振动信号来判断发动机的状态,可通过传感器采集发动机振动信号,进行故障诊断,必须对其原始信号进行降噪预处理。传统的小波降噪一般选取单小波,由于多小波可同时具有正交性、紧支撑性、对称性和高阶消失矩特性,比单小波更具优势。针对GHM多小波降噪,讨论了两种预处理方法;对仿真信号分别进行了多小波、db4小波软阈值降噪,实验结果表明多小波具有更好的降噪效果;最后将多小波应用于飞机发动机振动信号降噪中,取得了良好效果,为发动机状态监测与故障诊断提供了一种可行的信号处理方法。     

一种直升机旋翼振动测试方法

为能够有效测量直升机旋翼的振动特性，提出了一种基于三轴MEMS加速度传感器及无线传输技术的直升机旋翼振动测试方法并研制了相应的测试装置。测试系统主要包括三轴MEMS加速度传感器、A/D转换模块、无线传输模块以及PC上位机。无线传输模块将采集的加速度信号发送到振动测试接收电路，再通过串口通信发送到计算机上，计算机软件对加速度信号积分得到位移信号，并通过傅里叶变换得到旋翼振动的幅频特性曲线。在直升机模型上完成了振动测试实验，实验结果表明该方法能有效地对旋翼振动信号进行测试。     

内含光纤Bragg光栅的微型振动加速度测量探头设计及其理论分析

提出了一种新颖的微弱振动加速度测量探头的设计方法,这种方法可有效地消除信号传感中的温度噪声,降低横向灵敏度干扰,提高测量灵敏度和分辨率.对探头微弱信号测量误差进行了理论分析,得出当外界加速度信号很微弱时(两光纤光栅的中心波长差在0～0.6 nm之间),探头的反射谱将产生畸变,出现干涉中心波长,限定探头测量加速度的最小分辨率的结论.     

EML340型连续采煤机截割臂振动特性分析

为了准确得到连续采煤机截割臂工作时的振动特性,以模态运动能分析结果为主要参考依据,模态应变能结果为辅助参考依据,对连续采煤机截割臂上传感器进行优化配置。利用传感器采集截割臂振动加速度信号,并对振动加速度信号进行时域和频域分析,得到了该信号的特征和频带能量分布情况,为进一步优化连续采煤机结构设计和故障诊断提供了理论基础。     

基于DSP的振动信号检测系统的设计

为了对机械设备的振动情况进行实时的检测和分析,防止不良振动现象的产生,或改变振动参数提高机械设备的性能,采用了TI的DSP芯片TMS320VC5402对机械振动信号进行实时分析处理,设计了一种实时监测机械振动情况的检测系统;该系统能将机械振动的频率、振幅及相位信息传输给PC机,利用VB软件绘出振动信号的时域或频域图形,并且可以通过PC机发送分频系数给DSP,控制其采样频率,从而达到精确采样振动信号及调整振动参数的目的;实验表明该系统能提高振动信号的测量精度,具有现场应用的价值。     

滚动轴承振动信号无线采集系统设计

针对滚动轴承振动信号有线监测系统存在现场布线不便的问题,设计了一种滚动轴承振动信号无线采集系统。该系统采用加速度传感器MMA7260采集滚动轴承振动信号的X、Y、Z轴向加速度信号,由无线射频收发芯片nRF9E5将该信号传输到PC机进行信号分析与处理,实现了滚动轴承振动信号的采集和短距离无线收发功能。实验结果验证了该系统的有效性。     

含零漂的遥测加速度振动信号时域积分方法研究

提出通过遥测加速度振动信号时域数值积分和最小二乘相结合的方法消除零漂对积分结果精度的影响,即采用最小二乘原则对加速度振动信号时域数值积分结果根据其包含的趋势项形式进行多项式拟合,获得修正参数,进一步对积分结果进行修正,获取遥测速度和位移振动信号的修正值。方法在仿真信号上进行了应用,修正结果和真实结果的误差较小,结果精度较高,说明方法的有效性,在此基础上将方法在遥测加速度振动信号的处理上进行了应用,鉴于方法模型的在仿真信号上的有效性,可以推断获取的遥测速度和位移振动信号的修正结果具有较高的置信度。     

基于加速度传感器的高频振动信号检测分析

介绍了一种基于普通压电加速度传感器的高频振动信号检测技术的实现方法,并论述了高频振动信号的采集、时域分析、频域分析及功率谱分析程序的实现。检测系统硬件部分主要包括压电加速度传感器、信号调理器、高速采集卡。用这套检测系统对各频段的信号进行检测对比实验,实验结果表明此系统能有效地检测到高频振动信号的变化。     

基于压电式加速度传感器的船用振动测量仪设计

振动测量在提高船舶动力设备的使用寿命和可靠性方面已经成为船舶工程测试的一项重要课题。为了诊断船舶动力设备的机械故障并监测其运行时振动状态,设计了一种基于压电式加速度传感器,采用差分运算电路与电压并联负反馈电路实现信号的稳定转换,由巴特沃斯滤波电路等进行信号调理的船用振动测量仪。该船用振动测量仪输出的电压信号稳定,满足机械设备振动测量的精度要求,且与市面上大多数的振动分析仪匹配,已在工程中得到了大量应用。     

基于压电加速度传感器的振动测量系统研究

为实现对振动的有效测量,构建了压电加速度传感器的振动测量系统;对压电加速度传感器的力学模型及基本原理进行了有效地分析,并采用灵敏度比较法标定传感器,提高了整个测试系统的测量精度和可靠性;并应用了信号处理中的相关滤波原理;测试系统由压电加速度传感器、高速数据采集卡及Labview2010软件开发平台构成;软件功能主要有信号采集、历史数据读取、数据滤波、时频域分析等;搭建了工程实际测振的实验模型,并根据其频谱特性判断内部缺陷;实验结果表明,该测振系统运行稳定,操作简单,具有很好的可扩展性及可移植性,能实现准确、高效、实时的振动测量。     

三轴微振动实时测量技术研究

由于半导体生产及检测设备对环境微振动要求十分严格,设计了一种用于振动敏感区域微振动测量的三轴微振动实时测量系统。针对微振动测量过程中噪声干扰问题,提出了一种非对称广义高斯曲线拟合分频段积分算法。对由希尔伯特变换获取的加速度频谱峰值区域进行拟合,得到拟合曲线;通过设置积分频段抑制系数获取有效积分频段后进行频域积分得到微振动速度信号。数值仿真实验结果显示该算法在应对非对称加速度频谱时有更好的抗噪性能。利用低频标准振动平台和激光多普勒测振仪进行校准实验,结果显示去噪后的峰峰值相对误差相比于去噪前从35.11%下降至3.43%。仿真和校准实验结果表明,测量系统及算法能够对微振动信号进行准确测量及处理,抗噪性能较强。