高精度機(jī)械振動頻率測量儀研究.pdf

1、為避免非預(yù)期設(shè)計振動造成的損失，機(jī)械設(shè)備的振動監(jiān)測顯得愈來愈重要，振動頻率也是設(shè)備故障診斷中最重要的檢測對象之一。但是很多機(jī)械設(shè)備在正常工作時，機(jī)械振動幅度較低，直接利用常規(guī)傳感器進(jìn)行檢測時，產(chǎn)生信號質(zhì)量不好導(dǎo)致檢測結(jié)果不理想。
　　為了方便、快捷、精確地對設(shè)備的振動頻率進(jìn)行檢測，本課題根據(jù)能量守恒定律，設(shè)計了一種特殊的振動測量傳感器，該傳感器在把機(jī)械參量轉(zhuǎn)換為電信號之前對機(jī)械振動的振幅進(jìn)行機(jī)械放大，然后再轉(zhuǎn)換為能被處理電路識別的

2、電信號，最后計算出最終的頻率值。本文對振動測量傳感器的機(jī)械放大原理進(jìn)行了理論研究，找到了振幅放大倍數(shù)與放大裝置幾何參數(shù)、被測量振動頻率的數(shù)學(xué)關(guān)系，并采用控制變量法的思想對其進(jìn)行了深入的研究。
　　在硬件電路方面，設(shè)計了電容電壓轉(zhuǎn)換電路把電容值的變化轉(zhuǎn)化為電壓信號的變化。為了實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采樣，設(shè)計了以FPGA為核心的高速硬件采集電路，采集電路選擇最高采樣頻率可達(dá)40M的模數(shù)轉(zhuǎn)換器對模擬信號進(jìn)行采樣，并把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)實時存儲在FPGA