基于單片機的剛性轉(zhuǎn)子現(xiàn)場動平衡測試系統(tǒng)的研制.pdf

1、轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動對工業(yè)安全和環(huán)保都有害，而不平衡原因所引起的機械振動約占24％，轉(zhuǎn)子不平衡引起的故障約占機械全部故障的60％以上。為了減少機組零件的損壞以避免設(shè)備故障和生產(chǎn)事故的發(fā)生；減小機組的振動，節(jié)約能源；減小工業(yè)環(huán)境的噪音，增進環(huán)保，對旋轉(zhuǎn)機械作動平衡測試極為必要。 本課題是利用單片機作為核心器件研制的一套可應(yīng)用于現(xiàn)場的動平衡測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)能完成現(xiàn)場動平衡單面或雙面測試，實時給出不平衡量的大小和相位。也可單獨測轉(zhuǎn)速和

2、振動，還能對采集到的振動信號作時域、頻域圖顯示。 本文介紹了轉(zhuǎn)子動平衡測試技術(shù)的發(fā)展、單片機測試系統(tǒng)在動平衡測試中的應(yīng)用和該技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，以及本課題的目的、內(nèi)容與意義。敘述了剛性轉(zhuǎn)子不平衡量引起的振動特點和測量動不平衡量的兩種常見方法：三點法和影響系數(shù)法。在此基礎(chǔ)上結(jié)合信號采集與預(yù)處理處理方法研制出一套針對剛性轉(zhuǎn)子的單片機動平衡測試系統(tǒng)。文章提出了該測試系統(tǒng)的總體設(shè)計方案、硬件的選擇、電路設(shè)計和軟件設(shè)計。該系統(tǒng)的核心是單片機

3、，是對整個系統(tǒng)控制并作數(shù)據(jù)處理的主要器件。A/D單元可以由多種A/D芯片和多路開關(guān)構(gòu)成。整個系統(tǒng)以友好的人機界面為出發(fā)點由按鍵菜單操作和點陣液晶顯示。該系統(tǒng)作為便攜式產(chǎn)品除了可以作剛性轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場動平衡測試外，還具有三個功能：轉(zhuǎn)子無觸點轉(zhuǎn)速測量、振動測量、信號分析(時域、頻域顯示)。本文詳細(xì)闡述了幾個關(guān)鍵技術(shù)：一階差分法剔除奇異項，點陣液晶的作圓算法、ⅡR數(shù)字濾波器的設(shè)計、自動量程轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)的軟件可靠性設(shè)計等。針對單片機測試系統(tǒng)的仿真調(diào)試