基于無(wú)源無(wú)線聲表面波傳感器的主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、主軸作為高精密機(jī)床的核心功能部件，其熱特性直接影響到機(jī)床的加工精度。本文基于對(duì)聲表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）傳感技術(shù)與無(wú)線通信系統(tǒng)理論的深入研究，針對(duì)機(jī)床主軸熱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與補(bǔ)償問題提出了基于無(wú)源無(wú)線聲表面渡傳感器的主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，研制了完整的主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該系統(tǒng)的有效性。論文的主要研究工作如下：
　　(1)基于對(duì)SAW傳感器傳感原理與質(zhì)詢特性的分析，提出使用諧振型SAW傳感器作

2、為主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的感知元件。研究各類射頻質(zhì)詢系統(tǒng)方案的通信特性，結(jié)合諧振型SAW傳感器的通信特征確定主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)詢器電路結(jié)構(gòu)。
　　(2)設(shè)計(jì)開發(fā)SAW傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)詢器的硬件與軟件系統(tǒng)。分析、試驗(yàn)各電路功能模塊的結(jié)構(gòu)原理及性能特征，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作了質(zhì)詢器集成電路，編寫了質(zhì)詢器控制程序并開發(fā)了具有靈活顯示功能的上位機(jī)軟件。
　　(3)測(cè)定SAW傳感溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能。針對(duì)質(zhì)詢器收發(fā)鏈路的串?dāng)_問題，使用射頻開關(guān)、

3、頻率合成器及超外差接收器的綜合控制方法消除了接收鏈路噪聲并獲得了質(zhì)詢器與SAW傳感器的良好通信效果。采用發(fā)射信號(hào)掃頻實(shí)驗(yàn)?zāi)MSAW傳感器與質(zhì)詢器的通信過程，檢測(cè)質(zhì)詢器的信號(hào)解調(diào)與解析性能，結(jié)果表明系統(tǒng)測(cè)溫精度在一定范圍內(nèi)可達(dá)0.1℃。
　　(4)開展基于SAW傳感的主軸溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)機(jī)床應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。就影響監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信質(zhì)量的各要素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的影響規(guī)律優(yōu)化SAW傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的配置方式。最后按照優(yōu)化方案配置傳感器進(jìn)行主軸