基于一維PSD位置傳感器激光三角法測量振動.pdf

1、傳統(tǒng)的測振儀器一般基于接觸式壓電傳感器把振動信號轉(zhuǎn)變成電信號，再通過對電信號的分析處理，從而得到振動的加速度、速度、位移值等。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，對測量方法、測量精度以及測量速度的要求也不斷改變，傳統(tǒng)的接觸式測量有些情況下無法滿足工業(yè)領(lǐng)域的需求。本方法基于一維PSD位置傳感器激光三角法測量原理，通過對振動點(diǎn)位移三角關(guān)系變化，再通過光電轉(zhuǎn)換電路將位置信號轉(zhuǎn)換成電信號反應(yīng)，再將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，從而可以在遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)反映振動點(diǎn)振動響應(yīng)。基于

2、一維PSD位置傳感器激光三角法在非接觸光學(xué)測量領(lǐng)域有著重要意義。
　　針對目前振動測量方式的精度低、測量不方便、測量速度慢等問題，采用一維PSD位移傳感器設(shè)計(jì)了一種激光三角法振動測量電路。激光三角法振動測量技術(shù)屬于一種非接觸式檢測技術(shù)，特別適用于對材料表面遠(yuǎn)距離進(jìn)行檢測，因此本文的主要工作有：
　　1.對振動測量技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上總結(jié)發(fā)現(xiàn)已有技術(shù)的不足，從而確立項(xiàng)目課題的研究內(nèi)容與研究目標(biāo)。

3、　　2.通過對位置信號到數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的目的要求設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)換電路，并基于Proteus單片機(jī)軟件，對實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)M，從而確定了電路總體設(shè)計(jì)。總體的轉(zhuǎn)換電路包括電流電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大電路以及加減除法模擬電路。
　　3.利用Multism12.0軟件對實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)M，并根據(jù)激光三角法位移信號的反射原理對實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行了仿真模擬，利用正弦波信號輸入得到正弦波的這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)電路的正確性以及可行性。根據(jù)位置傳感器

4、的原理以及傳感器的特性曲線，模擬實(shí)現(xiàn)了對三種轉(zhuǎn)換電路的性能模擬，并完成了測量振動信號的目的。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該三角法振動測量方法電路可應(yīng)用于大多數(shù)情況下的振動測量，且精度高、速度快、測量方便、成本低廉。
　　4.設(shè)計(jì)并搭建了激光三角法測量振動系統(tǒng)以及信號轉(zhuǎn)換傳輸系統(tǒng)，激光三角法測量振動系統(tǒng)包括激光發(fā)射光源、凸透鏡、位置傳感器、轉(zhuǎn)換電路等。信號轉(zhuǎn)換傳輸部分主要利用STM32F4開發(fā)平臺實(shí)現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。模擬實(shí)驗(yàn)證明，利用P