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机械振动信号测试系统的研究与开发

论文摘要

振动是机械设备中最主要的问题之一，工业技术日益发展，对各类机械提出了低振动和低噪声的要求，对设备的结构也要求有比较高的抗振能力，因此要进行机械结构的振动分析，改善其抗振性能。这需要测量振动的强度、频谱及动态响应，以便了解振动状况，寻找振源，进而采取合理的减振措施。本文基于LabVIEW开发了一套振动测试系统，下位机采用Cygnal公司生产的C8051F060单片机进行数据的采样，并通过RS-232串口与上位机通信实现信号数据的传输，上位机软件开发基于LabVIEW平台，对测试信号进行时域显示和频域分析处理。论文工作的主要内容有:1.简要介绍了振动测试的概况及发展现状，论述振动测试研究的意义和振动测试的理论，包括机械振动的分类和信号分析常用方法。2.设计并制作信号采集电路，对信号进行A/D转换。3.通过RS-232将采样数据通过串口通信方式送至PC。4.编制PC端LabVIEW软件，对振动信号进行分析和显示。系统具有友好的人机界面，且操作简单。对实验室的简支梁进行测试分析，实现了振动信号的采集、波形的实时显示，并通过系统的频谱分析功能确定了梁的前三阶固有频率，与理论值对照后表明系统满足精度要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 振动测试技术概述
  • 1.2.1 机械振动介绍
  • 1.2.2 测试系统
  • 1.2.3 振动测试技术的发展
  • 1.3 开发振动测试系统的意义
  • 第二章 振动测试与分析系统的组成
  • 2.1 振动测试常用仪器
  • 2.2 数据采集系统
  • 2.3 简支梁测试系统的构成
  • 2.3.1 扫频法
  • 2.3.2 锤击振法
  • 第三章 信号处理与数据分析方法
  • 3.1 信号时域处理方法
  • 3.1.1 峰－峰值分析
  • 3.1.2 平均值
  • 3.1.3 绝对平均值
  • 3.1.4 有效值
  • 3.1.5 自相关分析
  • 3.2 信号的加窗处理
  • 3.3 频谱分析
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 测试系统硬件及软件组成
  • 4.1 系统硬件组成
  • 4.1.1 单片机的选用
  • 4.1.2 ADC
  • 4.1.3 信号调理电路
  • 4.1.4 串行接口
  • 4.2 软件设计
  • 4.2.1 单片机的数据采集
  • 4.2.2 数据的接收
  • 4.2.3 系统功能模块设计
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 实验与结果分析
  • 5.1 实验系统的力学模型
  • 5.2 正弦扫频法实验
  • 5.3 锤击法实验
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/2d1b109461662bb9c8c82207.html