數(shù)字傳感技術(shù)在振動(dòng)參量監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用研究.pdf

1、振動(dòng)作為一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式，對(duì)該參量的監(jiān)測(cè)已廣泛應(yīng)用在航空航天、工業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)等各個(gè)方面。尤其是在一些特殊環(huán)境下的振動(dòng)信號(hào)可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的疲勞損壞、瞬時(shí)超越損壞，儀器設(shè)備的功能失效和設(shè)備性能下降等問題，甚至對(duì)系統(tǒng)的生存周期產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響，因此振動(dòng)參量的監(jiān)測(cè)在避免或者減小振動(dòng)信號(hào)帶來的影響方面起著至關(guān)重要的作用。目前對(duì)振動(dòng)參量的監(jiān)測(cè)主要采用模擬傳感器方式進(jìn)行，其信號(hào)精度低且抗干擾能力差；多點(diǎn)監(jiān)測(cè)大多采用長(zhǎng)線方式實(shí)現(xiàn)，

2、連接電纜數(shù)量繁多且電磁干擾大。傳感器數(shù)字化實(shí)現(xiàn)不僅增強(qiáng)了信號(hào)的抗干擾能力，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的零位、非線性等的高效補(bǔ)償；CAN總線的應(yīng)用可減少系統(tǒng)電纜數(shù)量，節(jié)約成本，增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_能力，提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
　　本文基于 CAN總線連接方式，采用數(shù)字傳感技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)振動(dòng)參量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)以微控制器C8051F060為核心，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)了1521系列振動(dòng)傳感器的數(shù)字化；模擬傳感信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換采用單片機(jī)內(nèi)置

3、的16位ADC實(shí)現(xiàn)；為減小傳感器工作中出現(xiàn)的零位溫漂、非線性等誤差對(duì)信號(hào)的影響，利用微處理器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和C語言的快速計(jì)算能力對(duì)傳感器輸出進(jìn)行補(bǔ)償；對(duì)CAN總線通訊進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)，將多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)掛接在 CAN物理總線上實(shí)現(xiàn)傳感信號(hào)的可靠傳輸與控制。通過與上位機(jī)連接進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)的可行性和整體性能進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該數(shù)字傳感技術(shù)可以增強(qiáng)信號(hào)的抗干擾能力，提高信號(hào)采集精度和傳輸穩(wěn)定性，系統(tǒng)的電纜數(shù)量